JP2008045570A - ロックアップクラッチを備えた自動変速機を搭載した車両の制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップクラッチを制御して、触媒浄化作用の劣化を防止しつつドライバビリティの悪化や燃費の悪化を回避する。
【解決手段】ＥＣＵは、エンジン冷却水温ＴＨＷ、吸入空気量Ｑを検出して（Ｓ１００、Ｓ２００）、これらに基づいて触媒温度ＴＨＣを推定するステップ（Ｓ３００）と、アクセル開度を検出するステップ（Ｓ４００）と、ＴＨＣがＴＨＣしきい値以上かつアクセルオフであって（Ｓ５００にてＹＥＳ）、ギヤ段が最高段であると（Ｓ９００にてＹＥＳ）、フューエルカットを禁止して、減速時おいて通常行なわれるロックアップクラッチの解放を禁止するステップ（Ｓ１０００）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ロックアップクラッチを備えた自動変速機を搭載した車両の制御に関し、特に、排気を浄化する排気浄化装置の劣化を回避しつつドライバビリティの悪化を回避し燃費向上を実現する車両の制御に関する。

一般的にエンジンの排気系には、排気ガス中の特定成分を浄化するための排気浄化装置（排気浄化触媒、触媒コンバータ）が設けられている。この触媒コンバータとして、三元触媒コンバータが広く使用されており、これは排気ガス中の特定の三成分である一酸化炭素（ＣＯ）および未燃焼の炭化水素（ＨＣ）を酸化するとともに酸化窒素（ＮＯｘ）を還元して、二酸化炭素（ＣＯ₂）、水蒸気（Ｈ₂Ｏ）、および窒素（Ｎ₂）に変換させるものである。

この三元触媒コンバータによる浄化特性は、燃焼室内に形成される混合気の空燃比に依存し、それが理論空燃比近傍である時に三元触媒コンバータは最も有効に機能する。これは、空燃比がリーンであり排気ガス中の酸素量が多いと、酸化作用が活発となるが還元作用が不活発となり、また空燃比がリッチであり排気ガス中の酸素量が少ないと、逆に還元作用が活発となるが酸化作用が不活発となり、前述の三成分をすべて良好に浄化させることができないためである。したがって、三元触媒コンバータを有するエンジンには、その排気通路に出力リニア型酸素センサが設けられ、それにより測定される酸素濃度を使用して燃焼室内の混合気を理論空燃比にフィードバック制御されている。ここで、空燃比がリーンであり排気ガス中の酸素量が多いと還元作用が不活発になり、酸化窒素（ＮＯｘ）を還元する作用が低下して、ＮＯｘ浄化機能が低下する。

また、車両には、燃費を向上させるために減速中に燃料の供給を停止する制御、いわゆるフューエルカット制御が適用される。このフューエルカット制御は、走行性能や乗心地を損なわない範囲でエンジンに対する燃料の供給を可及的に少なくして燃費を向上させる制御である。一般的には、エンジンがアイドリング状態にある減速中にエンジン回転数が予め定められた範囲に入る（フューエルカット回転数以上）ことにより、燃料の供給を停止している。具体的には、走行中にスロットルバルブが閉じられて（減速走行）エンジン回転数がフューエルカット回転数以上であると燃料の供給を停止する。また、エンジン回転数が低下してその範囲の下限を規定している復帰回転数（フューエルカット復帰回転数）に達すると燃料の供給を再開する。

フューエルカット制御中には、燃料の噴射が停止されるので、空燃比がリーンになり、ＮＯｘ浄化機能が低下している。この状態でフューエルカットから復帰して燃料が噴射されると、三元触媒コンバータにおけるＮＯｘ浄化作用が低下しているので、十分にＮＯｘを浄化できない。また、三元触媒コンバータの温度が高いときに、フューエルカット制御が実行されると、高温かつ空燃比がリーンになり酸素過剰な雰囲気に曝されると、触媒がシンタリングを引き起こし易く、それによって排気浄化触媒の浄化能力が劣化し易いという特性を有している。

このため、三元触媒コンバータの温度が高い状況下でフューエルカットが実行されると、触媒が長期にわたって高温かつ酸素過剰な雰囲気に曝されることとなり、三元触媒コンバータの浄化能力の劣化が促進される可能性がある。

特開２００４−１１６６５７号公報（特許文献１）は、ロックアップクラッチを具備する自動変速機を搭載した車両において、排気浄化触媒の劣化を抑制する装置を開示する。この触媒劣化抑制装置は、燃料噴射弁を具備した内燃機関と、ロックアップクラッチを具備した自動変速機と、内燃機関の回転数が所定のロックアップ回転数以上となったときにロックアップクラッチを締結させるロックアップクラッチ制御部と、内燃機関が減速運転状態にありかつ内燃機関の回転数が所定のフューエルカット実行回転数以上であるときに、燃料噴射弁の作動を停止する燃料噴射停止部と、内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒と、内燃機関が減速運転状態にありかつ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、ロックアップ回転数を所定量高くする補正部とを備える。

この触媒劣化抑制装置によると、内燃機関が減速運転状態にありかつ排気浄化触媒の温度が所定温度以上であるときは、ロックアップ回転数が所定量高くされる。この場合、内燃機関の減速運転時においてロックアップクラッチが早期に解放されるため、内燃機関の回転数の低下速度が高くなる（内燃機関の回転数が早く低下する）。このように内燃機関の回転数の低下速度が高くなると、内燃機関の回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの所要時間が短くなる。この結果、フューエルカット実行期間が短縮されることになるため、排気浄化触媒が高温かつ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮されるので、排気浄化触媒の劣化が抑制される。

特開２００３−２０７０４３号公報（特許文献２）は、触媒装置の劣化抑制が得られるとともに、そのための燃料供給遮断の禁止に起因して変速機の制御が複雑化する可能性のない車両用制御装置を開示する。この車両用制御装置は、エンジンおよび変速機と、エンジンからの排気ガスを浄化するための触媒装置と、所定の走行時にエンジンに供給される燃料を遮断するフューエルカット制御装置とを備えた車両における、エンジンの状態に応じて変速機を制御する車両用制御装置であって、触媒装置の温度が予め設定された判断基準値よりも高い状態であるか否かを判定する触媒温度判定部と、触媒温度判定部により触媒装置の温度が予め設定された判断基準値よりも高い状態であると判定された場合には、フューエルカット制御装置による燃料遮断作動が抑制されるように変速機を制御する変速機制御部とを含む。この変速機はロックアップクラッチ付流体伝動装置を介してエンジンの出力トルクが入力される自動変速機であり、変速機制御部は、ロックアップクラッチの係合あるいはスリップ係合領域を変更する。

この車両用制御装置によると、触媒温度判定部により触媒装置の温度が所定値よりも高い状態であると判定された場合には、変速機制御部により、フューエルカット制御装置による燃料遮断作動が抑制されるように変速機が制御されることから、触媒装置の劣化が抑制されると同時に、触媒装置が高温となると一律に燃料遮断作動を禁止する従来の制御装置に比較して、触媒装置高温時に燃料遮断作動が回避されるように変速機が制御されることによりその燃料遮断の実行が少なくなるかあるいは実行されなくなるので、その燃料供給遮断の禁止に起因して変速機の制御が複雑化する可能性が大幅に小さくなる。このとき、変速機制御部は、ロックアップクラッチの係合領域あるいはスリップ係合領域を変更するものである。たとえば、それらロックアップクラッチの係合領域あるいはスリップ係合領域を高車速側へずらすか、あるいはそれら係合またはスリップ係合を中止するものである。触媒装置高温時には、このようにロックアップクラッチの係合領域あるいはスリップ係合領域を高車速側へずらされたり（解放され易くなる）、係合あるいはスリップ係合が中止されたり（解放される）することにより、エンジン回転数が早期に低下して、フューエルカット制御装置による燃料遮断作動が抑制される（燃料噴射される）。
特開２００４−１１６６５７号公報 特開２００３−２０７０４３号公報

上述したいずれの特許文献も、触媒温度が高いときに、フューエルカットを行なうことによりリーン雰囲気に触媒を曝すと触媒劣化を早める可能性があるときには、触媒劣化抑制制御が実行されることを開示している。すなわち、触媒劣化抑制制御として、ロックアップクラッチを解放して（駆動輪からエンジンを駆動する状態ではないようにして）、エンジン回転数をフューエルカット実行回転数よりも早期に低下させて、フューエルカットから復帰させるあるいはフューエルカットが実行されないようにしている。

高速走行時等のエンジンの負荷が高い状態での減速走行時においても、触媒温度が高温であると触媒劣化抑制制御が実行されるが、触媒温度により、ロックアップクラッチを係合させることを禁止（解放）したり許可したり（係合またはスリップ）、フューエルカットが実行されたり実行されなかったりする。このため、触媒温度によってロックアップクラッチの状態が変わるので、触媒劣化抑制制御の実行されているときとされていないときとで同じような減速度合いが得られないことにより、減速時のドライバビリティが悪化する。すなわち、運転者が触媒劣化抑制制御の実行されているか否かはわからずロックアップクラッチの状態が変更されるので、同じような道路状況（勾配）の元で同じように減速走行をしている場合にも運転者が感じる減速感が異なる。さらに、ロックアップクラッチの係合が禁止されていると（解放）、フューエルカットからの復帰後（再加速時）に、エンジン回転数が大きく変動してしまい、再加速時のドライバビリティが悪化するとともに、ロックアップクラッチが解放されているのでエンジンから自動変速機への動力伝達の効率が低下して燃費も悪化するという問題がある。しかしながら、いずれの特許文献も、このような問題を解決し得ない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、触媒浄化作用の劣化を防止しつつドライバビリティの悪化や燃費の悪化を回避できる、ロックアップクラッチを備えた自動変速機を搭載した車両の制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、ロックアップクラッチを備えた自動変速機を搭載した車両を制御する。この制御装置は、車両に搭載された内燃機関の排気を浄化する触媒装置の温度を検出するための温度検出手段と、車両の状態が予め定められた条件を満足すると、内燃機関への燃料供給を停止するためのフューエルカット実行手段と、自動変速機のギヤ比を検出するための検出手段と、触媒装置の温度が予め定められた温度以上で、ギヤ比が予め定められた比以下であると、車両が減速状態であっても、フューエルカット実行手段によるフューエルカットを抑制および禁止のいずれかの状態とするフューエルカット回避制御を実行するように、フューエルカット実行手段を制御するための制御手段と、フューエルカット回避制御が実行されている場合にはロックアップクラッチを係合およびスリップのいずれかの状態になるように、かつ、フューエルカット回避制御が実行されていない場合にはロックアップクラッチが解放されるように、ロックアップクラッチを制御するためのロックアップクラッチ制御手段とを含む。第４の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１または第４の発明によると、触媒装置の温度が高温で、ギヤ比が高速側ギヤ比（ギヤ比としては小さい）であると、車両が減速状態であっても、フューエルカットが抑制や禁止されて、燃料が供給されるフューエルカット回避制御が実行される。このため、触媒装置が高温かつリーンな雰囲気に曝されることが回避でき、触媒作用の劣化を抑制できる。このときに、従来であれば、ロックアップクラッチを解放していたので、車両が再加速される時には動力伝達に遅れが生じて再加速時のドライバビリティが悪化するとともに、動力伝達の効率が低下して燃費が悪化していた。この発明においては、高速側ギヤ比におけるフューエルカット回避制御が実行されている時には、減速中であってもロックアップクラッチを係合状態やスリップ状態とされる。このため、再加速時のドライバビリティの悪化や燃費の悪化を回避できる。また、このようなロックアップクラッチを係合状態やスリップ状態としたフューエルカット回避制御は特定の高速側ギヤ比の場合においてのみ（たとえば最高速ギヤ段のみで７速自動変速機であれば７速のみ）実行されるので、その他の場合には（最高速ギヤ段以外の１−６速の場合には）、フューエルカット制御およびロックアップクラッチ制御が同じ態様で実行されるので、減速感に差異が出ることを回避できる。その結果、触媒浄化作用の劣化を防止しつつドライバビリティの悪化や燃費の悪化を回避できる、ロックアップクラッチを備えた自動変速機を搭載した車両の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、ロックアップクラッチ制御手段は、フューエルカット回避制御が実行されている場合には再加速されるまでロックアップクラッチを係合およびスリップのいずれかの状態になるように、ロックアップクラッチを制御するための手段を含む。第５の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第２または第５の発明によると、再加速されるまではロックアップクラッチが係合およびスリップのいずれかの状態であるので内燃機関から変速機構へ動力が流体継手を介さないで直接伝達されるので、再加速時に速やかに車両を加速することができドライバビリティの悪化が回避でき、動力伝達の効率が向上するので燃費の悪化を回避できる。

第３の発明に係る車両の制御装置においては、第１または第２の発明の構成に加えて、フューエルカット実行手段は、内燃機関の回転数が予め定められた範囲内であって、かつ、アクセルオフであるという条件を満足すると、内燃機関への燃料供給を停止するための手段を含む。第６の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第３または第６の発明によると、ギヤ比が高速側ギヤ比（ギヤ比としては小さい）でない場合には、フューエルカット回避制御が実行されないのでロックアップクラッチが解放されて内燃機関の回転数が速やかに低下して（低下速度が高くなる（内燃機関の回転数が早く低下する））、内燃機関の回転数がフューエルカット実行回転数より低い回転数へ低下するまでの所要時間が短くなる。この結果、フューエルカット実行期間が短縮されることになるため、排気浄化触媒が高温かつ酸素過剰な雰囲気に曝される期間が短縮されるので、排気浄化触媒の劣化が抑制される。

第７の発明に係るプログラムは、第４〜第６のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータで実現するプログラムであって、第８の発明に係る記録媒体は、第４〜第６のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータで実現するプログラムを記録した媒体である。

第７または第８の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第４〜第６のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。

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

図１に示すように、本実施の形態に係る制御装置が搭載された車両は、エンジン１５０と、吸気系１５２と、排気系１５４と、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とＥＣＴ（Electronically Controlled Automatic Transmission）−ＥＣＵ２００とを含む。また、このエンジン１５０は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを備えた有段式の７速自動変速機を介して駆動論に動力を伝達する。なお、本発明は、７速自動変速機に限定されて適用されるものではない。たとえば、有段変速機であれば５速、６速、８速でもよいし、無段変速機であってもよい。

吸気系１５２は、吸気通路１１０と、エアクリーナ１１８と、エアーフローメータ１０４と、スロットルモータ１１４と、スロットルバルブ１１２と、スロットルポジションセンサ１１６とを含む。

エアクリーナ１１８から吸気された空気は、吸気通路１１０を通り、エンジン１５０に流通する。吸気通路１１０の途中には、スロットルバルブ１１２が設けられる。スロットルバルブ１１２は、スロットルモータ１１４が作動することにより開閉される。このとき、スロットルバルブ１１２の開度は、スロットルポジションセンサ１１６により検出することが可能となる。エアクリーナ１１８とスロットルバルブ１１２との間における吸気通路には、エアーフローメータ１０４が設けられており、吸気された空気量を検出する。エアーフローメータ１０４には、吸入空気量Ｑを表わす吸気量信号をエンジンＥＣＵ１００に送信する。

エンジン１５０は、冷却水通路１２２と、シリンダブロック１２４と、インジェクタ１２６と、ピストン１２８と、クランクシャフト１３０と、水温センサ１０６と、クランクポジションセンサ１３２とを含む。

シリンダブロック１２４には特定の数に対応したシリンダが設けられ（特定の数は、気筒の数に対応する）、シリンダにはそれぞれピストン１２８が設けられる。ピストン１２８上部の燃焼室に吸気通路１１０を通って、インジェクタ１２６から噴射された燃料と吸気された空気との混合気が導入されて、点火プラグ（図示せず）の点火により燃焼する。燃焼が生じると、ピストン１２８が押し下げられる。このとき、ピストン１２８の上下運動は、クランク機構を介して、クランクシャフト１３０の回転運動に変換される。なお、エンジン１５０の回転数ＮＥは、クランクポジションセンサ１３２により検出された信号に基づいてエンジンＥＣＵ１００が検出する。

シリンダブロック１２４内には、冷却水通路１２２が設けられており、ウォータポンプ（図示せず）の作動により、冷却水が循環する。この冷却水通路１２２内の冷却水は、冷却水通路１２２に接続されたラジエータ（図示せず）へと流通して冷却ファン（図示せず）により放熱される。冷却水通路１２２の通路上には水温センサ１０６が設けられており、冷却水通路１２２内の冷却水の温度（エンジン冷却水温）ＴＨＷを検出する。水温センサ１０６は、検出したエンジン冷却水温ＴＨＷを示す信号をエンジンＥＣＵ１００に送信する。

排気系１５４は、排気通路１０８と、第１の空燃比センサ１０２Ａと、第２の空燃比センサ１０２Ｂと、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａと、第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂとを含む。第１の三元触媒コンバータ１２０Ａの上流側に第１の空燃比センサ１０２Ａが設けられ、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａの下流側（第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂの上流側）に第２の空燃比センサ１０２Ｂが設けられる。なお、三元触媒コンバータは１個でもよい。

エンジン１５０の排気側に接続された排気通路１０８は、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂに接続される。すなわち、エンジン１５０において燃焼室内の混合気の燃焼により生じる排気ガスは、まず、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａに流入する。第１の三元触媒コンバータ１２０Ａに流入した排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯは、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａにおいて酸化される。また、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａに流入した排気ガス中に含まれるＮＯｘは、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａにおいて、還元される。この第１の三元触媒コンバータ１２０Ａは、エンジン１５０の近くに設置され、エンジン１５０の冷間始動時においても速やかに昇温されて触媒機能を発現する。

さらに、排気ガスは、ＮＯｘの浄化を目的として、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａから第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂに送られる。この第１の三元触媒コンバータ１２０Ａと第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂとは、基本的には同じ構造および機能を有するものである。

第１の三元触媒コンバータ１２０Ａの上流側に設けられた第１の空燃比センサ１０２Ａ、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａの下流側であって第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂの上流側に設けられた第２の空燃比センサ１０２Ｂは、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａまたは第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂを通過した排気ガス中に含まれる酸素の濃度を検出する。酸素の濃度を検出することにより、排気ガス中に含まれる燃料と空気との比、いわゆる空燃比を検出することができる。

第１の空燃比センサ１０２Ａおよび第２の空燃比センサ１０２Ｂは、排気ガス中の酸素濃度に応じた電流を発生させる。この電流は、たとえば電圧に変換されてエンジンＥＣＵ１００に入力される。したがって、第１の空燃比センサ１０２Ａの出力信号から第１の三元触媒コンバータ１２０Ａの上流における排気ガスの空燃比を検出することができ、第２の空燃比センサ１０２Ｂの出力信号から第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂの上流における排気ガスの空燃比を検出することができる。これらの第１の空燃比センサ１０２Ａおよび第２の空燃比センサ１０２Ｂは、空燃比がリーンのときには、たとえば０．１Ｖ程度の電圧を発生し、空燃比がリッチのときには０．９Ｖ程度の電圧を発生するものである。これらの値に基づいて空燃比に換算した値と、空燃比のしきい値とを比較して、エンジンＥＣＵ１００による空燃比制御が行なわれる。

第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂは、空燃比がほぼ理論空燃比のときにＨＣ，ＣＯを酸化しつつＮＯｘを還元する機能、すなわちＨＣ，ＣＯおよびＮＯｘを同時に浄化する機能を有する。これらの第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂは、空燃比がリーンであり排気ガス中の酸素量が多いと、酸化作用が活発となるが還元作用が不活発となり、また空燃比がリッチであり排気ガス中の酸素量が少ないと、逆に還元作用が活発となるが酸化作用が不活発となり、前述の三成分をすべて良好に浄化させることができない。

なお、エンジンＥＣＵ１００には、運転者により操作されるアクセルペダルの開度（アクセルペダル開度ＡＣＣ）を検出するアクセルペダル開度センサが接続されている。

上述したように、このエンジン１５０からの出力は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを備えた７速自動変速機を介して駆動輪に伝達される。エンジンＥＣＵ１００は、この自動変速機を制御するＥＣＴ−ＥＣＵ２００と通信可能に接続されている。ＥＣＴ−ＥＣＵ２００には、自動変速機の出力軸回転数（ＡＴ出力軸回転数ＮＯＵＴ）を検出するＡＴ出力軸回転数センサ２１０と、ロックアップクラッチを制御するロックアップクラッチ油圧回路２２０とが接続されている。なお、ＥＣＴ−ＥＣＵ２００は、図示しない自動変速機の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）の係合状態を制御する油圧回路を制御して、車速とスロットル開度とで規定されるマップ等に基づいて、所望の変速ギヤ段を実現する。

ロックアップクラッチ油圧回路２２０は、ロックアップクラッチを、係合状態、解放状態および係合状態と解放状態との中間のスリップ状態のいずれかの状態になるように、ロックアップクラッチの係合圧を制御する。

以下においては、エンジンＥＣＵ１００とＥＣＴ−ＥＣＵ２００とをまとめて１つのＥＣＵとして説明する。

このＥＣＵは、アクセルペダルが踏まれておらず、エンジン１５０の回転数ＮＥが予め定められたフューエルカット復帰回転数よりも高い場合には、フューエルカット制御を実行する。これにより、インジェクタ１２６からの燃料噴射が停止されて燃費の向上やエミッションの向上を図ることができる。燃料の供給を停止しているので車両の速度が低下し、エンジン１５０の回転数がフューエルカット復帰回転数よりも低くなるとエンジンストールを防止するためにフューエルカット制御が中止されてインジェクタ１２６による燃料噴射が再開される。また、運転者によりアクセルペダルが踏まれた場合にも、加速要求があったため、フューエルカット制御が中止されてインジェクタ１２６による燃料噴射が再開される。このとき、アクセルペダルの開度に応じてスロットルバルブ１１２が開いて吸入空気量Ｑが増大する。

さらに、このＥＣＵは、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび／または第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂの温度が高いと、インジェクタ１２６から燃料を噴射して、ＯＴ（Over Temperature）を回避するＯＴ制御を実行する。このＯＴ制御とフューエルカット制御との関係は、従来においては、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび／または第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂの温度が高いと、ロックアップクラッチを解放してエンジン回転数を早期にフューエルカット復帰回転数よりも低くさせてフューエルカット制御が中止されてインジェクタ１２６による燃料噴射が再開されるようにしていた。したがって、ロックアップクラッチが解放されていた。本実施の形態に係る制御装置においては、特定の変速ギヤ段においては、ＯＴ制御を実行する必要がある（第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび／または第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂの温度が高い）時には、フューエルカット制御実行条件が成立しても（エンジン回転数ＮＥが十分に高くかつアクセルオフ）、フューエルカットを抑制または禁止する（フューエルカット回避制御を実行する）とともに、ロックアップクラッチを係合状態またはスリップ状態とする。

図２を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図２に示すように、この制御装置は、触媒装置温度ＴＨＣ検出部１００００と変速ギヤ段（ギヤ比）検出部２００００とアクセルペダル開度ＡＣＣ検出部３００００とに接続され、ＯＴ制御のためにフューエルカットを回避する制御を実行するか否かを判断するフューエルカット回避制御実行判断部４００００と、フューエルカット回避制御実行判断部４００００に接続され、フューエルカットを実行するフューエルカット制御部５００００と、ロックアップクラッチの状態（係合状態、スリップ状態、解放状態）を制御するロックアップクラッチ制御部６００００とを含む。

触媒装置温度ＴＨＣ検出部１００００は、エンジン冷却水温ＴＨＷ検出部１０１００と吸入空気量Ｑ検出部１０２００とに接続されて、エンジン冷却水温ＴＨＷと吸入空気量Ｑに基づいて、触媒装置（第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび／または第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂ）の温度ＴＨＣを検出する。第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび／または第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂの温度を温度センサで検出しても構わない。

変速ギヤ段（ギヤ比）検出部２００００は、エンジン回転数ＮＥ検出部２０１００とＡＴ出力軸回転数ＮＯＵＴ検出部２０２００とに接続され、エンジン回転数ＮＥとＡＴ出力軸回転数ＮＯＵＴとに基づいて、自動変速機の変速ギヤ段を検出する。なお、自動変速機に設けられたニュートラルスイッチにより変速ギヤ段を検出しても構わない。

フューエルカット制御部５００００は、燃料噴射機構５０１００（インジェクタ１２６の制御部）に接続され、燃料をインジェクタ１２６から噴射しないようにしてフューエルカットを実行する。ロックアップクラッチ制御部６００００は、ロックアップクラッチの状態を係合状態、スリップ状態および解放状態のいずれかの状態になるように、ロックアップクラッチ油圧回路６０１００を制御する。

このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵに含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit)およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図３を参照して、ＥＣＵ（エンジンＥＣＵ１００またはＥＣＴ−ＥＣＵ２００）で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵは、エンジン冷却水温ＴＨＷを検出する。このとき、ＥＣＵは、水温センサ１０６から入力された信号に基づいてエンジン冷却水温ＴＨＷを検出する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵは、吸入空気量Ｑを検出する。このとき、ＥＣＵは、エアーフローメータ１０４から入力された吸気量信号に基づいて吸入空気量Ｑを検出する。

Ｓ３００にて、ＥＣＵは、触媒温度ＴＨＣを検出する。このとき、ＥＣＵは、エンジン回転数ＮＥおよび吸入空気量Ｑに基づいて触媒温度を推定することにより、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび／または第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂの触媒温度ＴＨＣを検出する。

Ｓ４００にて、ＥＣＵは、アクセルペダル開度ＡＣＣを検出する。Ｓ５００にて、ＥＣＵは、触媒温度ＴＨＣがＴＨＣしきい値（たとえば、８００℃〜９００℃）以上であって、かつ、アクセルペダル開度ＡＣＣが０％であるという条件を満足するか否かを判断する。触媒温度ＴＨＣがＴＨＣしきい値以上であって、かつ、アクセルペダル開度ＡＣＣが０％であると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ６００へ移される。もしそうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、処理はＳ１２００へ移される。

Ｓ６００にて、ＥＣＵは、エンジン回転数ＮＥを検出する。このとき、ＥＣＵは、クランクポジションセンサ１３２から入力された信号に基づいてエンジン１５０の回転数ＮＥを検出する。

Ｓ７００にて、ＥＣＵは、ＡＴ出力軸回転数ＮＯＵＴを検出する。Ｓ８００にて、ＥＣＵは、エンジン回転数ＮＥとＡＴ出力軸回転数ＮＯＵＴとに基づいて、ＡＴギヤ段（ギヤ比）を算出する。トルクコンバータのタービン回転数ＮＴがエンジン回転数ＮＥであると想定して、ギヤ比はＮＥ／ＮＯＵＴで算出される。このギヤ比に基づいて、ギヤ段が算出される。

Ｓ９００にて、ＥＣＵは、ギヤ段が最高段の７速であるか否かを判断する。なお、この判断は、ギヤ比が最高段に対応するギヤ比しきい値以下であるか否かによっても判断できる。ギヤ段が最高段の７速であると（Ｓ９００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０００へ移される。もしそうでないと（Ｓ９００にてＮＯ）、処理はＳ１１００へ移される。

Ｓ１０００にて、ＥＣＵは、フューエルカットを禁止（抑制または禁止）して、減速ロックアップ解放を禁止する。減速ロックアップ解放の禁止とは、アクセルオフで走行中に、ロックアップクラッチを解放状態にすることを禁止して、係合状態またはスリップ状態とするものである。その後、この処理は終了する。

Ｓ１１００にて、ＥＣＵは、フューエルカットの禁止（抑制または禁止）を解除して、減速ロックアップ解放する。減速ロックアップ解放とは、アクセルオフで走行中に、ロックアップクラッチを解放状態にするものである。その後、この処理は終了する。

Ｓ１２００にて、ＥＣＵは、フューエルカット実行条件が成立するとフューエルカットを実行して、係合条件が成立すると減速ロックアップ係合する。減速ロックアップ係合とは、アクセルオフで走行中に、ロックアップクラッチを係合状態またはスリップ状態にするものである。その後、この処理は終了する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置により制御される車両の動作について、図４−図６を参照して説明する。

［触媒温度が低いまたはアクセルオフでない場合］
エンジン冷却水温ＴＨＷが検出され（Ｓ１００）、吸入空気量Ｑが検出され（Ｓ２００）、アクセル開度ＡＣＣが検出される（Ｓ３００）。エンジン冷却水温ＴＨＷおよび吸入空気量Ｑに基づいて推定されて検出された触媒温度ＴＨＣがＴＨＣしきい値未満であるか、または、アクセル開度が０％でない（アクセルオフでない）と（Ｓ５００にてＮＯ）、フューエルカット実行条件に基づいてフューエルカットが実行され、減速ロックアップ制御（係合制御またはスリップ制御）が実行される（Ｓ１２００）。

このような場合には、触媒温度が高くないので、触媒浄化作用の劣化を考慮した制御を実行する必要がないので、従来通りのフューエルカット制御および減速ロックアップ制御が行なわれる。

［触媒温度が高くかつアクセルオフであって最高速ギヤ段でない場合］
エンジン冷却水温ＴＨＷおよび吸入空気量Ｑに基づいて推定されて検出された触媒温度ＴＨＣがＴＨＣしきい値以上であって、かつ、アクセル開度が０％である（アクセルオフである）と（Ｓ５００にてＹＥＳ）、ＡＴギヤ段が算出される（Ｓ８００）。

ギヤ段が最高段である７速でないと（Ｓ９００にてＮＯ）、フューエルカットの禁止を解除して、ロックアップクラッチを解放状態にする（Ｓ１１００）。

このようにすると、１−６速では同じ制御が行なわれるので、運転者が感じるドライバビリティに差が発生しにくい。また、図４に示すように、触媒温度が高温であるが、ロックアップクラッチが解放されるので、エンジン回転数ＮＥが早期に低下してフューエルカットが実行されていたとしても早期にフューエルカットから復帰して、インジェクタ１２６から燃料が噴射される。このため、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび／または第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂが高温かつリーン雰囲気に曝される時間が短くなり、触媒作用の劣化を回避できる。

［触媒温度が高くかつアクセルオフであって最高速ギヤ段である場合］
エンジン冷却水温ＴＨＷおよび吸入空気量Ｑに基づいて推定されて検出された触媒温度ＴＨＣがＴＨＣしきい値以上であって、かつ、アクセル開度が０％である（アクセルオフである）と（Ｓ５００にてＹＥＳ）、ＡＴギヤ段が算出される（Ｓ８００）。

ギヤ段が最高段である７速であると（Ｓ９００にてＹＥＳ）、フューエルカットを禁止（抑制または禁止）して、ロックアップクラッチの解放を禁止して、ロックアップクラッチを係合状態またはスリップ状態にする（Ｓ１０００）。

このようにすると、７速においては、フューエルカットが禁止されてインジェクタ１２６から燃料が噴射される。このため、第１の三元触媒コンバータ１２０Ａおよび／または第２の三元触媒コンバータ１２０Ｂが高温かつリーン雰囲気に曝される時間が短くなり、触媒作用の劣化を回避できる。また、このときにおいては（フューエルカット中においては）、少なくとも再加速されるまでは、ロックアップクラッチが係合状態またはスリップ状態である。このため、再加速時におけるエンジン１５０から駆動輪への動力伝達の効率が良好である。このため、速やかに車両が加速するので、再加速時のドライバビリティが良好である。さらに、動力伝達の効率が良好であるので、燃費が向上する。

図５にこのように制御した場合（フューエルカット禁止かつロックアップクラッチ係合）の、エンジン回転数ＮＥ、車速、燃料消費量、触媒温度、アクセル開度の時間変化を示す。また、この図５と対比するために、比較技術（フューエルカット禁止かつロックアップクラッチ解放）のエンジン回転数ＮＥ、車速、燃料消費量、触媒温度、アクセル開度の時間変化を示す。

図５と図６とを比べて、同一アクセル開度（図５のＣ（１）と図６のＣ（２））であっても、図５に示す本発明の場合にはロックアップクラッチが係合しており動力伝達の効率が良好であるのに対して図６に示す比較技術の場合にはロックアップクラッチが解放しており動力伝達の効率が良好でない。このため、エンジン回転数ＮＥの変動が、図６のＡ（２）に示すよりも図５のＡ（１）に示すほうが少ない。

さらに、燃料消費量については、図６のＢ（２）に示すよりも図５のＢ（１）に示すほうが少ない。ロックアップクラッチが係合状態であるので動力伝達の効率が良好であり、燃費が向上する。

以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、触媒温度が高く、ギヤ比が最高速側のギヤ段であると、車両が減速状態であっても、フューエルカットが抑制や禁止されて、燃料が供給されてフューエルカットが回避される。このため、触媒装置が高温かつリーンな雰囲気に曝されることが回避でき、触媒作用の劣化を抑制できる。このときに、減速中であってもロックアップクラッチを解放状態としないで係合状態やスリップ状態とする。このため、再加速時のドライバビリティの悪化や燃費の悪化を回避できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 フローチャートのＳ１０００およびＳ１１００の処理の内容を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵにより制御された場合の車両の状態を示すタイミングチャートである。 図５と対比される比較技術を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１００ エンジンＥＣＵ、１０２Ａ 第１の空燃比センサ、１０２Ｂ 第２の空燃比センサ、１０４ エアーフローメータ、１０６ 水温センサ、１０８ 排気通路、１１０ 吸気通路、１１２ スロットルバルブ、１１４ スロットルモータ、１１６ スロットルポジションセンサ、１１８ エアクリーナ、１２０Ａ 第１の三元触媒コンバータ、１２０Ｂ 第２の三元触媒コンバータ、１２２ 冷却水通路、１２４ シリンダブロック、１２６ インジェクタ、１２８ ピストン、１３０ クランクシャフト、１５０ エンジン、１５２ 吸気系、１５４ 排気系、１６０ アクセルペダル開度センサ、２００ ＥＣＴ−ＥＣＵ、２１０ ＡＴ出力軸回転数センサ、２２０ ロックアップクラッチ油圧回路。

Claims (8)

1. ロックアップクラッチを備えた自動変速機を搭載した車両の制御装置であって、
   前記車両に搭載された内燃機関の排気を浄化する触媒装置の温度を検出するための温度検出手段と、
   前記車両の状態が予め定められた条件を満足すると、前記内燃機関への燃料供給を停止するためのフューエルカット実行手段と、
   前記自動変速機のギヤ比を検出するための検出手段と、
   前記触媒装置の温度が予め定められた温度以上で、前記ギヤ比が予め定められた比以下であると、前記車両が減速状態であっても、前記フューエルカット実行手段によるフューエルカットを抑制および禁止のいずれかの状態とするフューエルカット回避制御を実行するように、前記フューエルカット実行手段を制御するための制御手段と、
   前記フューエルカット回避制御が実行されている場合には前記ロックアップクラッチを係合およびスリップのいずれかの状態になるように、かつ、前記フューエルカット回避制御が実行されていない場合には前記ロックアップクラッチが解放されるように、前記ロックアップクラッチを制御するためのロックアップクラッチ制御手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記ロックアップクラッチ制御手段は、前記フューエルカット回避制御が実行されている場合には再加速されるまで前記ロックアップクラッチを係合およびスリップのいずれかの状態になるように、前記ロックアップクラッチを制御するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記フューエルカット実行手段は、前記内燃機関の回転数が予め定められた範囲内であって、かつ、アクセルオフであるという条件を満足すると、前記内燃機関への燃料供給を停止するための手段を含む、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. ロックアップクラッチを備えた自動変速機を搭載した車両の制御方法であって、
   前記車両に搭載された内燃機関の排気を浄化する触媒装置の温度を検出する温度検出ステップと、
   前記車両の状態が予め定められた条件を満足すると、前記内燃機関への燃料供給を停止するフューエルカット実行ステップと、
   前記自動変速機のギヤ比を検出する検出ステップと、
   前記触媒装置の温度が予め定められた温度以上で、前記ギヤ比が予め定められた比以下であると、前記車両が減速状態であっても、前記フューエルカット実行ステップにおけるフューエルカットを抑制および禁止のいずれかの状態とするフューエルカット回避制御を実行するように、前記フューエルカット実行ステップを制御する制御ステップと、
   前記フューエルカット回避制御が実行されている場合には前記ロックアップクラッチを係合およびスリップのいずれかの状態になるように、かつ、前記フューエルカット回避制御が実行されていない場合には前記ロックアップクラッチが解放されるように、前記ロックアップクラッチを制御するロックアップクラッチ制御ステップとを含む、車両の制御方法。
5. 前記ロックアップクラッチ制御ステップは、前記フューエルカット回避制御が実行されている場合には再加速されるまで前記ロックアップクラッチを係合およびスリップのいずれかの状態になるように、前記ロックアップクラッチを制御するステップを含む、請求項４に記載の車両の制御方法。
6. 前記フューエルカット実行ステップは、前記内燃機関の回転数が予め定められた範囲内であって、かつ、アクセルオフであるという条件を満足すると、前記内燃機関への燃料供給を停止するステップを含む、請求項４または５に記載の車両の制御方法。
7. 請求項４〜６のいずれかの制御方法をコンピュータに実現させるプログラム。
8. 請求項４〜６のいずれかの制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録した記録媒体。

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