JP4784574B2 - 車両の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータに実現させるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、コモンレール式ディーゼルエンジンと有段式自動変速機とが搭載された車両の制御装置に関し、特に、減速中のダウンシフト時のコモンレール内の燃料圧力制御に関する。

従来より、内燃機関と自動変速機とが搭載された車両において、パワーオフダウンシフト時にエンジンの出力を増大させる技術が公知である。

たとえば、特開平７−２２９４３２号公報（特許文献１）は、パワーオフダウンシフト時にエンジンの失火等の不具合を防止しつつ効果的にエンジン出力を増大し、変速ショック、変速時間等の低減を図る自動変速機付車両のエンジン制御装置を開示する。このエンジン制御装置は、自動変速機のパワーオフダウンシフト時に、エンジンに吸入される吸入空気量を増大する制御を実行すると共に、所定の条件下で燃料をカットする制御を実行する。エンジン制御装置は、エンジン負荷を検出する手段と、エンジン回転数を検出する手段と、エンジン負荷及びエンジン回転数に基づいて噴射すべき燃料噴射量を演算する手段と、演算された燃料噴射量が所定値以上か否か判断する手段と、吸入空気量を増大すべき条件下で、かつ燃料カットをすべき条件下の場合は、吸入空気量の増大制御を優先すると共に、演算された燃料噴射量が所定値未満のときには燃料カット制御も併せて実行し、演算された燃料噴射量が所定値以上のときは燃料カット制御を中止して燃料噴射を実行する手段と、を備える。

上述した公報に開示されたエンジン制御装置によると、パワーオフダウンシフト時にエンジン出力を効率的に増大させることができるため、変速ショックを低減できると共に変速時間、あるいは摩擦係合装置の負荷も効率良く低減できる。さらに、エンジンの不安定燃焼や失火等を招く恐れがないため、これらに伴う触媒の加熱や排ガス成分の悪化を引き起こす恐れもないという効果が得られる。

また、コモンレール式燃料噴射系統を有するディーゼルエンジンも公知である。このコモンレール式燃料噴射系統においては、高圧燃料ポンプで燃圧が高められた燃料を蓄圧室であるコモンレール内に蓄えておき、電磁弁の開閉によりコモンレールからディーゼルエンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射する。

このような内燃機関における燃料を高圧状態にするために、内燃機関のクランクシャフトに連結されたドライブシャフトに設けられたカムによりシリンダを駆動する高圧燃料ポンプが用いられている。
特開平７−２２９４３２号公報

ところで、上述したコモンレール式のディーゼルエンジンと有段式自動変速機とが搭載される車両の走行中に、運転者が自動変速機を操作してダウンシフト指示を行なう場合においては、車両が被駆動状態であると燃料噴射を停止しているため、変速中に燃料噴射制御が実施される場合がある。これは燃料噴射制御を実施することによりエンジンの出力トルクを向上させて変速時間の短縮を図るためである。

しかしながら、車両が被駆動状態であるときにはコモンレール内の圧力は低下しているため、ダウンシフト指示に伴って燃料噴射制御を実施してもコモンレール内の圧力上昇に応答遅れが生じていると、初期の燃料噴射量が不足するという問題がある。そのため、エンジンの出力トルクの上昇に遅れが生じて、変速時間を短縮できない可能性がある。

上述した公報に開示されたエンジン制御装置においては、運転者が自動変速機を操作してダウンシフトする場合について何ら考慮されていない。

本発明は、上述した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、運転者が自動変速機を操作してダウンシフトを指示する場合に、応答遅れが生じさせることなく燃料の増量制御を実施する車両の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、内燃機関と自動変速機とが搭載される車両の制御装置である。内燃機関には、加圧燃料を蓄える蓄圧室と、蓄圧室に燃料を圧送する燃料ポンプと、蓄圧室内の燃料を内燃機関に供給するインジェクタとからなる燃料噴射装置が設けられる。この制御装置は、変速指示信号を受信するための手段と、車両の被駆動状態において、自動変速機に対するダウンシフトの指示に対応する変速指示信号を受信すると、蓄圧室内の圧力が上昇するように燃料ポンプを制御するための圧力制御手段と、ダウンシフト中に、内燃機関に対して供給される燃料を増量するようにインジェクタを制御するための噴射制御手段とを含む。第７の発明に係る車両の制御方法は、第１の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第１の発明によると、圧力制御手段は、車両の被駆動状態において、自動変速機の操作部材（たとえば、シフトレバー）の移動により自動変速機に対するダウンシフトの指示に対応する変速指示信号を受信すると、蓄圧室内の圧力が上昇するように燃料ポンプを制御する。そのため、内燃機関に燃料を供給する前に蓄圧室内の圧力を上昇させることができるため、燃料を増量して供給する時点における蓄圧室内の圧力の応答遅れを解消することができる。これにより、燃料噴射初期の噴射量の不足を解消して、車両の状態に応じた燃料を内燃機関に供給することができる。そのため、内燃機関の出力トルクを速やかに上昇させて、変速時間を短縮することができる。したがって、運転者が自動変速機を操作してダウンシフトを指示する場合に、応答遅れを生じさせることなく燃料の増量制御を実施する車両の制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置は、第１の発明の構成に加えて、蓄圧室内の圧力を検出するための手段をさらに含む。圧力制御手段は、車両の状態に応じて蓄圧室内の目標圧力を設定するための設定手段と、検出された圧力が目標圧力になるように燃料ポンプを制御するための手段とを含む。第８の発明に係る車両の制御方法は、第２の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第２の発明によると、内燃機関に燃料を供給する前に目標圧力になるように蓄圧室内の圧力を速やかに上昇させることができるため、燃料を増量して供給する時点における蓄圧室内の圧力の応答遅れを解消することができる。これにより、燃料噴射初期の噴射量の不足を解消して、車両の状態に応じた燃料を内燃機関に供給することができる。そのため、内燃機関の出力トルクを速やかに上昇させて、変速時間を短縮することができる。

第３の発明に係る車両の制御装置は、第２の発明の構成に加えて、内燃機関の回転数を検出するための手段をさらに含む。設定手段は、検出された回転数とダウンシフト後の変速段とに基づいて目標圧力を設定するための手段を含む。第９の発明に係る車両の制御方法は、第３の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第３の発明によると、内燃機関に燃料を供給する前に、ダウンシフト指示に応じて設定された目標圧力になるように蓄圧室内の圧力を速やかに上昇させることができるため、燃料を増量して供給する時点における蓄圧室内の圧力の応答遅れを解消することができる。

第４の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、噴射制御手段は、ダウンシフトの指示から予め定められた時間が経過した後に燃料を増量するようにインジェクタを制御するための手段を含む。第１０の発明に係る車両の制御方法は、第４の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第４の発明によると、ダウンシフト指示から予め定められた時間が経過した後に燃料を増量して内燃機関に供給することにより、自動変速機の変速状態がニュートラルに近い状態となる時点で内燃機関の出力を上昇させることができる。そのため、内燃機関の出力が車両の駆動輪に伝達されることによる車両の飛び出し感を抑制しつつ、自動変速機の入力側の回転数を上昇させて変速を速やかに進行させることができる。

第５の発明に係る車両の制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、自動変速機は、油圧回路に出力された指令値に基づいて供給される油圧により、解放状態の第１の摩擦係合要素が係合され、係合状態の第２の摩擦係合要素が解放されることによりダウンシフト後の変速段を形成する有段式自動変速機である。予め定められた時間は、少なくとも変速が開始してから第２の摩擦係合要素の係合圧が予め定められた圧力以下に低下するまでの時間である。第１１の発明に係る車両の制御方法は、第５の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第５の発明によると、予め定められた時間は、少なくとも変速が開始してから第２の摩擦係合要素の係合圧が予め定められた圧力以下に低下するまでの時間であるため、ダウンシフト指示から予め定められた時間が経過した後に燃料を増量して内燃機関に供給することにより、自動変速機の変速状態がニュートラルに近い状態となる時点で内燃機関の出力を上昇させることができる。そのため、内燃機関の出力が車両の駆動輪に伝達されることによる車両の飛び出し感を抑制しつつ、自動変速機の入力側の回転数を上昇させて変速を速やかに進行させることができる。

第６の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、内燃機関は、コモンレール式ディーゼルエンジンである。第１２の発明に係る車両の制御方法は、第６の発明に係る車両の制御装置と同様の構成を有する。

第６の発明によると、コモンレール式ディーゼルエンジンに本発明を適用することにより、燃料噴射量の応答遅れを解消して、変速時間の短縮が図れる。

第１３の発明に係るプログラムは、第７〜１２のいずれかの発明に係る車両の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムであって、第１４の発明に係る記録媒体は、第７〜１２のいずれかの発明に係る車両の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムを記録した媒体である。

第１３または第１４の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第７〜１２のいずれかの発明に係る車両の制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１０００と、オートマチックトランスミッション２０００と、ディファレンシャルギヤ５０００と、ドライブシャフト６０００と、前輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを含む。本発明に係る車両の制御装置は、ＥＣＵ８０００により実現される。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。本実施の形態において、エンジン１０００は、コモンレール式ディーゼルエンジンであるとして説明するが、加圧燃料を蓄える蓄圧室と、蓄圧室に燃料を圧送する燃料ポンプと、蓄圧室内の燃料を供給するインジェクタとからなる燃料噴射装置が設けられるエンジンであれば、特にこれに限定されるものではない。エンジン１０００の詳細については後述する。

オートマチックトランスミッション２０００は、トルクコンバータ３２００と、プラネタリギヤユニット３０００と、油圧回路４０００とから構成される。オートマチックトランスミッション２０００は、所望の変速段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。

オートマチックトランスミッション２０００には、複数の摩擦係合要素が設けられる。摩擦係合要素は、ブレーキ要素およびクラッチ要素を含む。これらの摩擦係合要素を１速段〜６速段のそれぞれに対応する組合せで作動させることにより１速段〜６速段の変速段が形成される。変速が行なわれる際には、変速前の変速段に対応する係合状態の摩擦係合要素が解放され、変速後の変速段に対応する解放状態の摩擦係合要素が係合されることにより行なわれる。これらの摩擦係合要素の係合制御および解放制御は、ＥＣＵ８０００からの制御信号に基づいて油圧回路４０００を用いて行なわれる。より具体的には、ＥＣＵ８０００から油圧回路４０００に出力された指令値に基づいて各摩擦係合要素に供給される油圧が制御されることにより係合制御および解放制御が行なわれる。

トルクコンバータ３２００の入力軸はエンジン１０００のクランクシャフトに連結される。オートマチックトランスミッション２０００の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ５０００と噛合っている。ディファレンシャルギヤ５０００にはドライブシャフト６０００がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト６０００を経由して、左右の前輪７０００に動力が伝達される。

ＥＣＵ８０００には、車速センサ８００２と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２のストロークセンサ８０１４と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力軸回転数センサ８０２２と、出力軸回転数センサ８０２４とがハーネスなどを介在させて接続されている。

車速センサ８００２は、ドライブシャフト６０００の回転数から車両の速度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。シフトレバー８００４の位置は、ポジションスイッチ８００６により検知され、検知結果を表す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション２０００の変速段が自動で形成される。なお、シフトポジションを変更する操作部材としてはシフトレバー８００４を用いることに特に限定されるものではない。また、本実施の形態において、オートマチックトランスミッション２０００は、車両の走行状態に応じて自動的に変速を行なう自動変速モードと、運転者の操作に応じて任意の変速段が選択されるマニュアルシフトモードとを有する。

アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。ストロークセンサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２のストローク量を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転数を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。入力軸回転数センサ８０２２は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数（以下、タービン回転数ともいう）ＮＴを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。出力軸回転数センサ８０２４は、オートマチックトランスミッション２０００の出力軸回転数ＮＯを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。なお、エンジン１０００の出力軸は、トルクコンバータ３２００の入力軸に接続されるため、エンジン１０００の出力軸の回転数は、トルクコンバータ３２００の入力軸の回転数と同じ回転数となる。また、トルクコンバータ３２００の出力軸は、プラネタリギヤユニット３０００の入力軸に接続されるため、プラネタリギヤユニット３０００の入力軸回転数は、トルクコンバータ３２００の出力軸の回転数と同じ回転数である。

ＥＣＵ８０００は、車速センサ８００２、ポジションスイッチ８００６、アクセル開度センサ８０１０、ストロークセンサ８０１４、エンジン回転数センサ８０２０、入力軸回転数センサ８０２２、出力軸回転数センサ８０２４などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションに位置することにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジとしてＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、車両の走行状態（車速およびアクセル開度）とＲＯＭ等に記憶された変速線図とに基づいて１速〜６速段のうちのいずれかの変速段が形成されるように、オートマチックトランスミッション２０００を制御する。１速〜６速段のうちのいずれかの変速段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション２０００は前輪７０００に駆動力を伝達し得る。

また、ＥＣＵ８０００は、マニュアルモードが選択されているときにシフトレバー８００４がアップシフト側の変速段に変速する操作が行なわれると、現在の変速段よりも１段だけ高速側の変速段が形成されるようにオートマチックトランスミッション２０００を制御する。

あるいは、ＥＣＵ８０００は、マニュアルモードが選択されているときにシフトレバー８００４がダウンシフト側の変速段に変速する操作が行なわれると、現在の変速段よりも１段だけ低速側の変速段が形成されるようにオートマチックトランスミッション２０００を制御する。

シフトレバー８００４がＮ（ニュートラル）ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジとしてＮ（ニュートラル）レンジが選択された場合、ニュートラル状態（動力伝達遮断状態）になるように、オートマチックトランスミッション２０００が制御される。

また、シフトレバー８００４がＬポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジとしてＬレンジが選択された場合、１速段になるように、オートマチックトランスミッション２０００が制御される。

さらに、シフトレバー８００４が２ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジとして２レンジが選択された場合、車両の状態に応じて１速段または２速段になるように、オートマチックトランスミッション２０００が制御される。

図２を参照して、エンジン１０００についてさらに説明する。エンジン１０００には、サプライポンプ１１４とコモンレール１１６とインジェクタ１１８とからなる燃料噴射装置が設けられる。また、エンジン１０００には、コンプレッサ１０４とタービン１２２とからなるターボチャージャが設けられる。

エンジン１０００に吸入される空気は、エアクリーナ１０２によりろ過され、ターボチャージャのコンプレッサ１０４により圧縮される。圧縮された空気は、インタークーラ１０６により外気との間で熱交換させられて冷却され、吸気管１０８およびインテークマニホールド１１０を通り、燃焼室内に導入される。

燃焼室には、サプライポンプ１１４により加圧され、コモンレール１１６に蓄えられた燃料が、インジェクタ１１８により噴射される。燃焼室内で、空気と燃料との混合気が燃焼することにより、エンジン１０００は駆動力を発生する。コモンレール１１６には、コモンレール１１６内の圧力を検出するコモンレール圧センサ１３８が設けられる。コモンレール圧センサ１３８は、検出した圧力をＥＣＵ８０００に送信する。

ＥＣＵ８０００は、車両の状態に応じてコモンレール１１６内の燃料の圧力の目標圧力を設定し、コモンレール圧センサ１３８により検出されたコモンレール１１６内の燃料の圧力が目標圧力になるようにサプライポンプ１１４を制御する。車両の状態とは、たとえば、エンジン回転数ＮＥおよび変速段であるが特にこれらに限定されるものではない。

また、ＥＣＵ８０００は、車両が被駆動状態であると、燃料噴射を停止する制御を実施する。なお、車両が被駆動状態であるか否かは、たとえば、アクセル開度とエンジン回転数とに基づいて判定する。

燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、エギゾーストマニホールド１２０に導かれ、ターボチャージャのタービン１２２を通り抜けた後、触媒１２４により浄化され、車外に排出される。

排気ガスの一部は、エギゾーストマニホールド１２０に連結されたＥＧＲパイプ１２６を経由して再循環させられる。ＥＧＲパイプ１２６を流れる排気ガスは、酸化触媒１２８を通り抜け、ＥＧＲクーラ１３０により冷却水との間で熱交換させられて冷却される。冷却された排気ガスは、ＥＧＲバルブ１３２を経由して、吸気側に再循環させられる。

再循環させられる排気ガスの量（ＥＧＲ量）は、ＥＧＲバルブ１３２の開度により調整される。ＥＧＲバルブ開度は、ＥＧＲバルブリニアソレノイド１３４により制御される。通常時、ＥＧＲバルブ開度は、エンジン１０００のトルクが高いほどＥＧＲバルブ１３２を閉じるように、すなわちＥＧＲ量が少なくなるように制御される。具体的には、ＥＧＲにより変化する吸気酸素濃度が、エンジン１０００の状態（エンジン回転数ＮＥ、過給圧、各部温度、負荷、吸入空気量）に応じた目標値になるように、ＥＧＲバルブリフトセンサ１３６を用いて検出されたＥＧＲバルブ開度がＥＣＵ８０００に入力されて、ＥＧＲバルブ開度がフィードバック制御される。なお、ＥＧＲバルブ１３２の作動方式は、ＥＧＲバルブリニアソレノイド１３４によるもの以外に、負圧式やモータ式であってもよい。

以上のような構成を有する車両において、本発明は、ＥＣＵ８０００が、車両が被駆動状態であるときに、オートマチックトランスミッション２０００に対するダウンシフトの指示に対応する変速指示信号を受信すると、コモンレール１１６内の圧力が上昇するようにサプライポンプ１１４を制御して、ダウンシフト中に、エンジン１０００に対して供給される燃料を増量するようにインジェクタ１１８を制御する点に特徴を有する。

ＥＣＵ８０００は、ダウンシフトの指示から予め定められた時間が経過した後に燃料を増量するようにインジェクタ１１８を制御する。予め定められた時間は、解放側の摩擦係合要素の係合圧が予め定められた圧力以下に低下する時点である。

図３に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ８０００は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３００と、演算処理部４００と、記憶部５００と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆと記載する）６００とを含む。

入力Ｉ／Ｆ３００は、エンジン回転数センサ８０２０からのエンジン回転数信号と、入力軸回転数センサ８０２２からのタービン回転数信号と、出力軸回転数センサ８０２４からの出力軸回転数信号と、アクセル開度センサ８０１０からのアクセル開度信号と、車速センサ８００２からの車速信号と、ポジションスイッチ８００６からのシフト操作信号（変速指示信号）と、コモンレール圧センサ１３８からのコモンレール圧信号とを受信して、演算処理部４００に送信する。

演算処理部４００は、変速判定部４０２と、状態判定部４０４と、指示圧信号生成部４０６と、燃料噴射制御部４０８とを含む。

変速判定部４０２は、シフト操作信号に基づくダウンシフト指示があるか否かを判定する。変速判定部４０２は、たとえば、マニュアルシフトモードにおいてシフトレバー８００４がダウンシフトに対応する操作がなされるとダウンシフト指示があることを判定する。あるいは変速判定部４０２は、自動変速モードにおいて、シフトポジションがＬポジションあるいは２ポジションを選択する操作がなされて、現在の変速段からダウンシフトを要すると判断されるとダウンシフト指示があることを判定する。変速判定部４０２は、たとえば、ダウンシフト指示があることを判定すると変速判定フラグをオンするようにしてもよい。

状態判定部４０４は、エンジン回転数信号とアクセル開度信号とに基づいて車両が被駆動状態であるか否かを判定する。状態判定部４０２は、たとえば、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数と略等しい予め定められた回転数以上であって、アクセル開度が略ゼロの予め定められた開度以下であると、車両が被駆動状態であることを判定する。なお、状態判定部４０４は、たとえば、車両が被駆動状態であることを判定すると、状態判定フラグをオンするようにしてもよい。

指示圧信号生成部４０６は、変速判定部４０２にてダウンシフト指示があることが判定され、かつ、状態判定部４０４にて車両が被駆動状態であることが判定されると目標圧力を設定して、コモンレール指示圧信号を生成する。具体的には、指示圧信号生成部４０６は、エンジン回転数ＮＥとダウンシフト後の変速段とに基づいて目標圧力を設定する。指示圧信号生成部４０６は、設定された目標圧力と検出されたコモンレール１１６内の圧力とに基づいてコモンレール指示圧信号を生成する。すなわち、指示圧信号生成部４０６は、検出されたコモンレール１１６内の圧力が目標圧力になるようにコモンレール指示圧信号を生成する。指示圧信号生成部４０６は、生成したコモンレール指示圧信号を出力Ｉ／Ｆ６００を経由してサプライポンプ１１４に対して送信する。

なお、指示圧信号生成部４０６は、たとえば、変速判定フラグおよび状態判定フラグがいずれもオンであると、コモンレール指示圧信号を生成して、サプライポンプ１１４に送信するようにしてもよい。

燃料噴射制御部４０８は、運転者によりダウンシフト操作があった時点から予め定められた時間が経過すると、燃料を増量して噴射するように燃料噴射制御信号を生成して、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してインジェクタ１１８に送信する。燃料噴射制御部４０８は、たとえば、変速判定フラグがオンされてから予め定められた時間が経過すると、燃料噴射制御信号をインジェクタ１１８に送信するようにしてもよい。予め定められた時間は、少なくとも変速を開始してから解放側の摩擦係合要素の係合圧が予め定められた圧力以下に低下するまでの時間であって、変速後の変速段に対応して設定されるようにしてもよい。

また、本実施の形態において、変速判定部４０２と、状態判定部４０４と、指示圧信号生成部４０６と、燃料噴射制御部４０８とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵが記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

記憶部５００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４００からデータが読み出されたり、格納されたりする。

以下、図４を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ８０００は、運転者がシフトレバー８００４を操作することによりダウンシフト指示があるか否かを判定する。ダウンシフト指示があると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、車両が被駆動状態であるか否かを判定する。車両が被駆動状態であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、目標圧力と検出されたコモンレール１１６内の圧力とに基づくコモンレール指示圧に対応する制御信号をサプライポンプ１１４に出力する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、ダウンシフト指示から予め定められた時間が経過するか否かを判定する。ダウンシフト指示から予め定められた時間が経過すると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１０６に戻される。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、燃料噴射制御を実施する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００の動作について図５を参照にしつつ説明する。

アクセル開度が略ゼロであって、エンジン回転数ＮＥの変化量が予め定められた値以下である状態であるとする。このとき、車両は被駆動状態であって、走行抵抗により減速している状態である。このとき、燃料噴射が停止されているため、コモンレール１１６内の圧力は低下された状態となる。

時間Ｔ（０）にて、運転者がシフトレバー８００４に対して、現在の変速段よりも低速側の変速段にダウンシフトする操作を行なうと（Ｓ１００にてＹＥＳ）、車両が被駆動状態であるため（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、目標圧力と検出されたコモンレール圧とに基づいてコモンレール指示圧Ｐ（０）に対応する制御信号がサプライポンプ１１４に出力される（Ｓ１０４）。コモンレール指示圧Ｐ（０）に対応する制御信号が出力されることにより、コモンレール指示圧は、図５の実線に示すように、時間Ｔ（０）の時点においてＰ（０）にステップ的に増加を開始する。コモンレール指示圧の増加とともに、コモンレール１１６内の実圧はＰ（０）になるように増加していく。

時間Ｔ（１）にて、運転者によるダウンシフトの操作の時点（時間Ｔ（０））から予め定められた時間が経過すると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、燃料噴射制御が実施される（Ｓ１０８）。燃料が噴射されることによりエンジン１０００の出力トルクが上昇してエンジン回転数ＮＥは上昇を開始する。

燃料噴射制御とコモンレール指示圧の出力とが同時に実施される場合においては、図５の破線に示すように、時間Ｔ（１）にて、コモンレール指示圧が出力される。そのため、時間Ｔ（２）にて、燃料噴射が実施される際に、コモンレール１１６内の実圧は図５の実線と比較して十分に上昇していないため、燃料噴射量が不足する。

したがって、ダウンシフト指示とともにコモンレール指示圧を出力することにより、燃料噴射制御とコモンレール指示圧の出力とが同時に実施される場合と比較して、初期の燃料噴射量が増加するため、変速中におけるエンジン回転数ＮＥの上昇の度合が大きくなる。そのため、速やかにタービン回転数を同期回転数に到達させることができるため、変速時間の短縮が図れる。

時間Ｔ（２）にて、燃料の噴射はエンジン回転数ＮＥの上昇により停止される。時間Ｔ（３）にて、燃料噴射の停止に応じてコモンレール指示圧も低下する。時間Ｔ（４）にて、コモンレール指示圧の低下に応じてコモンレール圧が低下する。時間Ｔ（５）にて、タービン回転数ＮＴと変速後の変速段の同期回転数との差が予め定められた値以下になるなどして、タービン回転数ＮＴが変速後の変速段の同期回転数に到達すると、変速が終了する。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、エンジンに燃料を供給する前にコモンレール内の圧力を上昇させることができるため、燃料を増量して供給する時点におけるコモンレール内の圧力の応答遅れを解消することができる。これにより、燃料噴射初期の噴射量の不足を解消して、車両の状態に応じた燃料をエンジンに供給することができる。そのため、エンジンの出力トルクを速やかに上昇させて、変速時間を短縮することができる。したがって、運転者が自動変速機を操作してダウンシフトを指示する場合に、応答遅れを生じさせることなく燃料の増量制御を実施する車両の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。

また、ダウンシフト指示から予め定められた時間が経過した後に燃料を増量してエンジンに供給することにより、自動変速機の変速状態がニュートラルに近い状態となる時点でエンジンの出力を上昇させることができる。そのため、エンジンの出力が車両の駆動輪に伝達されることによる車両の飛び出し感を抑制しつつ、自動変速機の入力側の回転数を上昇させて変速を速やかに進行させることができる。

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。

本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵにより制御されるパワートレーンを示す概略構成図である。 本実施の形態に係る車両の制御装置により制御されるエンジンを示す制御ブロック図である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示しフローチャートである。 本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０８ 吸気管、１１０ インテークマニホールド、１２０ エギゾーストマニホールド、１２６ ＥＧＲパイプ、１３２ ＥＧＲバルブ、１３４ ＥＧＲバルブリニアソレノイド、１３６ ＥＧＲバルブリフトセンサ、１３８ コモンレール圧センサ、３００ 入力Ｉ／Ｆ、４００ 演算処理部、４０２ 変速判定部、４０４ 状態判定部、４０６ 指示圧信号生成部、４０８ 燃料噴射制御部、５００ 記憶部、６００ 出力Ｉ／Ｆ、１０００ エンジン、２０００ オートマチックトランスミッション、３０００ プラネタリギヤユニット、３２００ トルクコンバータ、４０００ 油圧回路、８０００ ＥＣＵ、８００２ 車速センサ、８００４ シフトレバー、８００６ ポジションスイッチ、８００８ アクセルペダル、８０１０ アクセル開度センサ、８０１２ ブレーキペダル、８０１４ ストロークセンサ、８０２０ エンジン回転数センサ、８０２２ 入力軸回転数センサ、８０２４ 出力軸回転数センサ。

Claims (10)

1. 内燃機関と自動変速機とが搭載される車両の制御装置であって、前記内燃機関には、加圧燃料を蓄える蓄圧室と、前記蓄圧室に燃料を圧送する燃料ポンプと、前記蓄圧室内の燃料を前記内燃機関に供給するインジェクタとからなる燃料噴射装置が設けられ、
   変速指示信号を受信するための手段と、
   前記車両が被駆動状態であるときに、前記自動変速機に対するダウンシフトの指示に対応する前記変速指示信号を受信すると、前記蓄圧室内の圧力が上昇するように前記燃料ポンプを制御するための圧力制御手段と、
   前記ダウンシフト中に、前記内燃機関に対して供給される燃料を増量するように前記インジェクタを制御するための噴射制御手段と、
   前記蓄圧室内の圧力を検出するための手段と、
   前記内燃機関の回転数を検出するための手段とを含み、
   前記圧力制御手段は、
   前記車両の状態に応じて前記蓄圧室内の目標圧力を設定するための設定手段と、
   前記検出された圧力が前記目標圧力になるように前記燃料ポンプを制御するための手段とを含み、
   前記設定手段は、前記検出された回転数と前記ダウンシフト後の変速段とに基づいて前記目標圧力を設定するための手段を含む、車両の制御装置。
2. 前記噴射制御手段は、前記ダウンシフトの指示から予め定められた時間が経過した後に前記燃料を増量するように前記インジェクタを制御するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記自動変速機は、油圧回路に出力された指令値に基づいて供給される油圧により、解放状態の第１の摩擦係合要素が係合され、係合状態の第２の摩擦係合要素が解放されることによりダウンシフト後の変速段を形成する有段式自動変速機であって、
   前記予め定められた時間は、少なくとも変速が開始してから前記第２の摩擦係合要素の係合圧が予め定められた圧力以下に低下するまでの時間である、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記内燃機関は、コモンレール式ディーゼルエンジンである、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 内燃機関と自動変速機とが搭載される車両の制御方法であって、前記内燃機関には、加圧燃料を蓄える蓄圧室と、前記蓄圧室に燃料を圧送する燃料ポンプと、前記蓄圧室内の燃料を前記内燃機関に供給するインジェクタとからなる燃料噴射装置が設けられ、
   変速指示信号を受信するステップと、
   前記車両が被駆動状態であるときに、前記自動変速機に対するダウンシフトの指示に対応する変速指示信号を受信すると、前記蓄圧室内の圧力が上昇するように前記燃料ポンプを制御する圧力制御ステップと、
   前記ダウンシフト中に、前記内燃機関に対して供給される燃料を増量するように前記インジェクタを制御する噴射制御ステップと、
   前記蓄圧室内の圧力を検出するステップと、
   前記内燃機関の回転数を検出するステップとを含み、
   前記圧力制御ステップは、
   前記車両の状態に応じて前記蓄圧室内の目標圧力を設定する設定ステップと、
   前記検出された圧力が前記目標圧力になるように前記燃料ポンプを制御するステップと
   を含み、
   前記設定ステップは、前記検出された回転数と前記ダウンシフト後の変速段とに基づいて前記目標圧力を設定するステップを含む、車両の制御方法。
6. 前記噴射制御ステップは、前記ダウンシフトの指示から予め定められた時間が経過した後に前記燃料を増量するように前記インジェクタを制御するステップを含む、請求項５に記載の車両の制御方法。
7. 前記自動変速機は、油圧回路に出力された指令値に基づいて供給される油圧により、解放状態の第１の摩擦係合要素が係合され、係合状態の第２の摩擦係合要素が解放されることによりダウンシフト後の変速段を形成する有段式自動変速機であって、
   前記予め定められた時間は、少なくとも変速が開始してから前記第２の摩擦係合要素の係合圧が予め定められた圧力以下に低下するまでの時間である、請求項６に記載の車両の制御方法。
8. 前記内燃機関は、コモンレール式ディーゼルエンジンである、請求項５〜７のいずれかに記載の車両の制御方法。
9. 請求項５〜８のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラム。
10. 請求項５〜８のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録した記録媒体。

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