WO2013027266A1 - 手動変速機を備えた車両の制御装置 - Google Patents

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WO2013027266A1
WO2013027266A1 PCT/JP2011/068958 JP2011068958W WO2013027266A1 WO 2013027266 A1 WO2013027266 A1 WO 2013027266A1 JP 2011068958 W JP2011068958 W JP 2011068958W WO 2013027266 A1 WO2013027266 A1 WO 2013027266A1
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gear
gear stage
speed
stage
shift
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PCT/JP2011/068958
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勝也 小林
健 貝野
伸一 竹内
根岸 玲佳
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トヨタ自動車株式会社
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    • F02D29/02Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
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    • F02D41/0225Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio or shift lever position

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device equipped with a manual transmission.
  • the present invention relates to an improvement in control for changing output characteristics of a driving source for driving (for example, an internal combustion engine) in accordance with a shift stage established in a manual transmission.
  • a driving source for driving for example, an internal combustion engine
  • a shift stage is selected (changed) by a shift operation by a driver (driver). Specifically, a clutch release operation (clutch pedal depression operation), a gear change operation (shift lever manual operation; selection operation and shift operation), and clutch engagement operation (clutch pedal depression release operation) are performed in order. As a result, the selected gear stage is established, and the rotational speed of the engine is shifted and transmitted to the drive wheels.
  • Patent Document 2 in a situation where a low gear side gear stage having a relatively large gear ratio is established, the output torque from the engine is amplified and transmitted to the drive wheels due to the large gear ratio, and excessively.
  • Output torque from the engine due to the small gear ratio in situations where there is a possibility that a large driving force may be generated, or in situations where a gear ratio on the high gear side with a relatively small gear ratio is established.
  • Output characteristics map that changes the engine output characteristics according to the established (selected) gear stage in view of the problem that it is difficult to obtain the acceleration feeling required by the driver. Is provided.
  • the engine output characteristics are changed by reading out the output characteristics suitable for the established gear position from the output characteristics map.
  • the gear position on the high gear side is compared with the output characteristics (throttle opening set according to the accelerator position) when the gear position on the low gear side is established even with the same accelerator position.
  • the output characteristics when is established is set high.
  • the throttle opening is set relatively small to suppress the engine output torque.
  • an output characteristic map that changes the output characteristics of the engine according to the shift speed is provided, and the engine output characteristics are switched according to the established shift speed.
  • the speed hereinafter also referred to as “gear speed”
  • NV ratio the ratio between the engine speed and the vehicle speed
  • the gear corresponding to the engine output characteristic read from the output characteristic map will be referred to as “map gear (meaning of the gear selected in the output characteristic map)”.
  • the gear stage obtained from the NV ratio calculated from the engine speed and the vehicle speed is referred to as “NV ratio calculating gear stage”.
  • a gear stage actually established in the transmission (hereinafter referred to as “actual gear stage”) and the NV ratio calculating gear stage are determined as follows.
  • actual gear stage a gear stage actually established in the transmission
  • NV ratio calculating gear stage By matching and selecting an appropriate map gear stage, engine output characteristics suitable for the actual gear stage can be obtained.
  • the vehicle speed detection accuracy may not be sufficient or the detection timing may be delayed. Therefore, there is a possibility that the NV ratio that matches the NV ratio of the actual gear stage cannot be calculated, or that the timing for calculating an appropriate NV ratio (a value that matches the NV ratio of the actual gear stage) is delayed. In other words, the NV ratio calculation gear is different from the actual gear (the mismatch between the NV ratio calculation gear and the actual gear due to the vehicle speed information).
  • the NV ratio calculation gear stage fluctuates in a short time due to fluctuations in the detected vehicle speed and engine speed, and therefore the map gear according to the NV ratio calculation gear stage. If the gears are sequentially changed, the map gear will also change in a short time. For example, there is a possibility of causing a situation (map gear stage hunting) in which the map gear stage is switched a plurality of times during the period from the middle of the clutch engagement operation to immediately after the completion of the clutch engagement operation.
  • a situation map gear stage hunting
  • the output characteristic map is for obtaining a required torque for the engine according to the accelerator opening, and performing engine control (control of the throttle opening in Patent Document 2) so that the required torque is obtained. If the update of the map gear selected from the output characteristic map becomes busy, the engine torque will also fluctuate accordingly. That is, as the map gear stage is switched a plurality of times in a short time, a torque step is generated each time, and a behavior may occur in the vehicle, which may give the passenger a sense of incongruity.
  • the update of the map gear stage is prohibited during the period when the update of the map gear stage may be in a busy state.
  • the map gear stage is changed after a predetermined time has elapsed after the completion of the shift operation and the vehicle running state is stabilized, and the engine output characteristics after the vehicle running state is stabilized. If the torque changes to cause a torque step, the passenger will be more uncomfortable.
  • the outline of the present invention taken in order to achieve the above object is to optimize the change timing of the map gear stage by limiting the change timing of the map gear stage (the shift stage targeted by the gear stage correspondence characteristic). I try to plan.
  • the map gear stage change timing is limited to a predetermined period from the time of clutch engagement, and a highly reliable NV ratio calculation gear stage (shift stage obtained from the determination result) is required during the predetermined period.
  • the map gear stage corresponding to the NV ratio calculating gear stage is selected to change the output characteristics of the engine (driving drive source).
  • the present invention provides a manual transmission that transmits a driving force from a driving source for traveling toward a driving wheel and that can select any one of a plurality of shift stages by a manual shift operation by a driver. It is presupposed that the vehicle control device is provided that determines the selected gear position and changes the output characteristics of the driving source according to the determination result. A change in the output characteristic of the travel drive source, which is performed according to the determination result of the shift stage, is changed from the travel drive source to the drive wheel after the manual shift operation of the manual transmission. It is configured to perform within a predetermined time after the transmission of the driving force is started.
  • a plurality of shift speed corresponding characteristics for setting the output characteristics of the travel drive source corresponding to each of the shift speeds is stored, and the predetermined time during which the output characteristics of the travel drive source are changed is stored.
  • the shift speed response characteristic is changed to one corresponding to the shift speed obtained from the determination result.
  • the determination result of the shift stage is likely to fluctuate, but during that period, There is a state in which the currently set shift speed is different from the target shift speed and the shift speed obtained from the determination result, and the shift speed obtained from the determination result is maintained. If the predetermined first determination time is continued, it is determined that the reliability of the shift speed obtained from the determination result is sufficiently secured, and the shift speed corresponding to the shift speed obtained from the determination result. The corresponding characteristics are changed. For this reason, it is possible to quickly and highly reliably realize the shift speed response characteristics suitable for the driving state of the vehicle. As a result, the output characteristics of the driving source for driving frequently change, and a torque step is generated each time, or the output characteristics of the driving source for driving do not switch until the driving state of the vehicle is stabilized. It can be avoided and the passenger will not feel uncomfortable.
  • Specific control operations include the following. That is, it is configured to limit the number of changes in the shift speed corresponding characteristic during the predetermined time period in which the output characteristic of the traveling drive source is changed.
  • the number of changes of the shift speed corresponding characteristic during the predetermined time in which the output characteristic of the traveling drive source is changed is limited to one.
  • the predetermined time during which the output characteristics of the driving source for traveling are changed is the shift speed obtained from the shift speed targeted by the currently set shift speed characteristics and the determination result.
  • the shift speed corresponding characteristic is obtained by the determination result by continuing the state in which the shift speed that is different from the shift speed and the shift speed obtained by the determination result is maintained for the first determination time. It is configured to be forcibly terminated when it is changed to one corresponding to the stage.
  • the shift speed corresponding characteristic is changed a plurality of times during the predetermined time, and the shift speed corresponding characteristic is switched a plurality of times within a short period of time. It is possible to reliably avoid the state, and it is possible to prevent the occupant from feeling uncomfortable due to the change in the gear speed response characteristics over a plurality of times.
  • the following can be cited as a configuration for further improving the reliability of the above gear stage characteristics.
  • the determination result is obtained for the shift stage to which the currently set shift stage corresponding characteristic is the target.
  • the shift speed corresponding characteristic is determined only when the shift speed deviating to the low gear side and the state where the shift speed obtained by the determination result is maintained continues for a predetermined second determination time. It is set as the structure changed into the thing corresponding to the gear stage obtained by the result.
  • the shift speed corresponding characteristics that are currently set are obtained based on the determination result. If the shift speed obtained from the determination result changes before the second determination time elapses while the shift speed is deviating to the low gear side, the currently set shift speed Only when the shift stage after the change deviates to the low gear side with respect to the shift stage targeted for the characteristic is continued for the second determination time, the shift stage corresponding characteristic is changed to the post-change stage. It is set as the structure changed to the thing corresponding to this gear stage.
  • the second determination time is set longer than the first determination time.
  • the shift speed response characteristic changed by the first determination time is erroneously determined, the shift speed response characteristic can be subsequently changed by the second determination time.
  • the reliability of the response characteristics can be further increased.
  • the shift speed obtained from the determination result deviates to the low gear side with respect to the shift speed targeted for the currently set shift speed response characteristic.
  • the change of the output characteristics of the driving source for traveling performed according to the determination result of the shift stage is performed within a predetermined time after the transmission of the driving force from the traveling driving source to the driving wheel is started. ing. For this reason, it can be avoided that the output characteristics of the driving source for driving do not switch until the driving state of the vehicle is stabilized, and the passenger does not feel uncomfortable.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power train mounted on a vehicle according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a cross section of the diesel engine and a schematic configuration of a control system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the clutch device.
  • FIG. 4 is a diagram showing an outline of the shift pattern of the 6-speed manual transmission.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a control system such as an ECU.
  • FIG. 6 is a diagram showing an engine characteristic map.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the engine characteristic switching operation in the first embodiment.
  • FIG. 8 shows changes in the actual gear stage, clutch switch, NV ratio calculating gear stage, map gear stage when the upshift operation from the second speed stage to the third speed stage is performed in the first embodiment, and It is a timing chart figure which shows each operation state of a gear stage determination time timer and a gear stage determination permission time timer.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the first half of the procedure of the engine characteristic switching operation in the second embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the second half of the procedure of the engine characteristic switching operation in the second embodiment.
  • FIG. 11 shows actual gears, clutch switches, NV ratio calculation gears, and map gears when a downshift operation from the fourth gear to the second gear accompanying the clutch operation is performed in the second embodiment.
  • FIG. 7 is a timing chart showing changes and operating states of a gear stage determination time timer, a gear stage determination permission time timer, and an irregular gear stage determination time timer.
  • FIG. 12 shows actual gears, clutch switches, NV ratio calculation gears, map gears when a downshift operation from the fourth speed to the second speed is performed without clutch operation in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a timing chart showing respective changes and operating states of a gear stage determination time timer, a gear stage determination permission time time timer, and an irregular gear stage determination time timer.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a power train mounted on a vehicle according to the present embodiment.
  • 1 is an engine (driving drive source)
  • MT is a manual transmission
  • 6 is a clutch device
  • 100 is an ECU (Electronic Control Unit).
  • the rotational driving force (torque) generated by the engine 1 is input to the manual transmission MT via the clutch device 6, and an appropriate gear ratio (driver shift) is input by the manual transmission MT.
  • the gears are shifted by a gear ratio selected by lever operation and transmitted to the left and right rear wheels (drive wheels) T, T via the propeller shaft PS and the differential gear DF.
  • the manual transmission MT mounted on the vehicle according to the present embodiment is a synchronous mesh type manual transmission with six forward speeds and one reverse speed.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the engine 1 and its control system. In FIG. 2, only the configuration of one cylinder of the engine 1 is shown.
  • the engine 1 in this embodiment is a common rail in-cylinder direct injection multi-cylinder (for example, in-line 4-cylinder) diesel engine.
  • a piston 22 is accommodated in a cylinder 21 formed in the cylinder block 2, and the inside of the cylinder 21 is accommodated.
  • the reciprocating motion of the piston 22 is transmitted as the rotational motion of the crankshaft 3 via the connecting rod 23.
  • a cylinder head 5 that forms a combustion chamber 4 on the upper side of the piston 22 is fixed to the upper end surface of the cylinder block 2.
  • the combustion chamber 4 is defined by a lower surface of the cylinder head 5 attached to the upper portion of the cylinder block 2 via a gasket 24, an inner wall surface of the cylinder 21, and a top surface 25 of the piston 22.
  • a cavity (concave portion) 26 is formed in a substantially central portion of the top surface 25 of the piston 22, and the cavity 26 also constitutes a part of the combustion chamber 4.
  • the piston 22 has a small end 27 of the connecting rod 23 connected by a piston pin 28, and a large end of the connecting rod 23 is connected to a crankshaft 3 which is an engine output shaft.
  • a crankshaft 3 which is an engine output shaft.
  • the cylinder head 5 is formed with an intake port 51 and an exhaust port 52 that open to the combustion chamber 4.
  • the intake port 51 and the exhaust port 52 are opened and closed by an intake valve 53 and an exhaust valve 54 driven by cams (not shown), respectively.
  • An intake manifold IM for sucking outside air is connected to the intake port 51, and during the intake stroke in which the intake valve 53 opens the intake port 51, the piston 22 descends in the cylinder 21 to generate in-cylinder negative pressure. Then, outside air that has passed through an intake pipe and an intake manifold IM (not shown) flows into the cylinder through the intake port 51.
  • an exhaust manifold EM for discharging combustion gas is connected to the exhaust port 52, and the exhaust valve 54 rises from the combustion chamber 4 (inside the cylinder) due to the rise of the piston 22 during an exhaust stroke in which the exhaust port 52 opens.
  • the extruded combustion gas is discharged to an exhaust pipe (not shown) through the exhaust port 52 and the exhaust manifold EM.
  • the fuel supply system includes a common rail 8 that accumulates high-pressure fuel, a fuel supply pump (not shown) that pumps high-pressure fuel to the common rail 8, and each of the high-pressure fuel accumulated in the common rail 8 that is injected into the combustion chamber 4. And an injector 81 for each cylinder. These fuel supply pump and injector 81 are controlled by the ECU 100.
  • the common rail 8 stores the high-pressure fuel supplied from the fuel supply pump at a predetermined target rail pressure, and the stored high-pressure fuel is supplied to the injector 81 via the fuel pipe 82.
  • the target rail pressure of the common rail 8 is set by the ECU 100. Specifically, the operating state of the engine 1 is detected from the accelerator opening (engine load) and the engine speed, and a target rail pressure suitable for the operating state is set.
  • the injector 81 is disposed substantially vertically above the center of the combustion chamber 4 in a standing posture along the cylinder center line P, and injects fuel introduced from the common rail 8 toward the combustion chamber 4 at a predetermined timing. It has become.
  • FIG. 3 shows a schematic configuration of the clutch device 6.
  • the clutch device 6 includes a clutch mechanism 60, a clutch pedal 70, a clutch master cylinder 71, and a clutch release cylinder 61.
  • the clutch mechanism portion 60 is provided so as to be interposed between the crankshaft 3 and the input shaft (input shaft) IS of the manual transmission MT (see FIG. 1), and is driven from the crankshaft 3 to the input shaft IS. Transmits or cuts off the force, or changes the transmission state of the driving force.
  • the clutch mechanism 60 is configured as a dry single-plate friction clutch. Note that other configurations may be adopted as the configuration of the clutch mechanism portion 60.
  • a flywheel 62 and a clutch cover 63 are attached to the crankshaft 3 that is an input shaft of the clutch mechanism 60 so as to be integrally rotatable.
  • a clutch disk 64 is splined to an input shaft IS that is an output shaft of the clutch mechanism 60. Therefore, the clutch disk 64 can slide along the axial direction (left and right direction in FIG. 3) while rotating integrally with the input shaft IS.
  • a pressure plate 65 is disposed between the clutch disk 64 and the clutch cover 63. The pressure plate 65 is in contact with the outer end of the diaphragm spring 66 and is urged toward the flywheel 62 by the diaphragm spring 66.
  • a release bearing 67 is slidably mounted on the input shaft IS along the axial direction.
  • a release fork 68 is rotatably supported by a shaft 68a, and one end (the lower end in FIG. 3) is in contact with the release bearing 67.
  • one end portion (the right end portion in FIG. 3) of the rod 61a of the clutch release cylinder 61 is connected to the other end portion (the upper end portion in FIG. 3) of the release fork 68.
  • the clutch mechanism 60 is engaged and disengaged.
  • the clutch pedal 70 is configured by integrally forming a pedal portion 72a as a stepping portion at a lower end portion of a pedal lever 72.
  • a position near the upper end of the pedal lever 72 is rotatably supported about a horizontal axis by a clutch pedal bracket (not shown) attached to a dash panel that partitions the vehicle compartment and the engine compartment.
  • the pedal lever 72 is applied with a biasing force in a turning direction toward the near side (driver side) by a pedal return spring (not shown).
  • a pedal return spring not shown.
  • the clutch master cylinder 71 has a configuration in which a piston 74 and the like are incorporated in a cylinder body 73.
  • the piston 74 is connected to one end portion of the rod 75 (left end portion in FIG. 3), and the other end portion (right end portion in FIG. 3) of the rod 75 is connected to the intermediate portion of the pedal lever 72. Yes.
  • a reserve tank 76 for supplying clutch fluid (oil) as a working fluid into the cylinder body 73 is provided on the upper portion of the cylinder body 73.
  • the clutch master cylinder 71 is adapted to generate hydraulic pressure when the piston 74 moves in the cylinder body 73 by receiving an operation force generated by the driver depressing the clutch pedal 70. At this time, the driver's stepping operation force is transmitted from the intermediate portion of the pedal lever 72 to the rod 75, and hydraulic pressure is generated in the cylinder body 73. The hydraulic pressure generated in the clutch master cylinder 71 is changed according to the stroke position of the piston 74 in the cylinder body 73.
  • the hydraulic pressure generated by the clutch master cylinder 71 is transmitted to the clutch release cylinder 61 by the oil in the hydraulic pipe 77.
  • the clutch release cylinder 61 has a structure in which a piston 61c and the like are incorporated in a cylinder body 61b.
  • the other end portion (the left end portion in FIG. 3) of the rod 61a is connected to the piston 61c.
  • the stroke position of the piston 61c is changed according to the hydraulic pressure received by the piston 61c.
  • the release fork 68 is operated according to the hydraulic pressure in the clutch release cylinder 61, so that the clutch mechanism 60 is engaged and released.
  • the clutch engagement force (clutch transmission capacity) of the clutch mechanism unit 60 is changed in accordance with the depression amount of the clutch pedal 70.
  • a frictional force that is, a clutch engagement force is generated between the pressure plate 65 and the clutch disk 64 and between the clutch disk 64 and the flywheel 62.
  • the clutch engagement force increases, the clutch mechanism 60 is engaged, and the pressure plate 65, the clutch disk 64, and the flywheel 62 rotate together. Thereby, the engine 1 and the manual transmission MT are directly connected.
  • the clutch mechanism 60 is completely engaged (the clutch transmission capacity is 100%).
  • a clutch switch 9A is disposed in the vicinity of the pedal lever 72.
  • the clutch switch 9A detects that the amount of depression of the pedal lever 72 by the driver has reached a predetermined amount. That is, when the driver starts shifting operation and the amount of depression of the pedal lever 72 reaches a predetermined amount, the clutch switch 9A transmits an ON signal, and the driver operates the shift lever L (see FIG. 4).
  • the clutch switch 9A stops the transmission of the ON signal at the time when the depression amount of the pedal lever 72 is returned to a predetermined amount after completing the above. That is, the start and completion of the shift operation can be detected by transmitting and stopping the transmission of the ON signal from the clutch switch 9A.
  • a clutch stroke sensor capable of detecting the position of the clutch pedal 70 or a stroke sensor capable of detecting the slide position of the release bearing 67 may be employed.
  • two clutch switches may be provided in order to improve the detection accuracy of the start and completion of the shift operation. That is, when the pedal lever 72 is depressed to a position where the clutch mechanism 60 is in a fully released state, a release side clutch switch that transmits an ON signal, and a position where the clutch mechanism 60 is in a fully engaged state. And a joint-side clutch switch that transmits an ON signal when the depression of the pedal is released, and the start and completion of the shift operation can be detected by these signals.
  • an output rotation speed sensor 9B (see FIG. 1) is disposed in the vicinity of the output shaft (shaft connected to the propeller shaft PS) of the manual transmission MT.
  • the output rotation speed sensor 9B detects the rotation speed (output shaft rotation speed, output shaft rotation speed) of the output shaft and outputs a rotation speed signal to the ECU 100.
  • the rotation speed of the rear wheel T is obtained by dividing the rotation speed of the output shaft detected by the output rotation speed sensor 9B by the gear ratio (final reduction ratio) of the differential gear DF, thereby calculating the vehicle speed. It is possible to do.
  • FIG. 4 shows an outline of the shift pattern of the 6-speed manual transmission MT in the present embodiment.
  • the shift lever L indicated by a two-dot chain line in the figure is configured to be able to perform a selection operation in the direction indicated by an arrow X in FIG. 4 and a shift operation in a direction indicated by an arrow Y orthogonal to the selection operation direction.
  • the 1st-2nd speed select position P1, the 3rd-4th speed select position P2, the 5th-6th speed select position P3 and the reverse select position P4 are arranged in a line.
  • the shift lever L can be moved to the first speed position 1st or the second speed position 2nd by the shift operation (operation in the arrow Y direction) at the first speed-2 speed select position P1.
  • the shift lever L When the shift lever L is operated to the first speed position 1st, the first synchromesh mechanism provided in the transmission mechanism of the manual transmission MT operates to the first speed establishment side, and the first speed stage is established.
  • the shift lever L When the shift lever L is operated to the 2nd speed position 2nd, the first synchromesh mechanism is operated to the 2nd speed establishment side to establish the 2nd speed stage.
  • the shift lever L can be moved to the third gear position 3rd or the fourth gear position 4th by a shift operation at the third gear-4th gear select position P2.
  • the second synchromesh mechanism provided in the transmission mechanism of the manual transmission MT operates to the 3rd speed establishment side to establish the 3rd speed stage.
  • the second synchromesh mechanism is operated to the 4th speed establishment side and the 4th speed stage is established.
  • the shift lever L can be moved to the fifth speed position 5th or the sixth speed position 6th by a shift operation at the fifth speed-6th speed select position P3.
  • the third synchromesh mechanism provided in the transmission mechanism of the manual transmission MT operates to the fifth speed establishment side to establish the fifth speed stage.
  • the third synchromesh mechanism operates to the sixth speed establishment side and the sixth speed stage is established.
  • the shift lever L can be moved to the reverse position REV by a shift operation at the reverse select position P4.
  • the reverse position REV When the reverse position REV is operated, all the synchromesh mechanisms are in a neutral state, and the reverse idler gear provided in the transmission mechanism of the manual transmission MT is operated to establish a reverse gear.
  • the ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, a backup RAM 104, and the like.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the ROM 102 stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like.
  • the CPU 101 executes various arithmetic processes based on various control programs and maps stored in the ROM 102.
  • the RAM 103 is a memory that temporarily stores calculation results in the CPU 101, data input from each sensor, and the like.
  • the backup RAM 104 is a non-volatile memory that stores data to be saved when the engine 1 is stopped, for example.
  • the CPU 101, the ROM 102, the RAM 103, and the backup RAM 104 are connected to each other via the bus 107 and to the input interface 105 and the output interface 106.
  • the input interface 105 includes a crank position sensor 90, a rail pressure sensor 91, a throttle opening sensor 92, an air flow meter 93, an A / F sensor 94, a water temperature sensor 95, an accelerator opening sensor 96, an intake pressure sensor 97, an intake air temperature sensor. 98, the clutch switch 9A, the output rotation speed sensor 9B, and the like are connected.
  • the crank position sensor 90 outputs a pulse signal every predetermined crank angle (for example, 10 °).
  • predetermined crank angle for example, 10 °.
  • external teeth are formed at predetermined angles on the outer peripheral surface of a rotor (NE rotor) 90a (see FIG. 2) integrally rotated with the crankshaft 3,
  • the crank position sensor 90 made of an electromagnetic pickup is disposed to face the external teeth. When the external teeth pass in the vicinity of the crank position sensor 90 as the crankshaft 3 rotates, the crank position sensor 90 generates an output pulse.
  • the rail pressure sensor 91 outputs a detection signal corresponding to the fuel pressure stored in the common rail 8.
  • the throttle opening sensor 92 detects the opening of a throttle valve (diesel throttle) (not shown) provided in the intake pipe.
  • the air flow meter 93 outputs a detection signal corresponding to the flow rate of intake air (intake air amount) upstream of the throttle valve in the intake pipe.
  • the A / F sensor 94 outputs a detection signal that continuously changes in accordance with the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of a catalyst (not shown) provided in the exhaust pipe.
  • the water temperature sensor 95 outputs a detection signal corresponding to the cooling water temperature of the engine 1.
  • the accelerator opening sensor 96 outputs a detection signal corresponding to the depression amount (accelerator opening) of the accelerator pedal 11 (see FIG. 2).
  • the intake pressure sensor 97 is disposed in the intake pipe and outputs a detection signal corresponding to the intake air pressure.
  • the intake air temperature sensor 98 is disposed in the intake pipe and outputs a detection signal corresponding to the temperature of the intake air.
  • the clutch switch 9A transmits an ON signal when the amount of depression of the clutch pedal 70 by the driver reaches a predetermined amount, and stops transmitting the ON signal when the amount of depression is returned to the predetermined amount.
  • the output rotation speed sensor 9B detects and outputs the rotation speed of the output shaft connected to the propeller shaft PS.
  • the injector 81 the throttle valve 57, an EGR valve 58 provided in an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device (not shown), and the like are connected.
  • EGR exhaust Gas Recirculation
  • the ECU 100 executes various controls of the engine 1 based on the outputs of the various sensors described above. For example, the ECU 100 executes pilot injection (sub-injection) and main injection (main injection) as fuel injection control of the injector 81.
  • pilot injection sub-injection
  • main injection main injection
  • the pilot injection is an operation of injecting a small amount of fuel in advance prior to the main injection from the injector 81.
  • the pilot injection is an injection operation for suppressing the ignition delay of fuel due to the main injection and leading to stable diffusion combustion, and is also referred to as sub-injection.
  • the pilot injection in the present embodiment has not only a function of suppressing the initial combustion speed by the main injection described above but also a preheating function of increasing the in-cylinder temperature. That is, after the pilot injection is performed, the fuel injection is temporarily interrupted, and the compressed gas temperature (in-cylinder temperature) is sufficiently increased until the main injection is started to reach the fuel self-ignition temperature. This ensures good ignitability of the fuel injected in the main injection.
  • the main injection is an injection operation (torque generation fuel supply operation) for generating torque of the engine 1.
  • the injection amount in the main injection is basically determined so as to obtain the required torque according to the operation state such as the engine speed, the accelerator operation amount, the coolant temperature, the intake air temperature, and the like. For example, as the engine speed (engine speed calculated based on the detection value of the crank position sensor 90) is higher, the accelerator operation amount (depressed amount of the accelerator pedal 11 detected by the accelerator opening sensor 96) is also increased. The larger the accelerator opening (the larger the accelerator opening), the higher the required torque value of the engine 1, and the greater the fuel injection amount in the main injection.
  • a required output (required power) that is set with respect to the depression amount of the accelerator pedal 11 in accordance with a shift speed selected in the manual transmission MT (sometimes referred to as “gear speed”). ) Has been changed. That is, the output characteristics of the engine 1 are changed according to the gear stage. The operation of changing the output characteristics of the engine 1 according to the gear stage will be described later.
  • This after-injection is an injection operation for increasing the exhaust gas temperature.
  • the post-injection is an injection operation for directly introducing fuel into the exhaust system to increase the temperature of the catalyst.
  • the pressure control of the fuel injected from the injector 81 controls the fuel pressure accumulated in the common rail 8 and supplies the fuel so that the actual rail pressure detected by the rail pressure sensor 91 matches the target rail pressure.
  • the pump discharge amount (pump discharge amount) is feedback controlled.
  • the target value of the fuel pressure supplied from the common rail 8 to the injector 81 is generally increased as the engine load (engine load) increases.
  • the higher the number the higher. That is, when the engine load is high, the amount of air sucked into the combustion chamber 4 is large, so that a large amount of fuel must be injected from the injector 81 into the combustion chamber 4.
  • the pressure needs to be high. Also, when the engine speed is high, the injection period is short, so the amount of fuel injected per unit time must be increased, and therefore the injection pressure from the injector 81 must be increased.
  • the target rail pressure is generally set based on the engine load and the engine speed.
  • the target rail pressure is set according to a fuel pressure setting map stored in the ROM 102, for example. That is, by determining the fuel pressure according to this fuel pressure setting map, the valve opening period (injection rate waveform) of the injector 81 is controlled, and the fuel injection amount during the valve opening period can be defined.
  • the injection amount control of the injector 81 controls the injection amount and the injection timing injected from the injector 81, calculates the optimal injection amount and injection timing according to the operating state of the engine 1, and according to the calculation result.
  • the solenoid valve of the injector 81 is driven.
  • the injection amount and the injection timing injected from the injector 81 are controlled in accordance with the operation for changing the output characteristics of the engine 1 in accordance with the gear stage described above.
  • the required output (required power) set for the depression amount of the accelerator pedal 11 is changed according to the gear stage established in the manual transmission MT. It is like that.
  • This required output is the engine characteristic map shown in FIG. 6 (a map in which “a plurality of shift stage corresponding characteristics for setting the output characteristics of the driving source for each shift stage” according to the present invention) is stored. Set according to. That is, an engine characteristic corresponding to a gear stage established in the manual transmission MT (more specifically, a map gear stage set based on an NV ratio calculation gear stage described later) is extracted, and this engine characteristic map is extracted. It is adjusted to the read throttle opening. As shown in FIG.
  • the throttle opening (required output) is set to be larger as the accelerator opening is larger.
  • the throttle opening (request output) when the gear position on the low gear side (the gear stage on the side with the larger gear ratio) is selected even if the accelerator position is the same.
  • the throttle opening (required output) is set to be high when the gear position on the high gear side (the gear position on the side where the gear ratio is small) is selected.
  • the engine characteristic map is stored in the ROM 102, engine characteristics suitable for the vehicle state (for example, established gear stage) are extracted, and the current depression amount of the accelerator pedal 11 is extracted.
  • the throttle opening (required output) according to the vehicle, the vehicle can run with the engine characteristics required by the driver.
  • the engine speed and the vehicle speed. (NV ratio). That is, the engine speed is calculated based on the detected value of the crank position sensor 90, and the output shaft speed detected by the output speed sensor 9B is calculated by the gear ratio (final reduction ratio) of the differential gear DF.
  • the rotation speed of the rear wheel T is obtained to calculate the vehicle speed, and by dividing the engine rotation speed by the vehicle speed (revolution speed of the rear wheel T), the gear stage established in the manual transmission MT is determined. It comes to recognize.
  • a gear ratio in the manual transmission MT is obtained by dividing the engine rotational speed by the rotational speed of the output shaft, and a gear stage having a gear ratio matching that is established in the manual transmission MT. You may make it recognize as a gear stage.
  • the gear stage targeted by the extracted engine characteristic among the plurality of engine characteristics described above is referred to as “map gear stage (meaning the gear stage targeted by the output characteristic)”.
  • map gear stage meaning the gear stage targeted by the output characteristic
  • the gear stage obtained from the NV ratio calculated from the engine speed and the vehicle speed (or the output shaft speed) is referred to as “NV ratio calculating gear stage”.
  • NV ratio calculating gear stage a gear stage that is actually established in the manual transmission MT will be referred to as an “actual gear stage”.
  • This gear stage determination permission time is a time during which switching of the engine characteristics to be extracted from among a plurality of engine characteristics is permitted, that is, a time during which changes in engine characteristics are permitted.
  • this gear position determination permission time is a period until the accuracy of the detected value of the engine speed and the detected value of the vehicle speed is ensured after the clutch device 6 is engaged, that is, the NV ratio is It is set as substantially the same period as the period that may change within a short time (the period during which the “map gear stage update busy state” may occur). That is, immediately after the clutch device 6 is engaged or immediately after the engagement, the engine speed fluctuates according to the vehicle speed (the engine 1 is driven and the engine speed increases), or the accelerator pedal 11 The gear that is actually selected because the vehicle's speed detection accuracy may not be sufficient or the detection timing may be delayed due to sudden acceleration due to large depressions or sudden deceleration due to depression of the brake pedal.
  • the gear position determination permission time is set as a period during which such a situation may occur. Specifically, a period during which an NV ratio that matches the NV ratio of the actual gear stage may not be calculated is obtained by experiment or simulation, and this period is set as the gear stage determination permission time.
  • the NV ratio calculation gear stage ("speed stage obtained by the judgment result” in the present invention) and the map gear stage ("currently set gear stage correspondence” in the present invention).
  • the NV ratio calculation gear stage is included only in a case where a situation in which the characteristic is different from “the gear stage” is different from a gear stage for a predetermined time (gear stage determination time described later; “first determination time” in the present invention).
  • the operation for switching to the corresponding map gear stage (the “operation for changing the gear-gear correspondence characteristic to that corresponding to the gear stage obtained from the determination result” in the present invention) is performed.
  • the NV ratio calculation gear stage may change a plurality of times within a short time from the time when the clutch device 6 is engaged, but even during this period, the NV ratio calculation gear stage
  • the reliability of the calculated NV ratio calculation gear stage is considered high, and the map gear stage corresponding to this NV ratio calculation gear stage is considered to be high. Switching operation (engine characteristic switching operation) is performed.
  • the gear position determination permission time it is preferable to set the gear position determination permission time to a sufficiently long time with respect to the gear position determination time.
  • step ST1 it is determined whether or not the clutch device 6 has been released. That is, it is determined whether or not the gear shifting operation of the manual transmission MT has been started. Specifically, it is determined whether or not the clutch switch 9A has transmitted an ON signal when the depression amount of the clutch pedal 70 by the driver reaches a predetermined amount. If the clutch device 6 is not disengaged and a NO determination is made in step ST1, it is assumed that the speed change operation is not performed and the current gear stage is maintained, that is, without performing the engine characteristic switching operation, that is, Returned while maintaining the currently selected engine characteristics.
  • step ST1 determines whether or not the clutch device 6 is engaged. That is, it is determined whether or not the shifting operation of the manual transmission MT is started and then the shifting operation is completed. Specifically, it is determined whether or not the transmission of the ON signal of the clutch switch 9A is released (OFF) because the depression amount of the clutch pedal 70 by the driver is returned to a predetermined amount. If the clutch device 6 is still in the released state and NO is determined in step ST2, it is determined that the gear shifting operation is still in progress and the clutch device 6 is awaited to be engaged (the gear shifting operation is completed).
  • step ST2 If the clutch device 6 is in the engaged state and a YES determination is made in step ST2, the process proceeds to step ST3, where the NV ratio calculating gear (the NV ratio calculated in the state where the clutch device 6 is engaged) is calculated. It is determined whether or not the (gear stage) and the map gear stage (the currently selected map gear stage) are different (NV ratio calculation gear stage ⁇ map gear stage).
  • step ST3 If the NV ratio calculation gear stage and the map gear stage are not different, that is, if the NV ratio calculation gear stage and the map gear stage match and it is determined NO in step ST3, an engine characteristic switching operation is performed. In other words, the engine is returned while maintaining the currently selected engine characteristic (the engine characteristic of the map gear according to the NV ratio calculation gear). For example, if the clutch disengagement operation is performed without changing the gear stage although the clutch disengagement operation has been performed, NO is determined in step ST3 in this way.
  • step ST3 the process proceeds to step ST4, and the ECU 100 is provided in advance to count the gear stage determination permission time.
  • This gear speed determination permission time timer is timed up when the gear speed determination permission time elapses after the count is started.
  • the gear stage determination permission time is the above-described “map gear stage update busy time” in which the NV ratio calculation gear stage fluctuates within a short period of time due to fluctuations in the detected vehicle speed and engine speed. The period during which the “state” may occur is set in advance through experiments and simulations.
  • step ST5 the counting of the gear stage determination time timer provided in advance in the ECU 100 is started.
  • the gear speed determination time timer continues counting in a state where the NV ratio calculation gear stage is different from the map gear stage and the state where the NV ratio calculation gear stage does not change is maintained, and this state is maintained for a predetermined time ( (Gear speed determination time) The time will be up if it is continued.
  • the gear speed determination time timer is reset when the NV ratio calculation gear stage changes even if the NV ratio calculation gear stage is different from the map gear stage, and then starts counting again. (The specific operation of the gear position determination time timer will be described later).
  • the gear speed determination time (time from the start of counting of the gear speed determination time timer to the time-up) measured by the gear speed determination time timer is sufficiently reliable in the calculation result of the NV ratio calculation gear speed. It is set as a time to be secured (a time in which the reliability that the NV ratio calculation gear stage matches the actual gear stage is sufficiently secured), and specifically, it is set by experiment or simulation. More specifically, in consideration of various road surface conditions and various driving conditions by the driver, the time required to sufficiently ensure the reliability that the NV ratio calculation gear stage matches the actual gear stage is determined through experiments. The gear determination time is set by obtaining it by simulation.
  • step ST6 After the gear speed determination time timer starts counting in this way, the process proceeds to step ST6, and whether or not it is currently within the gear speed determination permission time (whether the gear speed determination permission time timer has not yet timed up). Or not).
  • step ST7 it is determined whether or not the state in which the NV ratio calculating gear stage is different from the map gear stage has continued for the gear stage determination time or longer.
  • the process proceeds to step ST8 and the NV ratio calculation gear stage is changed. It is determined whether or not has changed.
  • step ST8 it is determined whether or not the NV ratio calculation gear stage has changed due to changes in the detected values of the engine speed and the vehicle speed. That is, as described above, the detected value of the engine speed and the vehicle speed may change within the gear speed determination permission time, and the reliability of the NV ratio calculating gear speed may not be sufficiently obtained. Therefore, the determination in step ST8 is performed to confirm the reliability of the NV ratio calculating gear.
  • step ST8 If the NV ratio calculation gear stage has not changed and NO is determined in step ST8, the process returns to step ST6 to determine whether the gear stage determination permission time is still within the gear stage determination permission time. In step ST7, it is determined again whether or not the state in which the NV ratio calculating gear stage is different from the map gear stage has continued for the gear stage determination time or longer.
  • step ST7 When the NV ratio calculating gear stage does not change, the operations of steps ST6, ST7, and ST8 are repeated, and before the gear stage determination permission time ends (before the gear stage determination permission time timer expires), NV If the ratio calculation gear stage is different from the map gear stage and the state in which the NV ratio calculation gear stage does not change continues for the gear stage determination time or longer, a YES determination is made in step ST7, and the process proceeds to step ST9 and is currently calculated.
  • the map gear stage corresponding to the NV ratio calculating gear stage is updated, the throttle opening degree (engine characteristic) corresponding to the map gear stage is extracted, and the throttle opening degree is adjusted. That is, according to the extracted engine characteristics, the throttle opening corresponding to the accelerator opening is acquired, and the throttle opening is adjusted.
  • step ST10 After updating the map gear stage in this way, the process proceeds to step ST10 to forcibly terminate the count of the gear stage determination permission time timer. This is because the NV ratio calculation gear stage is different from the map gear stage and the NV ratio calculation gear stage does not change again (assuming that the count of the gear stage determination permission time timer has not been forcibly terminated. This is to prevent the map gear stage from being switched again within a short period of time when it appears again during the gear stage determination permission time.
  • step ST6 when the gear speed determination permission time has expired (the gear speed determination permission time timer has expired) before the state in which the NV ratio calculation gear speed and the map gear speed are different continues for the gear speed determination time or longer, A NO determination is made in step ST6, and the routine returns while maintaining the currently selected engine characteristics. That is, the present engine characteristic is maintained without changing the engine characteristic because the gear stage determination permission time has expired without sufficiently ensuring the reliability of the calculation result of the NV ratio calculation gear stage.
  • step ST8 if the NV ratio calculation gear stage changes and YES determination is made, the process returns to step ST5, the count of the gear stage determination time timer is reset, and the gear stage determination time timer is reset. Resume counting. That is, it is determined again whether or not the state in which the NV ratio calculating gear stage (the changed NV ratio calculating gear stage) and the map gear stage in step ST7 are different from each other has continued for the gear stage determination time. As in the case described above, the NV ratio calculation gear stage after this change is different from the NV ratio calculation gear stage, and the state where the NV ratio calculation gear stage does not change thereafter continues for the gear stage determination time or longer. Is determined to be YES in step ST7, the map gear stage corresponding to the NV ratio calculation gear stage in step ST9 is updated, and the process proceeds to step ST10 to forcibly count the gear stage determination permission time timer. Terminate.
  • the engine characteristic switching operation as described above is performed every time a speed change operation of the transmission MT is executed, and the reliability of the calculation result of the NV ratio calculation gear stage is determined during the gear stage determination permission time.
  • the engine characteristics can be switched only once (limited to the number of changes of the shift speed corresponding characteristics to one) only when the performance is sufficiently secured.
  • FIG. 8 is a timing chart showing an example of the engine characteristic switching operation described above, and the actual gear stage when the upshift operation from the second speed stage (2nd) to the third speed stage (3rd) is performed.
  • FIG. 6 is a timing chart showing changes in clutch switch 9A, NV ratio calculation gear stage, map gear stage, and gear stage determination time timer and gear stage determination permission time timer.
  • a clutch release operation accompanying the depression of the clutch pedal 70 is started (corresponding to the case where YES is determined in step ST1 in the flowchart of FIG. 7), and accordingly, the clutch switch 9A is turned ON (clutch release signal). Outgoing).
  • the driver operates the shift lever L from the second speed position 2nd to the third speed position 3rd (see the shift pattern in FIG. 4).
  • the NV ratio calculating gear is on the side where the gear ratio is small due to a decrease in the engine speed or the like.
  • the high gear side NV ratio calculating gear stage is calculated. In the case of FIG. 8, during the period from the timing t1 to the timing t2, the third speed (3rd), the fourth speed (4th), the fifth speed (5th), and the fourth speed (4th) are NV in this order.
  • the ratio calculation gear stage has changed.
  • step ST5 This corresponds to a case where the gear position determination time timer is restarted in step ST5). That is, the NV ratio calculation gear stage changes before the gear stage determination time elapses during the gear stage determination permission time (the duration time in which the NV ratio calculation gear stage and the map gear stage are different is T1 in the figure). Without changing the map gear stage corresponding to the NV ratio calculating gear stage (fourth speed (4th) in FIG. 8) at the time of clutch engagement, the changed NV ratio calculating gear stage (third speed stage in FIG. 8) is selected. (3rd)) and the operation of determining whether or not the state in which the map gear stage (second speed stage (2nd) in FIG. 8 is different) continues for more than the gear stage determination time, the count of the gear stage determination time timer is reset. Start with.
  • the state in which the NV ratio calculation gear after the change is maintained, the NV ratio calculation gear differs from the map gear, and the NV ratio calculation gear does not change is the gear determination time (time T2 in the figure). ) And the gear position determination time timer expires at timing t4 (corresponding to the case where YES is determined in step ST7 in the flowchart of FIG. 7), the map gear position changes from the second speed (2nd) to the third speed. The engine characteristic is switched from the second-speed engine characteristic to the third-speed engine characteristic (corresponding to step ST9 in the flowchart of FIG. 7).
  • gear speed determination permission time is set to a sufficiently long time with respect to the gear speed determination time, so that the gear speed determination time timer count is reset during the gear speed determination permission time as described above. Even then, it is possible to secure the gear position determination time before the gear position determination permission time timer expires.
  • a one-dot chain line in FIG. 8 indicates the counting operation of the gear position determination permission time timer when the gear position determination permission time timer is not forcibly terminated.
  • gear stage determination permission time timer count is forcibly terminated in accordance with the switching of the engine characteristics (corresponding to step ST10 in the flowchart of FIG. 7).
  • the NV ratio calculation gear stage is likely to fluctuate within a predetermined time (the gear stage determination permission time) after the clutch device 6 is engaged.
  • the reliability of the NV ratio calculation gear stage is Assuming that it is sufficiently secured, the map gear stage corresponding to the NV ratio calculating gear stage is changed, and the engine characteristics are switched accordingly. For this reason, engine characteristics suitable for the driving state of the vehicle can be obtained early and with high reliability.
  • the engine characteristic switching operation in the present embodiment after the elapse of the gear position determination permission time (including the case where the count is forcibly terminated), the situation in which the NV ratio calculation gear stage and the map gear stage are different is a predetermined time (described later). In this case, the switching operation to the map gear stage corresponding to the NV ratio calculating gear stage is performed. That is, when the engine characteristic is switched by the engine characteristic switching operation during the gear position determination permission time in the first embodiment described above, but after that, the engine characteristic is switched to another engine characteristic, the engine is accordingly changed. The characteristics are switched again.
  • step ST10 After the count of the gear position determination permission time timer is forcibly terminated in step ST10 or when NO determination is made in step ST1 (when the clutch device 6 is not released), the process proceeds to step ST11 (FIG. 10). Whether or not the above-mentioned NV ratio calculating gear is lower than the map gear (the gear on the low gear side) (in the present invention, “the gear set corresponding to the currently set gear corresponding characteristics” On the other hand, it is determined whether or not the shift stage obtained from the determination result has deviated to the low gear side.
  • step ST11 If the gear ratio calculation gear stage is not lower than the map gear stage and the determination is NO in step ST11, the engine characteristic switching operation is not performed, that is, the currently selected engine characteristic ( The engine is returned while maintaining the engine characteristics of the map gear according to the NV ratio calculation gear. This is because if the NV ratio calculation gear stage is higher than the map gear stage (high gear side gear stage), even if the NV ratio calculation gear stage accuracy is high, the map gear stage This is to avoid changing to the gear position on the high gear side. In other words, the above engine characteristics prevent the engine characteristics from switching to the high gear side gear stage where the required output is set to be higher than the low gear side gear stage. This is to avoid the generation of feeling.
  • step ST11 if the NV ratio calculation gear stage is lower than the map gear stage, and if YES is determined in step ST11, the routine proceeds to step ST12, where an irregular gear stage determination time timer provided in advance in the ECU 100 is provided. Start counting. This irregular gear stage determination time timer continues counting in a situation where the NV ratio calculating gear stage is lower than the map gear stage and the state where the NV ratio calculating gear stage is not changed, When this state continues for a predetermined time (irregular gear stage determination time), the time is up. Further, the irregular gear stage determination time timer is reset when the NV ratio calculating gear stage changes even if the NV ratio calculating gear stage is lower than the map gear stage.
  • the counting is started again (the specific operation of the irregular gear determination time timer will be described later).
  • the irregular gear stage determination time (time from the start of counting of the irregular gear stage determination time timer to the time up) measured by the irregular gear stage determination time timer is the calculation result of the NV ratio calculation gear stage. Is set as a time when sufficient reliability is ensured (time when the reliability of the NV ratio calculation gear stage being matched with the actual gear stage is sufficiently ensured). Is set. Specifically, in consideration of various road surface conditions and various driving conditions by the driver, the time is set as a time that sufficiently ensures the reliability that the NV ratio calculation gear stage matches the actual gear stage. Yes. Further, the irregular gear stage determination time is set longer than the gear stage determination time.
  • the irregular gear determination time is set to be about 10% longer than the gear determination time. This value can be set as appropriate. This is because the gear speed determination based on the irregular gear speed determination time requires higher reliability than the gear speed determination based on the gear speed determination time. In other words, in order to change the map gear stage once determined by the gear stage determination by the gear stage determination time to another map gear stage, it is necessary to determine with higher reliability. It is set longer than the gear position determination time.
  • step ST13 it is determined whether or not the state in which the NV ratio calculation gear stage is lower than the map gear stage (NV ratio calculation gear stage ⁇ map gear stage) has continued for the irregular gear stage determination time or longer. To do. If the state in which the NV ratio calculating gear stage is lower than the map gear stage has not continued for the irregular gear stage determination time and the determination is NO in step ST13, the process proceeds to step ST14. It is determined whether or not the NV ratio calculating gear stage has changed. That is, it is determined whether or not the NV ratio calculation gear stage has changed due to changes in the detected values of the engine speed and the vehicle speed.
  • step ST14 If the NV ratio calculation gear is not changed and the determination is NO in step ST14, the process returns to step ST13, and the state where the NV ratio calculation gear is lower than the map gear is the above-mentioned state. It is determined whether or not it has continued for the regular gear position determination time. When the NV ratio calculation gear stage does not change, the operations of steps ST13 and ST14 are repeated, and the NV ratio calculation gear stage is lower than the map gear stage and the NV ratio calculation gear stage does not change. If the irregular gear stage determination time continues, the determination at step ST13 is YES, and the process proceeds to step ST15 to update to the map gear stage corresponding to the currently calculated NV ratio calculation gear stage, and according to this map gear stage.
  • the throttle opening engine characteristic
  • the throttle opening is adjusted. That is, according to the extracted engine characteristics, the throttle opening corresponding to the accelerator opening is acquired, and the throttle opening is adjusted.
  • step ST14 if the NV ratio calculation gear stage changes and YES is determined, the process returns to step ST11, and whether or not the NV ratio calculation gear stage is still lower than the map gear stage. If the determination is NO because the NV ratio calculation gear matches the map gear, or the NV ratio calculation gear is higher than the map gear, the currently selected Returned while maintaining the engine characteristics.
  • step ST11 determines whether or not the state in which the NV ratio calculating gear stage is lower than the map gear stage has continued for the irregular gear stage determination time or longer.
  • the NV ratio calculation gear stage is lower than the map gear stage even after the elapse of the gear stage determination permission time, and the NV ratio Only when the reliability of the calculation result of the calculated gear stage is sufficiently ensured, the engine characteristic is switched to the engine characteristic on the low gear side.
  • FIGS. 11 and 12 are timing charts showing the engine characteristic switching operation described above, and the actual gear when the downshift operation from the fourth speed (4th) to the second speed (2nd) is performed.
  • FIG. 4 is a timing chart showing a change in each of the gear, clutch switch 9A, NV ratio calculation gear, map gear, and operation states of a gear determination time timer, a gear determination permission time timer, and an irregular gear determination time timer. is there.
  • FIG. 11 shows that after the map gear stage is switched to the third speed stage (3rd) by the engine characteristic switching operation according to the first embodiment, the NV ratio calculating gear stage is switched to the second speed stage (2nd).
  • FIG. 12 is a timing chart when the downshift operation from the fourth speed (4th) to the second speed (2nd) is performed without clutch operation. .
  • the irregular gear stage determination is accordingly performed.
  • the time timer starts counting (corresponding to step ST12 in the flowchart of FIG. 10).
  • the regular gear stage determination time time T3 in the figure
  • the irregular gear stage determination time timer expires at timing t6 (corresponding to the case where YES is determined in step ST13 in the flowchart of FIG. 10)
  • the map gear stage is reached.
  • the engine characteristics are switched from the third speed engine characteristics to the second speed engine characteristics (corresponding to step ST15 in the flowchart of FIG. 10).
  • the map gear stage once determined by the gear stage determination by the gear stage determination time is changed by the gear stage determination by the irregular gear stage determination time, the map gear stage is changed with higher reliability, The engine characteristics are switched to optimum.
  • step ST1 the gear stage determination is performed based on the irregular gear stage determination time without performing the gear stage determination based on the gear stage determination time).
  • the NV ratio calculation gear stage is The third speed (3rd) is reached at timing t7. Accordingly, counting of the irregular gear stage determination time timer is started (corresponding to step ST12 in the flowchart of FIG. 10).
  • the NV ratio calculation gear is The duration of the state where the speed is the third speed (3rd) and the map gear is the fourth speed (4th) is T4 in the drawing, and the count of the irregular gear determination time timer is reset. That is, the state in which the NV ratio calculation gear stage after the change (second speed stage (2nd) in FIG. 12) is lower than the map gear stage (fourth speed stage (4th) in FIG. 12) is irregular.
  • the determination operation for determining whether or not the gear position determination time is continued is executed again.
  • the state where the changed NV ratio calculating gear is maintained and the changed NV ratio calculating gear is lower than the map gear is an irregular gear determination time (time T5 in the figure).
  • the irregular gear speed determination time timer expires at timing t9 (corresponding to the case where YES is determined in step ST13 in the flowchart of FIG. 10)
  • the map gear speed is changed from the fourth speed (4th) to the second speed.
  • the engine characteristic is switched from the fourth speed engine characteristic to the second speed engine characteristic (corresponding to step ST15 in the flowchart of FIG. 10).
  • the NV ratio calculation gear stage is lower than the map gear stage and the NV ratio calculation gear stage does not change.
  • the irregular gear stage determination time it is assumed that the reliability of the NV ratio calculation gear stage is sufficiently secured, and the map gear stage corresponding to the NV ratio calculation gear stage is changed, and accordingly Switching to engine characteristics is performed. For this reason, even if an erroneous determination occurs in the determination based on the gear position determination time, it can be corrected with high accuracy, and switching to an appropriate engine characteristic becomes possible.
  • the present invention is applied to a vehicle equipped with a diesel engine as a driving source for traveling.
  • the present invention is not limited to this, and can also be applied to a vehicle equipped with a gasoline engine.
  • the present invention is also applied to a hybrid vehicle including an engine (internal combustion engine) and an electric motor (for example, a travel motor or a generator motor) as a travel drive source. Is possible.
  • the present invention is not limited to this, and any other arbitrary gear stage.
  • the present invention can also be applied to a vehicle equipped with a manual transmission (for example, forward five-speed shift).
  • the engine characteristic switching operation when the upshift operation is performed has been described as an example. However, even when the downshift operation is performed, the engine characteristic switching is performed by the same operation. Is done.
  • the NV ratio which is the ratio between the engine speed and the vehicle speed
  • the present invention is not limited to this, and the gear stage established in the manual transmission MT may be recognized based on the ratio between the rotational speed of the input shaft and the rotational speed of the output shaft of the manual transmission MT.
  • the present invention can be applied to engine characteristic switching control in a vehicle in which engine characteristics are switched in accordance with a shift stage established in a manual transmission.

Abstract

 手動変速機において成立しているギヤ段に応じてエンジンの出力特性を変更する複数のエンジン特性を記憶しているものに対し、変速操作の完了に伴いクラッチ装置が継合された時点でギヤ段判定許可時間タイマ及びギヤ段判定時間タイマそれぞれのカウントを開始する。ギヤ段判定許可時間タイマがタイムアップするまでの期間中において、マップギヤ段とNV比算出ギヤ段とが異なっており且つNV比算出ギヤ段が変化しない状態が上記ギヤ段判定時間タイマがタイムアップするまで継続された場合に、NV比算出ギヤに対応するマップギヤ段を選択し、このマップギヤ段に応じたエンジン特性を抽出してエンジン特性を変更する。

Description

手動変速機を備えた車両の制御装置
 本発明は手動変速機を備えた車両の制御装置に係る。特に、本発明は、手動変速機において成立している変速段に応じて走行用駆動源(例えば内燃機関)の出力特性を変更するものにおいて、その出力特性を変更する制御の改良に関する。
 従来より、例えば下記の特許文献1に開示されているように、手動変速機を搭載した車両においては、運転者(ドライバ)による変速操作によって変速段の選択(変更)が行われる。具体的には、クラッチ解放操作(クラッチペダルの踏み込み操作)、変速段の切り換え操作(シフトレバーの手動操作;セレクト操作及びシフト操作)、クラッチ継合操作(クラッチペダルの踏み込み解除操作)が順に行われることで、選択された変速段が成立し、エンジンの回転速度が変速されて駆動輪に伝達される。
 また、この手動変速機を搭載した車両において、その成立している変速段に応じてエンジンの出力特性を変更することが提案されている(下記の特許文献2を参照)。
 この特許文献2では、変速比が比較的大きいローギヤ側の変速段が成立している状況では、変速比が大きいことに起因してエンジンからの出力トルクが増幅されて駆動輪に伝達され、過剰な走行駆動力が発生する可能性があるといった課題や、変速比が比較的小さいハイギヤ側の変速段が成立している状況では、変速比が小さいことに起因してエンジンからの出力トルクの増幅が期待できず、運転者の要求する加速感を十分に得ることが難しくなるといった課題に鑑み、成立している(選択されている)変速段に応じてエンジンの出力特性を変更する出力特性マップを設けている。そして、成立している変速段に適した出力特性を出力特性マップから読み出すことでエンジンの出力特性を変更するようにしている。
 具体的には、同一アクセル開度であっても、ローギヤ側の変速段が成立している場合の出力特性(アクセル開度に応じて設定されるスロットル開度)に対し、ハイギヤ側の変速段が成立している場合の出力特性を高く設定している。つまり、過剰な駆動力が発生する可能性があったローギヤ側の変速段が成立している場合にはスロットル開度を相対的に小さく設定してエンジンの出力トルクを抑え、逆に、エンジンからの出力トルクの増幅が期待できなかったハイギヤ側の変速段が成立している場合にはスロットル開度を相対的に大きく設定してエンジンの出力トルクを大きくすることで、上記課題を解消している。
特開2008-138818号公報 特開2005-90452号公報
 ところで、上述したように変速段に応じてエンジンの出力特性を変更する出力特性マップを設け、成立している変速段に応じてエンジンの出力特性を切り換えるようにしたものにおいて、成立している変速段(以下、「ギヤ段」と呼ぶ場合もある)を、エンジン回転数と車速との比(以下、「NV比」と呼ぶ)により求めるようにした場合、以下に述べるような課題がある。尚、以下では、この出力特性マップから読み出されるエンジンの出力特性に対応するギヤ段を「マップギヤ段(出力特性マップにおいて選択されているギヤ段の意味)」と呼ぶこととする。また、上記エンジン回転数と車速とから算出されたNV比により求められるギヤ段を「NV比算出ギヤ段」と呼ぶこととする。つまり、エンジン回転数及び車速が高い精度で検出されている場合には、変速機において実際に成立しているギヤ段(以下、「実ギヤ段」と呼ぶ)と上記NV比算出ギヤ段とが一致し、適正なマップギヤ段が選択されることで、実ギヤ段に適したエンジンの出力特性が得られることになる。
 上述した如く、一般的な変速操作としては、クラッチ解放操作、ギヤ段の切り換え操作、クラッチ継合操作が順に行われることになるが、ギヤ段の切り換え操作完了後のクラッチ継合操作途中やクラッチ継合操作完了直後などにあっては、NV比算出ギヤ段が実ギヤ段とは異なっている(NV比算出ギヤ段と実ギヤ段とが不一致となっている)可能性がある。
 例えば、アクセルペダルの踏み込みによる急加速時や、ブレーキペダルの踏み込みによる急ブレーキ時などにあっては、車速の検出精度が十分に得られなかったり、その検出タイミングに遅れが生じたりすることが原因となって、実ギヤ段のNV比に合致したNV比が算出できなくなったり、適正なNV比(実ギヤ段のNV比に合致した値)を算出するタイミングに遅れが生じたりする可能性があり、NV比算出ギヤ段が実ギヤ段とは異なってしまうことになる(車速情報に起因するNV比算出ギヤ段と実ギヤ段との不一致)。また、クラッチ継合操作に伴ってエンジン回転数が変動する場合や、クラッチ継合動作が完了していない状態、つまり、クラッチが滑っている状態(所謂、半クラッチ状態)であって実ギヤ段及び車速に対応したエンジン回転数が得られていない場合などにあっても、実ギヤ段のNV比に合致したNV比が算出できなくなり、NV比算出ギヤ段が実ギヤ段とは異なってしまうことになる(エンジン回転数情報に起因するNV比算出ギヤ段と実ギヤ段との不一致)。
 このような状況では、検出される車速やエンジン回転数の変動が原因となって、NV比算出ギヤ段が短時間のうちに変動することになるため、このNV比算出ギヤ段に応じてマップギヤ段を逐次変更するようにした場合には、マップギヤ段も短時間のうちに変動してしまうことになる。例えば、クラッチ継合操作途中からクラッチ継合操作完了直後までの期間中にマップギヤ段が複数回に亘って切り換わるといった状況(マップギヤ段のハンチング)を招いてしまう可能性がある。以下、このような状況を「マップギヤ段の更新のビジー状態」と呼ぶこととする。
 上記出力特性マップは、アクセル開度に応じてエンジンに対する要求トルクを求め、その要求トルクが得られるようにエンジン制御(特許文献2ではスロットル開度の制御)を行うためのものであるため、この出力特性マップから選択されるマップギヤ段の更新がビジー状態となった場合には、それに伴ってエンジントルクも変動することになってしまう。つまり、上記マップギヤ段が短時間のうちに複数回切り換わることに伴い、その度にトルク段差が発生し、車両に挙動が発生してしまって乗員に違和感を与えてしまう可能性がある。
 このような課題を解消するために、上記マップギヤ段の更新がビジー状態となる可能性のある期間においては、マップギヤ段の更新を禁止することが考えられる。しかしながら、この場合、変速操作の完了後、所定時間が経過して車両の走行状態が安定した後にマップギヤ段が変更されてしまう可能性があり、この車両の走行状態が安定した後にエンジンの出力特性が変化してトルク段差が生じてしまうと、よりいっそう乗員に違和感を与えてしまうことになる。
 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、手動変速機で成立しているギヤ段に応じて走行用駆動源の出力特性を変更するようにしたものにおいて、上記マップギヤ段の変更タイミングの適正化が図れる車両の制御装置を提供することにある。
 -発明の概要-
 上記の目的を達成するために講じられた本発明の概要は、上記マップギヤ段(変速段対応特性が対象とする変速段)の変更タイミングを制限することで、このマップギヤ段の変更タイミングの適正化を図るようにしている。また、マップギヤ段の変更タイミングを、クラッチ継合時からの所定期間に制限すると共に、その所定期間中において信頼性の高いNV比算出ギヤ段(判定結果により得られている変速段)が求められた場合に、そのNV比算出ギヤ段に応じたマップギヤ段を選択してエンジン(走行用駆動源)の出力特性を変更するようにしている。
 -解決手段-
 具体的に、本発明は、走行用駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達し且つ運転者による手動変速操作によって複数の変速段のうち何れかが選択可能とされた手動変速機を備え、選択されている変速段の判定を行い、その判定結果に従って上記走行用駆動源の出力特性を変更する車両の制御装置を前提とする。この車両の制御装置に対し、上記変速段の判定結果に従って行われる上記走行用駆動源の出力特性の変更を、上記手動変速機の手動変速操作後であって且つ走行用駆動源から駆動輪に向けての駆動力の伝達が開始されてから所定時間内に行う構成としている。
 また、上記変速段それぞれに応じた上記走行用駆動源の出力特性を設定するための複数の変速段対応特性を記憶させておき、上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間中にあっては、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段と上記判定結果により得られている変速段とが異なっており且つその判定結果により得られている変速段が維持された状態が所定の第1判定時間継続された場合に限り、上記変速段対応特性を、上記判定結果により得られている変速段に対応したものに変更する構成としている。
 また、上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間中において、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段と上記判定結果により得られている変速段とが異なっている状態で、上記第1判定時間が経過する前に上記判定結果により得られている変速段が変化した場合には、その変化後の変速段と現在設定されている変速段対応特性が対象とする変速段とが異なっており且つその変化後の変速段が維持されている状態が、上記所定時間中において上記第1判定時間継続された場合に限り、上記変速段対応特性を、上記変化後の変速段に対応したものに変更する構成としている。
 これら特定事項により、走行用駆動源から駆動輪に向けての駆動力の伝達が開始されてから所定時間内は、変速段の判定結果に変動が生じやすい期間であるものの、その期間中において、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段と上記判定結果により得られている変速段とが異なっており且つその判定結果により得られている変速段が維持されている状態が所定の第1判定時間継続された場合には、この判定結果により得られている変速段の信頼性が十分に確保されているとして、この判定結果により得られている変速段に対応した変速段対応特性に変更するようにしている。このため、車両の運転状態に適した変速段対応特性を、早期に且つ高い信頼性をもって実現することが可能になる。その結果、走行用駆動源の出力特性が頻繁に切り換わって、その度にトルク段差が生じてしまったり、車両の走行状態が安定するまで走行用駆動源の出力特性が切り換わらないといったことを回避でき、乗員に違和感を生じさせることがなくなる。
 また、上記第1判定時間が経過する前に、判定結果により得られている変速段が変化した場合には、その変化後の変速段を対象として上述と同様の変速段対応特性の変更動作を行うようにしている。このため、より信頼性の高い変速段(判定結果により得られている変速段)を使用して変速段対応特性の変更動作を行うことができ、変速段対応特性を適切に得ることができる。
 具体的な制御動作としては以下のものが挙げられる。つまり、上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間中における上記変速段対応特性の変更回数を制限する構成としている。
 具体的には、上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間中における上記変速段対応特性の変更回数を1回に制限する構成としている。
 より具体的には、上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間は、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段と上記判定結果により得られている変速段とが異なっており且つその判定結果により得られている変速段が維持された状態が上記第1判定時間継続されたことによって、上記変速段対応特性が、上記判定結果により得られている変速段に対応したものに変更された時点で強制終了される構成としている。
 これら特定事項により、上記所定時間中に変速段対応特性が複数回に亘って変更されてしまうといったことが回避され、短期間のうちに変速段対応特性が複数回に亘って切り換わるといった上記ビジー状態を確実に回避することが可能となり、変速段対応特性が複数回に亘って切り換わることに起因する乗員の違和感を防止することができる。
 上記変速段対応特性の信頼性をより高めるための構成としては以下のものが挙げられる。つまり、上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間が経過した後、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段に対して、上記判定結果により得られている変速段がローギヤ側に乖離しており且つその判定結果により得られている変速段が維持された状態が所定の第2判定時間継続された場合に限り、上記変速段対応特性を、上記判定結果により得られている変速段に対応したものに変更する構成としている。
 また、上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間が経過した後、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段に対して、上記判定結果により得られている変速段がローギヤ側に乖離している状態で、上記第2判定時間が経過する前に上記判定結果により得られている変速段が変化した場合には、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段に対して、上記変化後の変速段がローギヤ側に乖離している状態が、上記第2判定時間継続された場合に限り、上記変速段対応特性を、上記変化後の変速段に対応したものに変更する構成としている。
 この場合、上記第2判定時間を、上記第1判定時間よりも長く設定している。
 これにより、仮に、第1判定時間によって変更された変速段対応特性が誤判定されたものであったとしても、その後、第2判定時間によって変速段対応特性を変更することが可能となり、変速段対応特性の信頼性をより高めることができる。また、上記所定時間が経過した後にあっては、現在設定されている変速段対応特性が対象とする変速段に対して、判定結果により得られている変速段がローギヤ側に乖離している場合に限り、変速段対応特性の変更を可能にしている。つまり、ローギヤ側への変速段対応特性の変更のみを許可するようにしている。これは、一般に、変速段対応特性としては、ローギヤ側の変速段が成立している場合の出力特性に対してハイギヤ側の変速段が成立している場合の出力特性が高く設定されていることに鑑み、ハイギヤ側の変速段対応特性への変更を禁止することで、上記所定時間が経過した後に走行用駆動源の出力が急上昇することによる車両の飛び出し感の発生を回避するためである。更に、上記第2判定時間を上記第1判定時間よりも長く設定したことにより、上記所定時間が経過後の変速段対応特性の変更をいっそう高い信頼性をもって行うことができる。
 本発明では、変速段の判定結果に従って行われる走行用駆動源の出力特性の変更を、走行用駆動源から駆動輪に向けての駆動力の伝達が開始されてから所定時間内に行うようにしている。このため、車両の走行状態が安定するまで走行用駆動源の出力特性が切り換わらないといったことを回避でき、乗員に違和感を生じさせることがなくなる。
図1は、実施形態に係る車両に搭載されたパワートレーンの概略構成を示す図である。 図2は、ディーゼルエンジンの断面及び制御系の概略構成を示す図である。 図3は、クラッチ装置の概略構成を示す図である。 図4は、6速手動変速機のシフトパターンの概略を示す図である。 図5は、ECU等の制御系の構成を示すブロック図である。 図6は、エンジン特性マップを示す図である。 図7は、第1実施形態におけるエンジン特性切り換え動作の手順を示すフローチャート図である。 図8は、第1実施形態において第2速段から第3速段へのアップシフト操作が行われた際における実ギヤ段、クラッチスイッチ、NV比算出ギヤ段、マップギヤ段それぞれの変化、及び、ギヤ段判定時間タイマ、ギヤ段判定許可時間タイマそれぞれの作動状態を示すタイミングチャート図である。 図9は、第2実施形態におけるエンジン特性切り換え動作の手順の前半を示すフローチャート図である。 図10は、第2実施形態におけるエンジン特性切り換え動作の手順の後半を示すフローチャート図である。 図11は、第2実施形態においてクラッチ操作に伴う第4速段から第2速段へのダウンシフト操作が行われた際における実ギヤ段、クラッチスイッチ、NV比算出ギヤ段、マップギヤ段それぞれの変化、及び、ギヤ段判定時間タイマ、ギヤ段判定許可時間タイマ、イレギュラーギヤ段判定時間タイマそれぞれの作動状態を示すタイミングチャート図である。 図12は、第2実施形態においてクラッチ操作がされずに第4速段から第2速段へのダウンシフト操作が行われた際における実ギヤ段、クラッチスイッチ、NV比算出ギヤ段、マップギヤ段それぞれの変化、及び、ギヤ段判定時間タイマ、ギヤ段判定許可時間タイマ、イレギュラーギヤ段判定時間タイマそれぞれの作動状態を示すタイミングチャート図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、FR(フロントエンジン・リアドライブ)型車両に本発明を適用した場合について説明する。尚、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)型車両に対しても本発明は適用可能である。
 図1は、本実施形態に係る車両に搭載されたパワートレーンの概略構成を示している。この図1において、1はエンジン(走行用駆動源)、MTは手動変速機、6はクラッチ装置、100はECU(Electronic Control Unit)である。
 図1に示すパワートレーンでは、エンジン1で発生した回転駆動力(トルク)が、クラッチ装置6を介して手動変速機MTに入力され、この手動変速機MTで適宜の変速比(運転者のシフトレバー操作によって選択された変速段での変速比)により変速されて、プロペラシャフトPS及びデファレンシャルギヤDFを介して左右の後輪(駆動輪)T,Tに伝達されるようになっている。尚、本実施形態に係る車両に搭載されている手動変速機MTは、前進6速段、後進1速段の同期噛み合い式手動変速機である。
 以下、エンジン1の構成、クラッチ装置6の構成、シフトレバーのシフトパターン及び制御系について説明する。
 -エンジン1の構成-
 図2はエンジン1及びその制御系統の概略構成を示す図である。尚、この図2ではエンジン1の1気筒の構成のみを示している。
 本実施形態におけるエンジン1は、コモンレール式筒内直噴型多気筒(例えば直列4気筒)ディーゼルエンジンであって、シリンダブロック2に形成されたシリンダ21内にピストン22が収容され、シリンダ21内を往復動するピストン22の運動が、コネクティングロッド23を介してクランクシャフト3の回転運動として伝達されるようになっている。
 シリンダブロック2の上端面には、ピストン22の上側に燃焼室4を形成するシリンダヘッド5が固定されている。具体的に、上記燃焼室4は、シリンダブロック2の上部にガスケット24を介して取り付けられたシリンダヘッド5の下面と、シリンダ21の内壁面と、ピストン22の頂面25とにより区画形成されている。そして、ピストン22の頂面25の略中央部には、キャビティ(凹陥部)26が凹設されており、このキャビティ26も燃焼室4の一部を構成している。
 上記ピストン22は、上記コネクティングロッド23の小端部27がピストンピン28により連結されており、このコネクティングロッド23の大端部はエンジン出力軸であるクランクシャフト3に連結されている。これにより、シリンダ21内でのピストン22の往復移動がコネクティングロッド23を介してクランクシャフト3に伝達され、このクランクシャフト3が回転することでエンジン出力が得られるようになっている。
 上記シリンダヘッド5には、燃焼室4に開口する吸気ポート51及び排気ポート52が形成されている。
 吸気ポート51及び排気ポート52は、それぞれカム(図示せず)によって駆動される吸気バルブ53及び排気バルブ54により開閉される。
 吸気ポート51には、外気を吸入するためのインテークマニホールドIMが接続され、吸気バルブ53が吸気ポート51を開く吸入行程の際に、ピストン22がシリンダ21内を降下して筒内負圧が生じると、図示しない吸気管及びインテークマニホールドIMを経た外気が吸気ポート51を通って筒内へ流入する。
 また、排気ポート52には、燃焼ガスを排出するためのエキゾーストマニホールドEMが接続され、排気バルブ54が排気ポート52を開く排気行程の際に、ピストン22の上昇により燃焼室4(筒内)から押し出された燃焼ガスが、排気ポート52及びエキゾーストマニホールドEMを経て図示しない排気管へ排出される。
 燃料供給系には、高圧燃料を蓄圧するコモンレール8と、このコモンレール8に高圧燃料を圧送する燃料供給ポンプ(図示せず)と、コモンレール8に蓄圧された高圧燃料を燃焼室4に噴射する各気筒毎のインジェクタ81とを有している。これら燃料供給ポンプ及びインジェクタ81はECU100により制御される。
 コモンレール8は、燃料供給ポンプより供給された高圧燃料を所定の目標レール圧で貯留すると共に、その貯留された高圧燃料が、燃料配管82を介してインジェクタ81に供給される。コモンレール8の目標レール圧は、ECU100により設定される。具体的には、アクセル開度(機関負荷)とエンジン回転数等からエンジン1の運転状態を検出し、その運転状態に適した目標レール圧が設定される。
 インジェクタ81は、シリンダ中心線Pに沿う起立姿勢で燃焼室4の略中央上部に配設されており、上記コモンレール8から導入される燃料を燃焼室4に向けて所定のタイミングで噴射するようになっている。
 -クラッチ装置6-
 図3はクラッチ装置6の概略構成を示している。この図3に示すように、クラッチ装置6は、クラッチ機構部60と、クラッチペダル70と、クラッチマスタシリンダ71と、クラッチレリーズシリンダ61とを備えている。
 クラッチ機構部60は、上記クランクシャフト3と、手動変速機MT(図1参照)のインプットシャフト(入力軸)ISとの間に介在するように設けられ、クランクシャフト3からインプットシャフトISへの駆動力を伝達・遮断したり、その駆動力の伝達状態を変更する。ここでは、クラッチ機構部60は、乾式単板式の摩擦クラッチとして構成されている。なお、クラッチ機構部60の構成として、それ以外の構成を採用してもよい。
 具体的に、クラッチ機構部60の入力軸であるクランクシャフト3には、フライホイール62とクラッチカバー63とが一体回転可能に取り付けられている。一方、クラッチ機構部60の出力軸であるインプットシャフトISには、クラッチディスク64がスプライン結合されている。このため、クラッチディスク64は、インプットシャフトISと一体回転しつつ、軸方向(図3の左右方向)に沿ってスライド可能となっている。クラッチディスク64とクラッチカバー63との間には、プレッシャプレート65が配設されている。このプレッシャプレート65は、ダイヤフラムスプリング66の外端部に当接され、このダイヤフラムスプリング66によってフライホイール62側へ付勢されている。
 また、インプットシャフトISには、レリーズベアリング67が軸方向に沿ってスライド可能に装着されている。このレリーズベアリング67の近傍には、レリーズフォーク68が軸68aにより回動可能に支持されており、その一端部(図3の下端部)がレリーズベアリング67に当接している。そして、レリーズフォーク68の他端部(図3の上端部)には、クラッチレリーズシリンダ61のロッド61aの一端部(図3の右端部)が連結されている。そして、レリーズフォーク68が作動されることによって、クラッチ機構部60の継合・解放動作が行われるようになっている。
 クラッチペダル70は、ペダルレバー72の下端部に踏み込み部であるペダル部72aが一体形成されて構成されている。そして、車室内とエンジンルーム内とを区画するダッシュパネルに取り付けられた図示しないクラッチペダルブラケットによってペダルレバー72の上端近傍位置が水平軸回りに回動自在に支持されている。ペダルレバー72には、図示しないペダルリターンスプリングによって手前側(運転者側)に向かう回動方向への付勢力が付与されている。このペダルリターンスプリングの付勢力に抗して運転者がペダル部72aの踏み込み操作を行うことにより、クラッチ機構部60の解放動作が行われるようになっている。また、運転者がペダル部72aの踏み込み操作を解除することにより、クラッチ機構部60の継合動作が行われるようになっている(これら解放・継合動作については後述する)。
 クラッチマスタシリンダ71は、シリンダボディ73の内部にピストン74などが組み込まれた構成となっている。そして、ピストン74には、ロッド75の一端部(図3の左端部)が連結されており、このロッド75の他端部(図3の右端部)がペダルレバー72の中間部に接続されている。シリンダボディ73の上部には、このシリンダボディ73内へ動作流体であるクラッチフルード(オイル)を供給するリザーブタンク76が設けられている。
 クラッチマスタシリンダ71は、運転者によるクラッチペダル70の踏み込み操作による操作力を受けることで、シリンダボディ73内でピストン74が移動することにより油圧を発生するようになっている。このとき、運転者の踏み込み操作力がペダルレバー72の中間部からロッド75に伝達されてシリンダボディ73内で油圧が発生する。クラッチマスタシリンダ71で発生する油圧は、シリンダボディ73内のピストン74のストローク位置に応じて変更されるようになっている。
 クラッチマスタシリンダ71によって発生する油圧は、油圧配管77内のオイルによってクラッチレリーズシリンダ61へ伝達される。
 クラッチレリーズシリンダ61は、クラッチマスタシリンダ71と同様に、シリンダボディ61bの内部にピストン61cなどが組み込まれた構成となっている。そして、ピストン61cには、ロッド61aの他端部(図3の左端部)が連結されている。ピストン61cのストローク位置は、このピストン61cが受ける油圧に応じて変更されるようになっている。
 クラッチ装置6では、クラッチレリーズシリンダ61内の油圧に応じてレリーズフォーク68が作動されることによって、クラッチ機構部60の継合・解放動作が行われるようになっている。この場合、クラッチペダル70の踏み込み操作量に応じてクラッチ機構部60のクラッチ継合力(クラッチ伝達容量)が変更されるようになっている。
 具体的には、クラッチペダル70の踏み込み操作量が大きくなり、クラッチマスタシリンダ71からクラッチレリーズシリンダ61へオイルが供給されて、クラッチレリーズシリンダ61内の油圧が高まると、ピストン61c及びロッド61aが図3中右方向へ移動され、ロッド61aと連結されたレリーズフォーク68が回動されて(図3における矢印Iを参照)、レリーズベアリング67がフライホイール62側へ押される。さらに、同方向へのレリーズベアリング67の移動により、ダイヤフラムスプリング66の内端部が同方向へ弾性変形する。これにともない、ダイヤフラムスプリング66におけるプレッシャプレート65への付勢力が弱まる。このため、プレッシャプレート65、クラッチディスク64、及び、フライホイール62が滑りながら継合される半クラッチ状態となる。そして、さらに、付勢力が弱まると、プレッシャプレート65、クラッチディスク64、及び、フライホイール62が離間されて、クラッチ機構部60が解放状態になる。これにより、エンジン1から手動変速機MTへの動力伝達が遮断される。この場合、クラッチペダル70の踏み込み操作量が所定量を超えると、クラッチ機構部60が完全に切り離される完全解放状態(クラッチ伝達容量が0%の状態)になる。
 一方、クラッチペダル70の踏み込み操作量が小さくなり、クラッチレリーズシリンダ61からクラッチマスタシリンダ71へオイルが戻されて、クラッチレリーズシリンダ61内の油圧が低くなると、ピストン61c及びロッド61aは図3中左方向へ移動される。これにより、レリーズフォーク68が回動させられ(図3における矢印IIを参照)、レリーズベアリング67がフライホイール62から離間される側へ移動される。これにともない、ダイヤフラムスプリング66の外端部によるプレッシャプレート65への付勢力が増大していく。このとき、プレッシャプレート65とクラッチディスク64との間、及び、クラッチディスク64とフライホイール62との間でそれぞれ摩擦力、すなわちクラッチ継合力が発生する。このクラッチ継合力が大きくなると、クラッチ機構部60が継合され、プレッシャプレート65、クラッチディスク64、及び、フライホイール62が一体となって回転する。これにより、エンジン1と手動変速機MTとが直結される。この場合、クラッチペダル70の踏み込み操作量が所定量を下回ると、クラッチ機構部60が完全に継合される完全継合状態(クラッチ伝達容量が100%の状態)になる。
 また、上記ペダルレバー72に近接してクラッチスイッチ9Aが配設されている。このクラッチスイッチ9Aは、運転者によるペダルレバー72の踏み込み量が所定量に達したことを検出する。つまり、運転者が変速操作を開始してペダルレバー72の踏み込み量が所定量に達した時点で、クラッチスイッチ9AはON信号を発信し、運転者がシフトレバーL(図4を参照)の操作を完了してペダルレバー72の踏み込み量を所定量まで戻した時点で、クラッチスイッチ9AはON信号の発信を停止する。つまり、このクラッチスイッチ9AからのON信号の発信及び発信停止によって、変速操作の開始及び完了が検出可能となっている。尚、上記クラッチスイッチ9Aに代えて、クラッチペダル70の位置を検出可能なクラッチストロークセンサや、レリーズベアリング67のスライド位置を検出可能なストロークセンサを採用することも可能である。また、変速操作の開始及び完了の検出精度を高めるために、2つのクラッチスイッチを備えさせるようにしてもよい。つまり、クラッチ機構部60が完全解放状態となる位置までペダルレバー72が踏み込まれた場合にON信号を発信する解放側クラッチスイッチと、クラッチ機構部60が完全継合状態となる位置までペダルレバー72の踏み込みが解除された場合にON信号を発信する継合側クラッチスイッチとを備えさせ、これら信号によって変速操作の開始及び完了を検出可能とするものである。
 また、上記手動変速機MTのアウトプットシャフト(プロペラシャフトPSに繋がるシャフト)に近接してアウトプット回転数センサ9B(図1を参照)が配設されている。このアウトプット回転数センサ9Bは上記アウトプットシャフトの回転数(出力軸回転数、出力軸回転速度)を検出して回転速度信号をECU100に出力する。尚、このアウトプット回転数センサ9Bによって検出されたアウトプットシャフトの回転数を上記デファレンシャルギヤDFのギヤ比(最終減速比)で除算することで後輪Tの回転数を求め、これによって車速を算出することが可能となっている。
 -シフトパターン-
 次に、車室内のフロアに配設され、シフトレバーの移動をガイドするシフトゲートのシフトパターン(シフトゲート形状)について説明する。
 図4は、本実施形態における6速手動変速機MTのシフトパターンの概略を示している。図中2点鎖線で示すシフトレバーLは、図4に矢印Xで示す方向のセレクト操作と、このセレクト操作方向に直交する矢印Yで示す方向のシフト操作とが行い得る構成とされている。
 セレクト操作方向には、1速-2速セレクト位置P1,3速-4速セレクト位置P2,5速-6速セレクト位置P3及びリバースセレクト位置P4が一列に並んでいる。
 上記1速-2速セレクト位置P1でのシフト操作(矢印Y方向の操作)により、シフトレバーLを1速位置1stまたは2速位置2ndに動かすことができる。シフトレバーLが1速位置1stに操作された場合、上記手動変速機MTの変速機構に備えられた第1のシンクロメッシュ機構が1速成立側に作動して第1速段が成立する。また、シフトレバーLが2速位置2ndに操作された場合、上記第1のシンクロメッシュ機構が2速成立側に作動して第2速段が成立する。
 同様に、3速-4速セレクト位置P2でのシフト操作により、シフトレバーLを3速位置3rdまたは4速位置4thに動かすことができる。シフトレバーLが3速位置3rdに操作された場合、上記手動変速機MTの変速機構に備えられた第2のシンクロメッシュ機構が3速成立側に作動して第3速段が成立する。また、シフトレバーLが4速位置4thに操作された場合、上記第2のシンクロメッシュ機構が4速成立側に作動して第4速段が成立する。
 また、5速-6速セレクト位置P3でのシフト操作により、シフトレバーLを5速位置5thまたは6速位置6thに動かすことができる。シフトレバーLが5速位置5thに操作された場合、上記手動変速機MTの変速機構に備えられた第3のシンクロメッシュ機構が5速成立側に作動して第5速段が成立する。また、シフトレバーLが6速位置6thに操作された場合、上記第3のシンクロメッシュ機構が6速成立側に作動して第6速段が成立する。
 更に、リバースセレクト位置P4でのシフト操作により、シフトレバーLをリバース位置REVに動かすことができる。このリバース位置REVに操作された場合、上記全てのシンクロメッシュ機構が中立状態となると共に、上記手動変速機MTの変速機構に備えられたリバースアイドラギヤが作動することにより後進段が成立する。
 -制御系-
 上述したエンジン1の運転状態等の各種制御は上記ECU100によって制御される。このECU100は、図5に示すように、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103及びバックアップRAM104などを備えている。
 上記ROM102は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU101は、ROM102に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。RAM103は、CPU101での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップRAM104は、例えばエンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
 以上のCPU101、ROM102、RAM103及びバックアップRAM104は、バス107を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース105及び出力インターフェース106と接続されている。
 入力インターフェース105には、クランクポジションセンサ90、レール圧センサ91、スロットル開度センサ92、エアフローメータ93、A/Fセンサ94、水温センサ95、アクセル開度センサ96、吸気圧センサ97、吸気温センサ98、上記クラッチスイッチ9A、上記アウトプット回転数センサ9Bなどが接続されている。
 上記クランクポジションセンサ90は、所定のクランク角(例えば10°)毎にパルス信号を出力する。このクランクポジションセンサ90によるクランク角の検出手法の一例としては、クランクシャフト3と回転一体のロータ(NEロータ)90a(図2参照)の外周面の所定角度おきに外歯を形成しておき、この外歯と対面して電磁ピックアップで成る上記クランクポジションセンサ90を配置する。そして、クランクシャフト3の回転に伴って外歯がクランクポジションセンサ90の近傍を通過した際に、このクランクポジションセンサ90が出力パルスを発生するようになっている。
 レール圧センサ91はコモンレール8内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。スロットル開度センサ92は吸気管に設けられた図示しないスロットルバルブ(ディーゼルスロットル)の開度を検出する。エアフローメータ93は吸気管内のスロットルバルブ上流において吸入空気の流量(吸入空気量)に応じた検出信号を出力する。A/Fセンサ94は排気管に設けられた図示しない触媒の下流側において排気中の酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。水温センサ95はエンジン1の冷却水温に応じた検出信号を出力する。アクセル開度センサ96はアクセルペダル11(図2を参照)の踏み込み量(アクセル開度)に応じた検出信号を出力する。吸気圧センサ97は吸気管に配置され、吸入空気圧力に応じた検出信号を出力する。吸気温センサ98は吸気管に配置され、吸入空気の温度に応じた検出信号を出力する。クラッチスイッチ9Aは、上述した如く、運転者によるクラッチペダル70の踏み込み量が所定量に達した時点でON信号を発信し、その踏み込み量が所定量まで戻された時点でON信号の発信を停止する。上記アウトプット回転数センサ9Bは、上述した如く、上記プロペラシャフトPSに繋がるアウトプットシャフトの回転数を検出して出力する。
 一方、出力インターフェース106には、上記インジェクタ81、スロットルバルブ57、図示しないEGR(Exhaust Gas Recirculation)装置に備えられたEGRバルブ58等が接続されている。
 上記ECU100は、上記した各種センサの出力に基づいて、エンジン1の各種制御を実行する。例えば、ECU100は、インジェクタ81の燃料噴射制御として、パイロット噴射(副噴射)とメイン噴射(主噴射)とを実行する。
 上記パイロット噴射は、インジェクタ81からのメイン噴射に先立ち、予め少量の燃料を噴射する動作である。また、このパイロット噴射は、メイン噴射による燃料の着火遅れを抑制し、安定した拡散燃焼に導くための噴射動作であって、副噴射とも呼ばれる。また、本実施形態におけるパイロット噴射は、上述したメイン噴射による初期燃焼速度を抑制する機能ばかりでなく、気筒内温度を高める予熱機能をも有するものとなっている。つまり、このパイロット噴射の実行後、燃料噴射を一旦中断し、メイン噴射が開始されるまでの間に圧縮ガス温度(気筒内温度)を十分に高めて燃料の自着火温度に到達させるようにし、これによってメイン噴射で噴射される燃料の着火性を良好に確保するようにしている。
 上記メイン噴射は、エンジン1のトルク発生のための噴射動作(トルク発生用燃料の供給動作)である。このメイン噴射での噴射量は、基本的には、エンジン回転数、アクセル操作量、冷却水温度、吸気温度等の運転状態に応じ、要求トルクが得られるように決定される。例えば、エンジン回転数(クランクポジションセンサ90の検出値に基づいて算出されるエンジン回転数)が高いほど、また、アクセル操作量(アクセル開度センサ96により検出されるアクセルペダル11の踏み込み量)が大きいほど(アクセル開度が大きいほど)エンジン1のトルク要求値としては高く得られ、それに応じてメイン噴射での燃料噴射量としても多く設定されることになる。尚、本実施形態では、手動変速機MTにおいて選択されている変速段(「ギヤ段」と呼ぶ場合もある)に応じて、アクセルペダル11の踏み込み量に対して設定される要求出力(要求パワー)が変更されるようになっている。つまり、ギヤ段に応じてエンジン1の出力特性を変更するようになっている。このギヤ段に応じたエンジン1の出力特性の変更動作については後述する。
 尚、上述したパイロット噴射及びメイン噴射の他に、アフタ噴射やポスト噴射が必要に応じて行われる。このアフタ噴射は、排気ガス温度を上昇させるための噴射動作である。また、ポスト噴射は、排気系に燃料を直接的に導入して上記触媒の昇温を図るための噴射動作である。
 上記インジェクタ81から噴射される燃料の圧力制御は、コモンレール8に蓄圧される燃料圧力を制御するもので、レール圧センサ91によって検出される実レール圧が目標レール圧と一致するように、燃料供給ポンプの吐出量(ポンプ吐出量)をフィードバック制御する。
 具体的には、コモンレール内圧として、一般に、コモンレール8からインジェクタ81へ供給される燃料圧力の目標値、即ち目標レール圧は、エンジン負荷(機関負荷)が高くなるほど、及び、エンジン回転数(機関回転数)が高くなるほど高いものとされる。即ち、エンジン負荷が高い場合には燃焼室4内に吸入される空気量が多いため、インジェクタ81から燃焼室4内に向けて多量の燃料を噴射しなければならず、よってインジェクタ81からの噴射圧力を高いものとする必要がある。また、エンジン回転数が高い場合には噴射可能な期間が短いため、単位時間当たりに噴射される燃料量を多くしなければならず、よってインジェクタ81からの噴射圧力を高いものとする必要がある。このように、目標レール圧は一般にエンジン負荷及びエンジン回転数に基づいて設定される。尚、この目標レール圧は例えば上記ROM102に記憶された燃圧設定マップに従って設定される。つまり、この燃圧設定マップに従って燃料圧力を決定することで、インジェクタ81の開弁期間(噴射率波形)が制御され、その開弁期間中における燃料噴射量を規定することが可能になる。
 また、インジェクタ81の噴射量制御は、インジェクタ81より噴射される噴射量及び噴射時期を制御するもので、エンジン1の運転状態に応じた最適な噴射量及び噴射時期を演算し、その演算結果に従ってインジェクタ81の電磁弁を駆動する。また、本実施形態にあっては、上述したギヤ段に応じたエンジン1の出力特性の変更動作に伴って、インジェクタ81より噴射される噴射量及び噴射時期が制御されるものとなっている。
 -エンジン特性マップ-
 上述した如く、本実施形態に係るエンジン1では、手動変速機MTにおいて成立しているギヤ段に応じて、アクセルペダル11の踏み込み量に対して設定される要求出力(要求パワー)が変更されるようになっている。この要求出力は、図6に示すエンジン特性マップ(本発明でいう、「変速段それぞれに応じた走行用駆動源の出力特性を設定するための複数の変速段対応特性」が記憶されたマップ)に従って設定される。つまり、手動変速機MTにおいて成立しているギヤ段(より具体的には、後述するNV比算出ギヤ段に基づいて設定されるマップギヤ段)に応じたエンジン特性が抽出され、このエンジン特性マップから読み出されたスロットル開度に調整されるようになっている。この図6に示すように、エンジン特性マップでは、アクセル開度が大きいほどスロットル開度(要求出力)が大きく設定されるものとなっている。また、各変速段を比較した場合、同一アクセル開度であっても、ローギヤ側のギヤ段(変速比が大きい側のギヤ段)が選択されている場合のスロットル開度(要求出力)に対し、ハイギヤ側のギヤ段(変速比が小さい側のギヤ段)が選択されている場合のスロットル開度(要求出力)が高く設定されるようになっている。これは、変速比が比較的大きいローギヤ側のギヤ段が成立している状況では、変速比が大きいことに起因してエンジン1からの出力トルクが増幅されて後輪(駆動輪)T,Tに伝達され、過剰な走行駆動力が発生する可能性があるといった課題があることや、変速比が比較的小さいハイギヤ側のギヤ段が成立している状況では、変速比が小さいことに起因してエンジン1からの出力トルクの増幅が期待できず、運転者の要求する加速感を十分に得ることが難しくなるといった課題があることに鑑みられたものである。つまり、過剰な駆動力が発生する可能性があったローギヤ側のギヤ段が成立した場合にはスロットル開度(要求出力)を小さく設定し、逆に、エンジン1からの出力トルクの増幅が期待できなかったハイギヤ側のギヤ段が成立した場合にはスロットル開度(要求出力)を大きく設定することで上記課題を解消するためである。
 このようにしてエンジン特性マップを上記ROM102に記憶させておき、車両の状態(例えば、成立しているギヤ段)に応じて、それに適したエンジン特性を抽出し、現在のアクセルペダル11の踏み込み量に応じてスロットル開度(要求出力)を調整することにより、運転者の要求するエンジン特性での車両の走行が行えるようになっている。
 また、本実施形態では、手動変速機MTにおいて成立しているギヤ段を認識するための手法(本発明でいう、選択されている変速段を判定するための手法)として、エンジン回転数と車速との比(NV比)を利用している。つまり、上記クランクポジションセンサ90の検出値に基づいてエンジン回転数を算出すると共に、アウトプット回転数センサ9Bによって検出されたアウトプットシャフトの回転数を上記デファレンシャルギヤDFのギヤ比(最終減速比)で除算することにより後輪Tの回転数を求めて車速を算出し、このエンジン回転数を車速(後輪Tの回転数)で除算することにより、手動変速機MTにおいて成立しているギヤ段を認識するようになっている。また、上記エンジン回転数を上記アウトプットシャフトの回転数で除算することによって手動変速機MTでの変速比を求め、それに合致する変速比となっているギヤ段を手動変速機MTにおいて成立しているギヤ段として認識するようにしてもよい。
 尚、以下の説明では、上述した複数のエンジン特性のうち、抽出されたエンジン特性が対象とするギヤ段を「マップギヤ段(出力特性が対象としているギヤ段の意味)」と呼ぶこととする。例えば、マップギヤ段が第1速段(1st)であった場合には第1速段用エンジン特性が抽出され、また、マップギヤ段が第6速段(6th)であった場合には第6速段用エンジン特性が抽出されることになる。また、上記エンジン回転数と車速(またはアウトプットシャフトの回転数)とから算出されたNV比により求められるギヤ段を「NV比算出ギヤ段」と呼ぶこととする。更に、手動変速機MTにおいて実際に成立しているギヤ段を「実ギヤ段」と呼ぶこととする。
 -エンジン特性切り換え動作-
 (第1実施形態)
 次に、上述した各種エンジン特性のうちの一つを抽出し、そのエンジン特性に従ってエンジン1の制御を行うエンジン特性切り換え動作(本発明でいう、走行用駆動源の出力特性の変更)の第1実施形態について説明する。
 先ず、このエンジン特性切り換え動作の概略について説明する。手動変速機MTの変速動作が完了した時点、つまり、シフトレバーLの操作によってギヤ段が変更された後、クラッチ装置6が継合された時点(本発明でいう、走行用駆動源から駆動輪に向けての駆動力の伝達が開始された時点)からの所定期間をギヤ段判定許可時間として設定する。このギヤ段判定許可時間は、複数のエンジン特性のうち抽出するエンジン特性を切り換えることを許可する時間、つまり、エンジン特性の変更を許可する時間である。また、このギヤ段判定許可時間は、クラッチ装置6が継合された後、エンジン回転数の検出値や車速の検出値の精度が高く確保されるようになるまでの期間、つまり、NV比が短時間のうちに変化してしまう可能性がある期間(上記「マップギヤ段の更新のビジー状態」が生じる可能性のある期間)と略同一の期間として設定されている。即ち、クラッチ装置6の継合途中や継合された直後は、車速に応じてエンジン回転数が変動したり(エンジン1が被駆動状態となって回転数が上昇する等)、アクセルペダル11の踏み込み量が大きくなることに伴う急加速やブレーキペダルの踏み込みによる急減速によって車速の検出精度が十分に得られなかったり、その検出タイミングに遅れが生じたりすることで、実際に選択されているギヤ段に合致したNV比が算出できなくなる可能性がある。上記ギヤ段判定許可時間は、このような状況が発生する可能性のある期間として設定されている。具体的には、実験やシミュレーションによって、上記実ギヤ段のNV比に合致したNV比が算出できない可能性がある期間を求め、この期間を上記ギヤ段判定許可時間として設定している。
 そして、このギヤ段判定許可時間内において、NV比算出ギヤ段(本発明でいう「判定結果により得られている変速段」)とマップギヤ段(本発明でいう「現在設定されている変速段対応特性が対象とする変速段」)とが異なっている状況が所定時間(後述するギヤ段判定時間;本発明でいう「第1判定時間」)継続した場合に限り、このNV比算出ギヤ段に対応するマップギヤ段への切り換え動作(本発明でいう「変速段対応特性を、判定結果により得られている変速段に対応したものに変更する動作」)を行うようにしている。つまり、クラッチ装置6が継合された時点から所定期間では、NV比算出ギヤ段が短時間のうちに複数回変化する可能性があるが、この期間であっても、NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっている状況が所定時間継続した場合には、その算出されているNV比算出ギヤ段の信頼性は高いものであるとして、このNV比算出ギヤ段に対応するマップギヤ段への切り換え動作(エンジン特性の切り換え動作)を行うようにしている。
 尚、上記ギヤ段判定許可時間とギヤ段判定時間との関係としては、ギヤ段判定時間に対してギヤ段判定許可時間を十分に長い時間に設定することが好ましい。
 次に、上述したエンジン特性切り換えの具体的な動作について図7のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、車両の発進後、数msec毎に実行される。
 先ず、ステップST1において、クラッチ装置6が解放されたか否かを判定する。つまり、手動変速機MTの変速操作が開始されたか否かを判定する。具体的には、上記運転者によるクラッチペダル70の踏み込み量が所定量に達したことによりクラッチスイッチ9AがON信号を発信したか否かを判定する。クラッチ装置6が解放されず、ステップST1でNO判定された場合には、変速操作は行われておらず、現在のギヤ段が維持されているとして、エンジン特性の切り換え動作を行うことなく、つまり、現在選択されているエンジン特性を維持したままリターンされる。
 一方、クラッチ装置6が解放され、ステップST1でYES判定された場合には、ステップST2に移り、クラッチ装置6が継合されたか否かを判定する。つまり、手動変速機MTの変速操作が開始され、その後、その変速操作が完了したか否かを判定する。具体的には、上記運転者によるクラッチペダル70の踏み込み量が所定量まで戻されたことによりクラッチスイッチ9AのON信号の発信が解除(OFF)されたか否かを判定する。クラッチ装置6が未だ解放状態であり、ステップST2でNO判定されている場合には、未だ変速操作途中であるとして、クラッチ装置6が継合される(変速操作が完了する)のを待つ。
 そして、クラッチ装置6が継合状態となり、ステップST2でYES判定された場合には、ステップST3に移り、上記NV比算出ギヤ段(クラッチ装置6が継合された状態で算出されたNV比算出ギヤ段)とマップギヤ段(現在選択されているマップギヤ段)とが異なっている(NV比算出ギヤ段≠マップギヤ段)か否かを判定する。
 NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっておらず、つまり、NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが一致しており、ステップST3でNO判定された場合には、エンジン特性の切り換え動作を行うことなく、つまり、現在選択されているエンジン特性(NV比算出ギヤ段に応じたマップギヤ段のエンジン特性)を維持したままリターンされる。例えば、クラッチ解放操作が行われたもののギヤ段が変更されることなしにクラッチ継合操作が行われた場合には、このようにステップST3でNO判定されることになる。
 一方、NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっており、ステップST3でYES判定された場合には、ステップST4に移り、上記ギヤ段判定許可時間をカウントするために上記ECU100に予め備えられたギヤ段判定許可時間タイマのカウントを開始する。このギヤ段判定許可時間タイマは、カウントを開始した後、上記ギヤ段判定許可時間が経過した時点でタイムアップするものとなっている。また、このギヤ段判定許可時間は、上述した如く、検出される車速やエンジン回転数の変動が原因で、NV比算出ギヤ段が短時間のうちに変動するといった上記「マップギヤ段の更新のビジー状態」が生じる可能性のある期間として予め実験やシミュレーションにより設定されている。
 このようにしてギヤ段判定許可時間タイマのカウントが開始された後、ステップST5に移り、上記ECU100に予め備えられたギヤ段判定時間タイマのカウントを開始する。このギヤ段判定時間タイマは、上記NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっており且つNV比算出ギヤ段が変化しない状態が維持されている状況でカウントを継続し、この状態が所定時間(ギヤ段判定時間)継続された場合にタイムアップするものとなっている。また、このギヤ段判定時間タイマは、上記NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっていたとしても、NV比算出ギヤ段が変化した場合には、リセットされ、その後、再度カウントを開始するものとなっている(ギヤ段判定時間タイマの具体的な動作については後述する)。このギヤ段判定時間タイマによって計測されるギヤ段判定時間(ギヤ段判定時間タイマのカウントが開始されてからタイムアップするまでの時間)は、NV比算出ギヤ段の算出結果の信頼性が十分に確保される時間(NV比算出ギヤ段が実ギヤ段と一致していることの信頼性が十分に確保される時間)として設定され、具体的には、実験やシミュレーションによって設定されている。より具体的には、各種の路面状態や運転者による様々な運転状態を考慮し、NV比算出ギヤ段が実ギヤ段と一致していることの信頼性が十分に確保される時間を実験やシミュレーションによって求めることによりギヤ段判定時間は設定されている。
 このようにしてギヤ段判定時間タイマのカウントが開始された後、ステップST6に移り、現在、ギヤ段判定許可時間内にあるか否か(ギヤ段判定許可時間タイマは未だタイムアップしていないか否か)を判定する。
 ギヤ段判定許可時間タイマのカウントが開始された直後であって最初にステップST6での判定が行われる際には、ギヤ段判定許可時間内にあるため、このステップST6ではYES判定され、ステップST7に移る。このステップST7では、上記NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっている状態が上記ギヤ段判定時間以上継続したか否かを判定する。上記NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっている状態が未だギヤ段判定時間以上継続しておらず、ステップST7でNO判定された場合には、ステップST8に移り、上記NV比算出ギヤ段が変化したか否かを判定する。つまり、上記エンジン回転数や車速の検出値が変化したことでNV比算出ギヤ段が変化したか否かを判定する。即ち、上述したようにギヤ段判定許可時間内にあっては、エンジン回転数や車速の検出値が変化する可能性があり、NV比算出ギヤ段の信頼性が十分に得られていない可能性があるため、そのNV比算出ギヤ段の信頼性を確認するためにステップST8の判定が行われる。
 NV比算出ギヤ段が変化しておらずステップST8でNO判定された場合には、ステップST6に戻り、未だ、ギヤ段判定許可時間内にあるか否かを判定し、ギヤ段判定許可時間内にある場合には、再び、ステップST7において、NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっている状態が上記ギヤ段判定時間以上継続したか否かを判定する。NV比算出ギヤ段が変化しない場合には、このステップST6、ST7、ST8の動作を繰り返し、ギヤ段判定許可時間が終了する前に(ギヤ段判定許可時間タイマがタイムアップする前に)、NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっており且つNV比算出ギヤ段が変化しない状態がギヤ段判定時間以上継続すれば、ステップST7でYES判定され、ステップST9に移って、現在算出されているNV比算出ギヤ段に対応するマップギヤ段への更新を行い、このマップギヤ段に応じたスロットル開度(エンジン特性)が抽出されて、スロットル開度が調整されることになる。つまり、抽出されたエンジン特性に従い、アクセル開度に応じたスロットル開度を取得し、このスロットル開度が得られるように調整する。
 このようにしてマップギヤ段の更新を行った後、ステップST10に移り、上記ギヤ段判定許可時間タイマのカウントを強制終了させる。これは、NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっており且つNV比算出ギヤ段が変化しない状態が再度現れて(ギヤ段判定許可時間タイマのカウントを強制終了させなかったと仮定した場合に、ギヤ段判定許可時間中に再度現れて)、短時間のうちにマップギヤ段が再度切り換わってしまうといったことを防止するためである。
 一方、NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっている状態がギヤ段判定時間以上継続する前に、ギヤ段判定許可時間が終了(ギヤ段判定許可時間タイマがタイムアップ)した場合には、ステップST6でNO判定され、現在選択されているエンジン特性を維持したままリターンされる。つまり、NV比算出ギヤ段の算出結果の信頼性が十分に確保されることなしにギヤ段判定許可時間が終了したことにより、エンジン特性を変更することなく、現在のエンジン特性を維持する。
 また、上記ステップST8の判定において、NV比算出ギヤ段が変化し、YES判定された場合には、ステップST5に戻り、上記ギヤ段判定時間タイマのカウントをリセットし、このギヤ段判定時間タイマのカウントを再開させる。つまり、再び、ステップST7におけるNV比算出ギヤ段(変化後のNV比算出ギヤ段)とマップギヤ段とが異なっている状態が上記ギヤ段判定時間以上継続したか否かの判定を開始する。そして、上述の場合と同様に、この変化後のNV比算出ギヤ段とNV比算出ギヤ段とが異なっており且つその後にNV比算出ギヤ段が変化しない状態がギヤ段判定時間以上継続した場合には、ステップST7でYES判定されることになり、ステップST9におけるNV比算出ギヤ段に対応するマップギヤ段への更新を行い、ステップST10に移って、上記ギヤ段判定許可時間タイマのカウントを強制終了させる。
 以上のようなエンジン特性切り換え動作が、変速機MTの変速操作が実行される度に行われることになり、上記ギヤ段判定許可時間中にあっては、NV比算出ギヤ段の算出結果の信頼性が十分に確保された場合に限って、1回に限り(変速段対応特性の変更回数を1回に制限して)、エンジン特性が切り換えられるようにしている。
 図8は、上述したエンジン特性切り換え動作の一例を示すタイミングチャート図であって、第2速段(2nd)から第3速段(3rd)へのアップシフト操作が行われた際における実ギヤ段、クラッチスイッチ9A、NV比算出ギヤ段、マップギヤ段それぞれの変化、及び、ギヤ段判定時間タイマ、ギヤ段判定許可時間タイマそれぞれの作動状態を示すタイミングチャート図である。
 先ず、タイミングt1においてクラッチペダル70の踏み込みに伴うクラッチ解放操作が開始され(図7のフローチャートにおいてステップST1でYES判定された場合に相当)、それに伴ってクラッチスイッチ9AはONとなる(クラッチ解放信号の発信)。このクラッチ解放状態で、運転者はシフトレバーLを2速位置2ndから3速位置3rdへ操作する(図4のシフトパターンを参照)。このシフトレバーLの操作期間を含むクラッチ解放中(図中のタイミングt1からt2の期間中)には、エンジン回転数の低下等に伴いNV比算出ギヤ段としては、変速比が小さい側であるハイギヤ側のNV比算出ギヤ段が算出されている。図8のものでは、タイミングt1からタイミングt2の期間において、第3速段(3rd)、第4速段(4th)、第5速段(5th)、第4速段(4th)の順でNV比算出ギヤ段が変化している。
 上記シフトレバーLの操作が終了し、タイミングt2においてクラッチペダル70の踏み込み解除に伴うクラッチ継合操作が開始され(図7のフローチャートにおいてステップST2でYES判定された場合に相当)、それに伴ってクラッチスイッチ9AはOFFとなる(クラッチ解放信号の停止)。このクラッチの継合に伴って、上記ギヤ段判定許可時間タイマ及び上記ギヤ段判定時間タイマのカウントが開始される(図7のフローチャートにおいてステップST4及びステップST5に相当)。図8のものでは、これらタイマのカウントが開始された後、タイミングt3においてNV比算出ギヤ段が変化し、ギヤ段判定時間タイマのカウントがリセットされている(図7のフローチャートにおいてステップST8でYES判定され、ステップST5でギヤ段判定時間タイマのカウントが再開された場合に相当)。つまり、ギヤ段判定許可時間中においてギヤ段判定時間が経過する前にNV比算出ギヤ段が変化したことにより(NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なる状態の継続時間は図中のT1)、クラッチ継合時におけるNV比算出ギヤ段(図8では第4速段(4th))に対応するマップギヤ段を選択することなく、変化後のNV比算出ギヤ段(図8では第3速段(3rd))とマップギヤ段(図8では第2速段(2nd))とが異なる状態がギヤ段判定時間以上継続するか否かの判定動作を、ギヤ段判定時間タイマのカウントをリセットすることにより開始する。
 そして、変化後のNV比算出ギヤ段が維持されて、このNV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっており且つNV比算出ギヤ段が変化しない状態がギヤ段判定時間(図中の時間T2)だけ継続され、タイミングt4においてギヤ段判定時間タイマがタイムアップすると(図7のフローチャートにおいてステップST7でYES判定された場合に相当)、マップギヤ段が第2速段(2nd)から第3速段(3rd)に切り換わり、これに伴ってエンジン特性は、第2速段用エンジン特性から第3速段用エンジン特性に切り換えられる(図7のフローチャートにおいてステップST9に相当)。尚、上記ギヤ段判定時間に対してギヤ段判定許可時間は十分に長い時間に設定されていることから、上述の如くギヤ段判定許可時間中にギヤ段判定時間タイマのカウントがリセットされた場合であっても、その後、ギヤ段判定許可時間タイマがタイムアップするまでにギヤ段判定時間を確保することが可能となっている。図8中の一点鎖線は、ギヤ段判定許可時間タイマのカウントが強制終了されなかった場合のギヤ段判定許可時間タイマのカウント動作を示している。
 また、上記エンジン特性の切り換えに伴って、ギヤ段判定許可時間タイマのカウントは強制終了される(図7のフローチャートにおいてステップST10に相当)。
 このようにしてエンジン特性の切り換え動作が行われる。
 以上説明したように、本実施形態では、クラッチ装置6が継合されてから所定時間(上記ギヤ段判定許可時間)内は、NV比算出ギヤ段に変動が生じやすい期間であるものの、その期間中において、上記NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっており且つNV比算出ギヤ段が変化しない状態がギヤ段判定時間だけ継続された場合には、このNV比算出ギヤ段の信頼性が十分に確保されているとして、このNV比算出ギヤ段に対応したマップギヤ段に変更し、それに応じたエンジン特性への切り換えを行うようにしている。このため、車両の運転状態に適したエンジン特性を、早期に且つ高い信頼性をもって得ることが可能になる。その結果、エンジン特性の切り換えが頻繁に行われて、その度にトルク段差が生じてしまったり、車両の走行状態が安定した後にエンジン特性が切り換えられてトルク段差が生じてしまったりすることを防止でき、トルク段差の発生に伴う乗員に違和感を抑制することができる。
 (第2実施形態)
 次に、上述した各種エンジン特性のうちの一つを抽出するエンジン特性切り換え動作の第2実施形態について説明する。この実施形態では、上述した第1実施形態との共通部分については説明を省略し、この第1実施形態との相違点について主に説明する。
 本実施形態におけるエンジン特性切り換え動作では、上記ギヤ段判定許可時間の経過後(カウントを強制終了した場合を含む)において、NV比算出ギヤ段とマップギヤ段とが異なっている状況が所定時間(後述するイレギュラーギヤ段判定時間;本発明でいう「第2判定時間」)継続した場合に、このNV比算出ギヤ段に対応するマップギヤ段への切り換え動作を行うようにしている。つまり、上述した第1実施形態におけるギヤ段判定許可時間中におけるエンジン特性切り換え動作によってエンジン特性が切り換えられたものの、その後に、他のエンジン特性へ切り換えるべき状況となった場合には、それに従ってエンジン特性を再度切り換えるようにしたものである。
 次に、上述したエンジン特性切り換えの具体的な動作について図9及び図10のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートも、車両の発進後、数msec毎に実行される。また、図9のフローチャートにおけるステップST1~ステップST10の動作は上述した第1実施形態において図7で示したフローチャートのステップST1~ステップST10の動作と同様であるので、ここでの説明は省略する。
 ステップST10においてギヤ段判定許可時間タイマのカウントを強制終了した後、または、ステップST1においてNO判定された場合(クラッチ装置6の解放がされなかった場合)には、ステップST11(図10)に移り、上記NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段(ローギヤ側のギヤ段)となっているか否か(本発明でいう「現在設定されている変速段対応特性が対象とする変速段に対して、判定結果により得られている変速段がローギヤ側に乖離している」か否か)を判定する。
 NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっておらず、ステップST11でNO判定された場合には、エンジン特性の切り換え動作を行うことなく、つまり、現在選択されているエンジン特性(NV比算出ギヤ段に応じたマップギヤ段のエンジン特性)を維持したままリターンされる。これは、仮にNV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも高いギヤ段(ハイギヤ側のギヤ段)となっている場合において、NV比算出ギヤ段の精度が高く得られていたとしても、マップギヤ段をハイギヤ側のギヤ段には変更しないようにするためである。つまり、上記各エンジン特性により、ローギヤ側のギヤ段に比べて要求出力が高く設定されるハイギヤ側のギヤ段へのエンジン特性の切り換えを防止することで、エンジン出力が急上昇することによる車両の飛び出し感の発生を回避するためである。
 一方、NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっており、ステップST11でYES判定された場合には、ステップST12に移り、上記ECU100に予め備えられたイレギュラーギヤ段判定時間タイマのカウントを開始する。このイレギュラーギヤ段判定時間タイマは、上記NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっており且つNV比算出ギヤ段が変化しない状態が維持されている状況でカウントを継続し、この状態が所定時間(イレギュラーギヤ段判定時間)継続された場合にタイムアップするものとなっている。また、このイレギュラーギヤ段判定時間タイマは、上記NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっていたとしても、NV比算出ギヤ段が変化した場合には、リセットされ、その後、再度カウントを開始するものとなっている(イレギュラーギヤ段判定時間タイマの具体的な動作については後述する)。このイレギュラーギヤ段判定時間タイマによって計測されるイレギュラーギヤ段判定時間(イレギュラーギヤ段判定時間タイマのカウントが開始されてからタイムアップするまでの時間)は、NV比算出ギヤ段の算出結果の信頼性が十分に確保される時間(NV比算出ギヤ段が実ギヤ段と一致していることの信頼性が十分に確保される時間)として設定され、具体的には、実験やシミュレーションによって設定されている。具体的には、各種の路面状態や運転者による様々な運転状態を考慮し、NV比算出ギヤ段が実ギヤ段と一致していることの信頼性が十分に確保される時間として設定されている。また、このイレギュラーギヤ段判定時間は、上記ギヤ段判定時間よりも長く設定されている。例えば、ギヤ段判定時間に対してイレギュラーギヤ段判定時間は10%程度長く設定されている。この値は適宜設定が可能である。これは、ギヤ段判定時間によるギヤ段判定よりもイレギュラーギヤ段判定時間によるギヤ段判定の方がよりいっそう高い信頼性が要求されるためである。つまり、上記ギヤ段判定時間によるギヤ段判定によって一旦決定されたマップギヤ段を他のマップギヤ段に変更するには、より高い信頼性をもって判定する必要があることから、このイレギュラーギヤ段判定時間はギヤ段判定時間よりも長く設定されている。
 このようにしてイレギュラーギヤ段判定時間タイマのカウントが開始された後、ステップST13に移る。このステップST13では、上記NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっている状態(NV比算出ギヤ段<マップギヤ段)が上記イレギュラーギヤ段判定時間以上継続したか否かを判定する。上記NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっている状態が未だイレギュラーギヤ段判定時間以上継続しておらず、ステップST13でNO判定された場合には、ステップST14に移り、上記NV比算出ギヤ段が変化したか否かを判定する。つまり、上記エンジン回転数や車速の検出値が変化したことでNV比算出ギヤ段が変化したか否かを判定する。
 NV比算出ギヤ段が変化しておらずステップST14でNO判定された場合には、ステップST13に戻り、再度、NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっている状態が上記イレギュラーギヤ段判定時間以上継続したか否かを判定する。NV比算出ギヤ段が変化しない場合には、このステップST13、ST14の動作を繰り返し、NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっており且つNV比算出ギヤ段が変化しない状態がイレギュラーギヤ段判定時間以上継続すれば、ステップST13でYES判定され、ステップST15に移って、現在算出されているNV比算出ギヤ段に対応するマップギヤ段への更新を行い、このマップギヤ段に応じたスロットル開度(エンジン特性)が抽出されて、スロットル開度が調整されることになる。つまり、抽出されたエンジン特性に従い、アクセル開度に応じたスロットル開度を取得し、このスロットル開度が得られるように調整する。
 また、上記ステップST14の判定において、NV比算出ギヤ段が変化し、YES判定された場合には、ステップST11に戻り、依然としてNV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっているか否かを判定し、NV比算出ギヤ段がマップギヤ段に一致するか、または、NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも高いギヤ段となったことでNO判定された場合には、現在選択されているエンジン特性を維持したままリターンされる。
 一方、依然としてNV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっており、ステップST11でYES判定された場合には、ステップST12において、上記イレギュラーギヤ段判定時間タイマのカウントをリセットし、このイレギュラーギヤ段判定時間タイマのカウントを再開させる。つまり、再び、ステップST13において、NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっている状態が上記イレギュラーギヤ段判定時間以上継続したか否かの判定を開始する。そして、上述の場合と同様に、この変化後のNV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっており且つその後にNV比算出ギヤ段が変化しない状態がイレギュラーギヤ段判定時間以上継続した場合には、ステップST13でYES判定されることになり、ステップST15におけるNV比算出ギヤ段に対応するマップギヤ段への更新を行う。
 以上のようなエンジン特性切り換え動作が実行されることにより、上記ギヤ段判定許可時間の経過後であっても、NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっており、そのNV比算出ギヤ段の算出結果の信頼性が十分に確保された場合に限り、エンジン特性をローギヤ側のエンジン特性に切り換えるようにしている。
 図11及び図12は、上述したエンジン特性切り換え動作を示すタイミングチャート図であって、第4速段(4th)から第2速段(2nd)へのダウンシフト操作が行われた際における実ギヤ段、クラッチスイッチ9A、NV比算出ギヤ段、マップギヤ段それぞれの変化、及び、ギヤ段判定時間タイマ、ギヤ段判定許可時間タイマ、イレギュラーギヤ段判定時間タイマそれぞれの作動状態を示すタイミングチャート図である。
 また、図11は、上記第1実施形態に係るエンジン特性切り換え動作によってマップギヤ段が第3速段(3rd)に切り換えられた後、NV比算出ギヤ段が第2速段(2nd)に切り換わった場合のタイミングチャート図であり、図12は、クラッチ操作がされずに第4速段(4th)から第2速段(2nd)へのダウンシフト操作が行われた場合のタイミングチャート図である。
 先ず、図11に示す動作が行われた場合について説明する。マップギヤ段が第3速段(3rd)に切り換えられるまでの動作は、上述した第1実施形態において図8のタイミングチャートで示した動作と同様であるので、ここでの説明は省略する。尚、図11におけるタイミングt1~t4は、図8におけるタイミングt1~t4に一致している。
 タイミングt4でマップギヤ段が第3速段(3rd)に切り換えられた後、タイミングt5において、NV比算出ギヤ段が第2速段(2nd)に変化すると、それに伴って、上記イレギュラーギヤ段判定時間タイマのカウントが開始される(図10のフローチャートにおいてステップST12に相当)。
 そして、変化後のNV比算出ギヤ段が維持されて、この変化後のNV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっており且つその後にNV比算出ギヤ段が変化しない状態がイレギュラーギヤ段判定時間(図中の時間T3)だけ継続され、タイミングt6においてイレギュラーギヤ段判定時間タイマがタイムアップすると(図10のフローチャートにおいてステップST13でYES判定された場合に相当)、マップギヤ段が第3速段(3rd)から第2速段(2nd)に切り換わる。これに伴ってエンジン特性は、第3速段用エンジン特性から第2速段用エンジン特性に切り換えられる(図10のフローチャートにおいてステップST15に相当)。このようにして、上記ギヤ段判定時間によるギヤ段判定によって一旦決定されたマップギヤ段を、イレギュラーギヤ段判定時間によるギヤ段判定によって変更し、よりいそう高い信頼性をもってマップギヤ段を変更し、最適なエンジン特性に切り換えるようにしている。
 次に、図12に示す動作が行われた場合について説明する。この動作では、クラッチ操作がされずに第4速段(4th)から第2速段(2nd)へのダウンシフト操作が行われるため、図9及び図10のフローチャートにおいては、ステップST1でNO判定されてステップST11に移り、このステップST11以降の動作が実行される(ギヤ段判定時間によるギヤ段判定を行うことなくイレギュラーギヤ段判定時間によるギヤ段判定が行われる)ことになる。
 具体的に、クラッチ操作がされずに第4速段(4th)から第2速段(2nd)へのダウンシフト操作が行われた場合、その操作に伴って、先ず、NV比算出ギヤ段がタイミングt7において第3速段(3rd)となる。これに伴い、上記イレギュラーギヤ段判定時間タイマのカウントが開始される(図10のフローチャートにおいてステップST12に相当)。
 その後、上記イレギュラーギヤ段判定時間タイマがタイムアップする前に、NV比算出ギヤ段がタイミングt8において第2速段(2nd)となると(図12に示すものでは、NV比算出ギヤ段が第3速段(3rd)であり、マップギヤ段が第4速段(4th)である状態の継続時間は図中のT4)、イレギュラーギヤ段判定時間タイマのカウントがリセットされる。つまり、変化後のNV比算出ギヤ段(図12では第2速段(2nd))がマップギヤ段(図12では第4速段(4th))よりも低いギヤ段となっている状態がイレギュラーギヤ段判定時間以上継続するか否かの判定動作を再度実行する。
 そして、変化後のNV比算出ギヤ段が維持されて、変化後のNV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっている状態がイレギュラーギヤ段判定時間(図中の時間T5)だけ継続され、タイミングt9においてイレギュラーギヤ段判定時間タイマがタイムアップすると(図10のフローチャートにおいてステップST13でYES判定された場合に相当)、マップギヤ段が第4速段(4th)から第2速段(2nd)に切り換わり、これに伴ってエンジン特性は、第4速段用エンジン特性から第2速段用エンジン特性に切り換えられる(図10のフローチャートにおいてステップST15に相当)。
 このようにしてエンジン特性の切り換え動作が行われる。
 以上説明したように、本実施形態では、ギヤ段判定許可時間の経過後において、上記NV比算出ギヤ段がマップギヤ段よりも低いギヤ段となっており且つNV比算出ギヤ段が変化しない状態がイレギュラーギヤ段判定時間だけ継続された場合には、このNV比算出ギヤ段の信頼性が十分に確保されているとして、このNV比算出ギヤ段に対応したマップギヤ段に変更し、それに応じたエンジン特性への切り換えを行うようにしている。このため、ギヤ段判定時間による判定に誤判定が生じていた場合であっても、それを高い精度で修正することが可能になり、適切なエンジン特性への切り換えが可能になる。
 -他の実施形態-
 以上説明した各実施形態では、走行用駆動源としてディーゼルエンジンを搭載した車両に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、ガソリンエンジンを搭載した車両にも適用可能である。また、手動変速機MTを搭載した車両であれば、走行用駆動源としてエンジン(内燃機関)と電動機(例えば走行用モータまたはジェネレータモータ等)とを備えたハイブリッド車に対しても本発明は適用可能である。
 また、上述した各実施形態では、前進6段変速の手動変速機MTを搭載した車両に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段(例えば前進5段変速)の手動変速機を搭載した車両にも適用可能である。
 また、上記第1実施形態では、アップシフト操作が行われた際のエンジン特性切り換え動作を例に挙げて説明したが、ダウンシフト操作が行われる際にあっても同様の動作によってエンジン特性の切り換えが行われる。
 また、上述した各実施形態では、手動変速機MTにおいて成立しているギヤ段を認識するための手法としてはエンジン回転数と車速との比であるNV比を利用していた。これに限らず、手動変速機MTのインプットシャフトの回転数とアウトプットシャフトの回転数との比によって、手動変速機MTにおいて成立しているギヤ段を認識するようにしてもよい。
 本発明は、手動変速機において成立している変速段に応じてエンジン特性を切り換えるようにした車両において、そのエンジン特性の切り換え制御に適用可能である。
1    エンジン(走行用駆動源)
6    クラッチ装置
90   クランクポジションセンサ
9A   クラッチスイッチ
9B   アウトプット回転数センサ
100  ECU
MT   手動変速機
T    後輪(駆動輪)
L    シフトレバー

Claims (9)

  1.  走行用駆動源からの駆動力を駆動輪に向けて伝達し且つ運転者による手動変速操作によって複数の変速段のうち何れかが選択可能とされた手動変速機を備え、選択されている変速段の判定を行い、その判定結果に従って上記走行用駆動源の出力特性を変更する車両の制御装置において、
     上記変速段の判定結果に従って行われる上記走行用駆動源の出力特性の変更を、上記手動変速機の手動変速操作後であって且つ走行用駆動源から駆動輪に向けての駆動力の伝達が開始されてから所定時間内に行う構成とされていることを特徴とする手動変速機を備えた車両の制御装置。
  2.  請求項1記載の手動変速機を備えた車両の制御装置において、
     上記変速段それぞれに応じた上記走行用駆動源の出力特性を設定するための複数の変速段対応特性が記憶されており、
     上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間中にあっては、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段と上記判定結果により得られている変速段とが異なっており且つその判定結果により得られている変速段が維持された状態が所定の第1判定時間継続された場合に限り、上記変速段対応特性を、上記判定結果により得られている変速段に対応したものに変更する構成とされていることを特徴とする手動変速機を備えた車両の制御装置。
  3.  請求項2記載の手動変速機を備えた車両の制御装置において、
     上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間中において、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段と上記判定結果により得られている変速段とが異なっている状態で、上記第1判定時間が経過する前に上記判定結果により得られている変速段が変化した場合には、その変化後の変速段と現在設定されている変速段対応特性が対象とする変速段とが異なっており且つその変化後の変速段が維持されている状態が、上記所定時間中において上記第1判定時間継続された場合に限り、上記変速段対応特性を、上記変化後の変速段に対応したものに変更する構成とされていることを特徴とする手動変速機を備えた車両の制御装置。
  4.  請求項2または3記載の手動変速機を備えた車両の制御装置において、
     上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間中における上記変速段対応特性の変更回数を制限する構成とされていることを特徴とする手動変速機を備えた車両の制御装置。
  5.  請求項4記載の手動変速機を備えた車両の制御装置において、
     上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間中における上記変速段対応特性の変更回数を1回に制限する構成とされていることを特徴とする手動変速機を備えた車両の制御装置。
  6.  請求項5記載の手動変速機を備えた車両の制御装置において、
     上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間は、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段と上記判定結果により得られている変速段とが異なっており且つその判定結果により得られている変速段が維持された状態が上記第1判定時間継続されたことによって、上記変速段対応特性が、上記判定結果により得られている変速段に対応したものに変更された時点で強制終了される構成となっていることを特徴とする手動変速機を備えた車両の制御装置。
  7.  請求項2または3記載の手動変速機を備えた車両の制御装置において、
     上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間が経過した後、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段に対して、上記判定結果により得られている変速段がローギヤ側に乖離しており且つその判定結果により得られている変速段が維持された状態が所定の第2判定時間継続された場合に限り、上記変速段対応特性を、上記判定結果により得られている変速段に対応したものに変更する構成とされていることを特徴とする手動変速機を備えた車両の制御装置。
  8.  請求項7記載の手動変速機を備えた車両の制御装置において、
     上記走行用駆動源の出力特性の変更が行われる上記所定時間が経過した後、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段に対して、上記判定結果により得られている変速段がローギヤ側に乖離している状態で、上記第2判定時間が経過する前に上記判定結果により得られている変速段が変化した場合には、現在設定されている上記変速段対応特性が対象とする変速段に対して、上記変化後の変速段がローギヤ側に乖離している状態が、上記第2判定時間継続された場合に限り、上記変速段対応特性を、上記変化後の変速段に対応したものに変更する構成とされていることを特徴とする手動変速機を備えた車両の制御装置。
  9.  請求項7または8記載の手動変速機を備えた車両の制御装置において、
     上記第2判定時間は、上記第1判定時間よりも長く設定されていることを特徴とする手動変速機を備えた車両の制御装置。
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