特許 6031911 パワートレインシステムの制御方法及びパワートレインシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6031911

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】パワートレインシステムの制御方法及びパワートレインシステム

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/00 20060101AFI20161114BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20161114BHJP

   F16H 59/54 20060101ALI20161114BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20161114BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20161114BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20161114BHJP

   B60W 10/11 20120101ALI20161114BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20161114BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20161114BHJP

   B60K 28/10 20060101ALN20161114BHJP

【ＦＩ】

   B60W10/00 148

   F16H61/02

   F16H59/54

   F02D45/00 312D

   B60W10/02

   B60W10/06

   B60W10/10 210

   F01N3/20 D

   F01N3/24 R

   !B60K28/10 Z

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-207301(P2012-207301)

(22)【出願日】2012年9月20日

(65)【公開番号】特開2014-61757(P2014-61757A)

(43)【公開日】2014年4月10日

【審査請求日】2015年3月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100083013

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 正明

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 忠志

(72)【発明者】

【氏名】中山 康成

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 真也

【審査官】 二之湯 正俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２１３５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１３１４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／００− ３／３８

Ｆ０１Ｎ ９／００

Ｂ６０Ｗ １０／００−５０／０８

Ｆ０２Ｄ ２９／００−２９／０６

Ｆ１６Ｈ ５９／００−６１／１２

Ｆ１６Ｈ ６１／１６−６１／２４

Ｆ１６Ｈ ６１／６６−６１／７０

Ｆ１６Ｈ ６３／４０−６３／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、複数の摩擦要素を含む変速機構及び該変速機構にエンジン出力を伝達する流体伝動装置を有する自動変速機とを備えた車両のパワートレインシステムの制御方法であって、前記エンジンの排気経路上に触媒装置が配設されており、
走行レンジでの停車状態にて、運転者による当該車両に対する制動要求があるときに、前記触媒装置の活性化促進のためのアイドルアップ要求があるか否かを判定するアイドルアップ要求判定ステップと、
該アイドルアップ要求判定ステップでアイドルアップ要求があると判定されたときに、前記変速機構における発進用摩擦要素を締結状態から所定スリップ状態に移行させるニュートラルアイドルステップと、
同じくアイドルアップ要求があると判定されたときに、前記変速機構における発進用摩擦要素以外の所定摩擦要素を締結することにより、該変速機構をインターロック状態とするインターロックステップと、
前記変速機構がインターロック状態であるか否かを判定するインターロック判定ステップと、
該インターロック判定ステップで前記変速機構がインターロック状態であると判定されたときに、前記触媒装置が活性状態にあるときに比べてアイドル回転数を上昇させてその回転数を保持するアイドルアップステップとを含む、ことを特徴とするパワートレインシステムの制御方法。

【請求項2】

前記インターロックステップは、前記ニュートラルアイドルステップにより発進用摩擦要素が所定スリップ状態となった後も、アイドルアップステップが終了するまで実施することを特徴とする、請求項１に記載のパワートレインシステムの制御方法。

【請求項3】

エンジンと、複数の摩擦要素を含む変速機構及び該変速機構にエンジン出力を伝達する流体伝動装置を有する自動変速機とを備えた車両のパワートレインシステムであって、
前記エンジンの排気経路上に触媒装置が配設されている場合に、
走行レンジでの停車状態にて、運転者による当該車両に対する制動要求があるときには、前記触媒装置の活性化促進のためのアイドルアップ要求があるか否かを判定し、
アイドルアップ要求があると判定したときには、前記変速機構における発進用摩擦要素を締結状態から所定スリップ状態に移行させ、
同じくアイドルアップ要求があると判定したときには、前記変速機構における発進用摩擦要素以外の所定摩擦要素を締結することにより該変速機構をインターロック状態とし、
前記変速機構がインターロック状態であるか否かを判定し、
前記変速機構がインターロック状態であると判定したときには、前記触媒装置が活性状態にあるときに比べてアイドル回転数を上昇させてその回転数を保持するコントローラを備えた、ことを特徴とするパワートレインシステム。

【請求項4】

前記所定摩擦要素は、油圧式のクラッチであり、
前記インターロック判定ステップでは、前記所定摩擦要素に供給されている油圧が所定油圧に達したときに、前記変速機構がインターロック状態であると判定することを特徴とする、請求項１又は２に記載のパワートレインシステムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車等の車両、特にエンジンと自動変速機とを備えた車両のパワートレインシステムの制御方法及びパワートレインシステムに関し、車両のパワートレインシステムの制御技術の分野に属する。

【背景技術】

【0002】

一般に、自動車等の車両においては、排気ガス中の有害成分を除去するため、エンジンの排気経路に触媒装置が設置される。しかし、この触媒装置は低温状態では有効に機能しないため、エンジンの冷間始動時には速やかに温度を上昇させて活性化させる必要がある。そこで、エンジンの冷間始動時にアイドル回転数を上昇させるアイドルアップ制御を行い、高温の排気ガスを排気経路に排出して、触媒装置の温度を速やかに上昇させる技術が実用化されている。

【0003】

その場合、このアイドルアップ制御を、トルクコンバータ等の流体伝動装置を有する自動変速機が搭載された車両において、停車状態でＤレンジ等の走行レンジで行うと、アイドル回転数が高いためにクリープ力が増大し、走行開始前に、運転者のブレーキペダルの踏み込みによる制動要求に打ち勝って車両が意に反して発進するおそれがある。それゆえ、従来、冷間始動時におけるアイドルアップによる触媒装置の早期活性化制御は、ＰレンジやＮレンジ等の非走行レンジでのみ行い、運転者が走行レンジへ操作した時点で終了するようにしていた。

【0004】

一方、近年の排ガス規制の強化に対応するため、例えば触媒装置の活性化時間をさらに短縮し、触媒活性化促進効果を高めることが要請されている。それゆえ、非走行レンジから走行レンジへ移行したときに、クリープ力を抑制することにより、アイドルアップ制御を中断することなく、走行レンジへの移行後も継続して行うことが考えられている。

【0005】

そこで、例えば特許文献１には、走行レンジでのクリープ力を抑制する方法として、走行レンジで締結される発進用摩擦要素をスリップさせて、エンジン出力の駆動輪への伝達を制限する制御（所謂ニュートラルアイドル制御）を行う方法が開示されている。具体的には、発進用摩擦要素の入力側回転数と出力側回転数との差回転であるタービン回転数（停車状態であるから出力側回転数は０となる）を制御することにより、当該摩擦要素のスリップ量を目標値に制御している。そして、スリップ量が目標値に至った時点で、アイドルアップ制御を開始している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−２１３５９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、上記のようなニュートラルアイドル制御においては、発進用摩擦要素に供給される油圧が高く、スリップ量が少ない状態でアイドルアップ制御を開始すると、運転者の制動意志に反して車両が発進するおそれがある。同様に、供給される油圧が低く、スリップ量が多い状態でアイドルアップ制御を開始すると、発進時に発進用摩擦要素の締結が遅れ、発進の応答性が悪化するという問題が生じる。それゆえ、所定スリップ状態への制御は慎重に行う必要がある。

【0008】

そして、この問題は、停車状態にて非走行レンジから走行レンジに移行する際にニュートラルアイドル制御を行う場合の他、例えば、一旦走行した後に停車した場合等、既に走行レンジが選択されている状態でニュートラルアイドル制御を行う場合にも同様に生じうる。

【0009】

このような問題を回避するためには、発進用摩擦要素が所定スリップ状態に至った後にアイドルアップ制御を開始することが考えられる。しかし、特にＡＴＦの粘度が大きい冷間始動時は油圧を精度良くコントロールできないため、所定スリップ状態への良好な移行制御が難しく、さらに慎重な制御が必要となる。それゆえ、発進用摩擦要素が締結状態から所定スリップ状態に至るまでには時間を要し、アイドルアップ制御の開始が遅れて、触媒活性化促進効果を充分に高めることができない。

【0010】

そこで、本発明は、運転者の制動意志に反した発進や、発進の応答性が悪化する等の問題を招かず、しかも触媒装置の活性化時間が短縮され、触媒活性化促進効果に優れた車両のパワートレインシステムの制御方法及びパワートレインシステムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記課題を解決するため、本発明に係るパワートレインシステムの制御方法及びパワートレインシステムは、次のように構成したことを特徴とする。

【0012】

まず、本願の請求項１に記載の発明は、エンジンと、複数の摩擦要素を含む変速機構及び該変速機構にエンジン出力を伝達する流体伝動装置を有する自動変速機とを備えた車両のパワートレインシステムの制御方法であって、前記エンジンの排気経路上に触媒装置が配設されており、走行レンジでの停車状態にて、運転者による当該車両に対する制動要求があるときに、前記触媒装置の活性化促進のためのアイドルアップ要求があるか否かを判定するアイドルアップ要求判定ステップと、該アイドルアップ要求判定ステップでアイドルアップ要求があると判定されたときに、前記変速機構における発進用摩擦要素を締結状態から所定スリップ状態に移行させるニュートラルアイドルステップと、同じくアイドルアップ要求があると判定されたときに、前記変速機構における発進用摩擦要素以外の所定摩擦要素を締結することにより該変速機構をインターロック状態とするインターロックステップと、前記変速機構がインターロック状態であるか否かを判定するインターロック判定ステップと、該インターロック判定ステップで前記変速機構がインターロック状態であると判定されたときに、前記触媒装置が活性状態にあるときに比べてアイドル回転数を上昇させてその回転数を保持するアイドルアップステップとを含む、ことを特徴とする。

【0013】

ここで、前記所定スリップ状態とは、発進用摩擦要素の入力側回転数と出力側回転数との差回転が所定回転数である状態である。

【0014】

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の方法において、前記インターロックステップは、前記ニュートラルアイドルステップにより発進用摩擦要素が所定スリップ状態となった後も、アイドルアップステップが終了するまで実施することを特徴とする。

【0015】

また、請求項３に記載の発明は、エンジンと、複数の摩擦要素を含む変速機構及び該変速機構にエンジン出力を伝達する流体伝動装置を有する自動変速機とを備えた車両のパワートレインシステムであって、前記エンジンの排気経路上に触媒装置が配設されている場合に、走行レンジでの停車状態にて、運転者による当該車両に対する制動要求があるときには、前記触媒装置の活性化促進のためのアイドルアップ要求があるか否かを判定し、アイドルアップ要求があると判定したときには、前記変速機構における発進用摩擦要素を締結状態から所定スリップ状態に移行させ、同じくアイドルアップ要求があると判定したときには、前記変速機構における発進用摩擦要素以外の所定摩擦要素を締結することにより該変速機構をインターロック状態とし、前記変速機構がインターロック状態であるか否かを判定し、前記変速機構がインターロック状態であると判定したときには、前記触媒装置が活性状態にあるときに比べてアイドル回転数を上昇させてその回転数を保持するコントローラを備えた、ことを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の方法において、前記所定摩擦要素は、油圧式のクラッチであり、前記インターロック判定ステップでは、前記所定摩擦要素に供給されている油圧が所定油圧に達したときに、前記変速機構がインターロック状態であると判定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

以上の構成により、前記各請求項の発明によれば、それぞれ次の効果が得られる。

【0017】

まず、請求項１に記載の発明によれば、発進用摩擦要素の所定スリップ状態への移行は、発進の応答性の悪化を防止する等の目的のため、特に冷間始動時には慎重に時間をかけて行われるところ、変速機構がインターロック状態とされることにより、発進用摩擦要素の所定スリップ状態への制御中にアイドル回転数を上昇させても運転者の制動意志に反して車両が発進することはない。それゆえ、該所定スリップ状態への制御が完了する前に、変速機構がインターロック状態とされた時点でエンジンのアイドル回転数を上昇させることができ、触媒装置の活性化時間が短縮され、触媒活性化促進効果を充分に高めることができる。

【0018】

また、請求項２に記載の発明によれば、発進用摩擦要素を所定スリップ状態から締結して発進する際には、変速機構のインターロック状態も解除されることになるが、インターロック状態が完全に解除されるまでの間に発進用摩擦要素が締結されることにより、該発進用摩擦要素が締結されることによるショックの車体への伝達が緩和される。

【0019】

さらに、登降坂路における所定スリップ状態での停車中や制動解除の瞬間に所謂ヒルホールド機能が得られ、車両が前方又は後方へずり落ちることが防止される。

【0020】

そして、請求項３に記載の発明によれば、前記請求項１の発明と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係るパワートレインシステムを構成する自動変速機の骨子図である。

【図2】自動変速機の摩擦要素の締結の組合せと自動変速機の状態との関係を示す表である。

【図3】自動変速機の油圧制御回路の概略図である。

【図4】パワートレインシステムの制御ブロック図である。

【図5】パワートレインシステムの制御動作を示すフローチャートである。

【図6】パワートレインシステムのインターロック制御時の制御動作を示すフローチャートである。

【図7】パワートレインシステムのニュートラルアイドル制御時の制御動作を示すフローチャートである。

【図8】Ｄ（ニュートラルアイドル）→発進の操作時のエンジン及び自動変速機の状態を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の実施形態に係る車両のパワートレインシステムは、フロントエンジン・フロントドライブ車に適用されるものであって、横置きされたエンジン（図示せず）と、有段の自動変速機とを有する。また、エンジンの排気経路上には、排気ガス中の有害成分を除去するための触媒装置（図示せず）が配設されている。

【0023】

図１は、自動変速機１の構成を示す骨子図である。
自動変速機１は、エンジン出力軸Ａに取り付けられたトルクコンバータ２と、トルクコンバータ２を介してエンジン出力軸Ａに駆動されるオイルポンプ３と、トルクコンバータ２（特許請求の範囲の「流体伝動装置」）の出力回転が入力軸４を介して入力される変速機構５等を有する。また、自動変速機１は、オイルポンプ３や変速機構５が入力軸４の軸心上に配置された状態で、変速機ケース６に収納されている。

【0024】

そして、変速機構５の出力回転が、同じく入力軸４の軸心上に配置された出力ギヤ７からカウンタドライブ機構８を介して差動装置９に伝達され、左右の車軸９ａ、９ｂが駆動される。

【0025】

トルクコンバータ２は、エンジン出力軸Ａに連結されたケース２ａと、そのケース２ａ内に固設されたポンプ２ｂと、ポンプ２ｂに対向配置されてそのポンプ２ｂにより作動油を介して駆動されるタービン２ｃと、ポンプ２ｂとタービン２ｃとの間に介設され、かつ、変速機ケース６にワンウェイクラッチ２ｄを介して支持されてトルク増大作用を行うステータ２ｅと、ケース２ａとタービン２ｃとの間に設けられ、そのケース２ａを介してエンジン出力軸Ａとタービン２ｃとを直結するロックアップクラッチ２ｆとで構成されている。そして、タービン２ｃの回転が入力軸４を介して変速機構５に入力される。

【0026】

一方、変速機構５は、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下、「第１、第２、第３ギヤセット」という）１０、２０、３０を有する。これらのプラネタリギヤセットは、変速機ケース６内における出力ギヤ７の反トルクコンバータ側において、トルクコンバータ側から順に配置されている。

【0027】

また、変速機構５は、摩擦要素として、出力ギヤ７のトルクコンバータ側に、第１クラッチ４０（特許請求の範囲の「発進用摩擦要素」）及び第２クラッチ５０を有する。さらに、出力ギヤ７の反トルクコンバータ側には、第１ブレーキ６０、第２ブレーキ７０（特許請求の範囲の「所定摩擦要素」）及び第３ブレーキ８０がトルクコンバータ側から順に配置されている。

【0028】

第１、第２、第３ギヤセット１０、２０、３０は、いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、サンギヤ１１、２１、３１と、これらのサンギヤにそれぞれ噛み合った各複数のピニオン１２、２２、３２と、これらのピニオンをそれぞれ支持するキャリヤ１３、２３、３３と、ピニオン１２、２２、３２にそれぞれ噛み合ったリングギヤ１４、２４、３４とで構成されている。

【0029】

そして、入力軸４が第３ギヤセット３０のサンギヤ３１に連結されていると共に、第１ギヤセット１０のサンギヤ１１と第２ギヤセット２０のサンギヤ２１、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３、第２ギヤセット２０のリングギヤ２４と第３ギヤセット３０のキャリヤ３３が、それぞれ連結されている。そして、第１ギヤセット１０のキャリヤ１３に出力ギヤ７が連結されている。

【0030】

また、第１ギヤセット１０のサンギヤ１１及び第２ギヤセット２０のサンギヤ２１は、第１クラッチ４０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。さらに、第２ギヤセット２０のキャリヤ２３は、第２クラッチ５０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。

【0031】

また、第１ギヤセット１０のリングギヤ１４及び第２ギヤセット２０のキャリヤ２３は、第１ブレーキ６０を介して変速機ケース６に断接可能に連結されている。第２ギヤセット２０のリングギヤ２４及び第３ギヤセット３０のキャリヤ３３は、第２ブレーキ７０を介して変速機ケース６に断接可能に連結されている。第３ギヤセット３０のリングギヤ３４は、第３ブレーキ８０を介して変速機ケース６に断接可能に連結されている。

【0032】

以上の構成により、この変速機構５によれば、図２に示すように、第１、第２クラッチ４０、５０及び第１、第２、第３ブレーキ６０、７０、８０の締結状態の組み合わせにより、Ｐ（駐車）、Ｒ（後退）、Ｎ（中立）、Ｄ(前進）の各レンジと、Ｄレンジでの１〜６速とが達成される。なお、図２の空欄部分は、摩擦要素が解放されていることを示す。また、この実施形態では、Ｐレンジ、Ｎレンジで、第１ブレーキ６０が締結される。

【0033】

また、図２には、本実施形態に係る自動変速機１のインターロック制御時、及び、ニュートラルアイドル制御時の摩擦要素の締結の組み合わせについても示す。図２に示すように、１速で締結される第１クラッチ４０及び第１ブレーキ６０に加え、第２ブレーキ７０が締結されるインターロック制御が行われる。この制御により、変速機構５の出力ギヤ７が固定される「インターロック状態」が実現され、さらに、第１クラッチ４０が締結されていることから、入力軸４についても固定される。

【0034】

一方、図２に示すニュートラルアイドル制御により、第１クラッチ４０及び第１ブレーキ６０が締結される１速の状態から、第１クラッチ４０が所定スリップ状態とされる「ニュートラルアイドル状態」が実現される。この「所定スリップ状態」（以下、スリップ状態という）では、第１クラッチ４０の入力側回転数と出力側回転数との差回転が、所定の目標スリップ回転数となる。

【0035】

さらに、第１クラッチ４０がスリップ状態とされ且つ第１ブレーキ６０が締結されると共に、第２ブレーキ７０が締結された場合には、ニュートラルアイドル状態に加えて、変速機構５の出力ギヤ７が固定されるインターロック状態が実現される。

【0036】

ニュートラルアイドル状態からの発進時に第１クラッチ４０が締結される際、運転者がこの締結によるショックを感じることがある。このとき、ニュートラルアイドル状態かつインターロック状態からの発進時には第２ブレーキ７０が解放されるところ、この第２ブレーキ７０に実際に供給されている油圧（実油圧）が低下してインターロック状態が完全に解除されるまでの間に第１クラッチ４０が締結されることにより、この締結によるショックが緩和される。さらにこのとき、登降坂路における停車中や、登降坂路において運転者がブレーキペダルを離した瞬間には、ヒルホールド機能が得られ、車両が前方又は後方へずり落ちることが防止される。

【0037】

各摩擦要素４０〜８０の締結制御は、油圧によって行われる。自動変速機１には、そのための油圧制御回路９０が備えられており、その概略の構成を図３に示している。

【0038】

油圧制御回路９０には、エンジン出力軸Ａによってトルクコンバータ２を介して駆動されるオイルポンプ３（図１参照）から元圧が供給される。油圧制御回路９０は、この元圧を所定油圧のライン圧に調整するレギュレータバルブ９１と、選択されたレンジに応じて油圧制御回路９０の変速制御部９２における各種ソレノイドバルブ９３…９３に選択的にライン圧を供給するマニュアルバルブ９４とを備える。そして、ＤレンジやＲレンジにおいて、ソレノイドバルブ９３…９３の作動に応じて、各摩擦要素４０〜８０に選択的に油圧が供給されることにより、図２で説明したように、１〜６速及び後退速が実現される。

【0039】

また、この油圧制御回路９０の変速制御部９２から第２ブレーキ７０へ油圧を供給するライン上には、第２ブレーキ圧センサ９５が設けられており、このセンサ９５によって第２ブレーキ７０に供給される油圧を検出する。

【0040】

さらに、図４に示すように、この実施形態に係るパワートレインシステムは、コントローラ１００を有する。コントローラ１００には、運転者によって選択されている自動変速機１のレンジを検出するレンジセンサ１０１からの信号と、当該車両の車速を検出する車速センサ１０２からの信号と、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ１０３からの信号とが入力される。コントローラ１００は、これらの信号に基づいて、選択されたレンジや当該車両の運転状態に応じた変速段を決定し、その変速段が実現されるように、油圧制御回路９０の変速制御部９２における各種ソレノイドバルブ９３…９３に制御信号を出力する。

【0041】

ここで、コントローラ１００は、エンジンの冷間始動時には、触媒装置の活性化促進のためのアイドルアップ制御を行う。また、コントローラ１００は、車両の発進前におけるＰレンジからＤレンジへの移行後もアイドルアップ制御を行うために変速機構５をインターロック状態とするインターロック制御を行う。

【0042】

さらに、コントローラ１００は、一旦走行後に停車したとき等であって、未だ触媒装置が非活性な場合には、この停車時にもアイドルアップ制御を行うために、第１クラッチ４０をスリップさせて変速機構５をニュートラルアイドル状態とするニュートラルアイドル制御を行う。特に、このニュートラルアイドル制御を行うときには、第２ブレーキ７０を締結する制御を行うと共に、第２ブレーキ７０が締結されてインターロック状態とされたときに、アイドルアップを開始する制御を行う。

【0043】

そして、これらの制御用として、コントローラ１００には、各センサ１０１〜１０３からの信号に加えて、運転者によるブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキセンサ１０４からの信号と、触媒装置の温度を検出する触媒温度センサ１０５からの信号と、第２ブレーキ圧センサ９５からの信号とが入力される。

【0044】

次に、図５のフローチャートを参照しながら、コントローラ１００によるアイドルアップ制御について説明する。
以下の制御動作は、本発明に係るパワートレインシステムの制御方法に係る実施形態を構成する。なお、フローチャートの各ステップにおいて、「Ｎレンジ」は非走行レンジを意味し、Ｎ（中立）レンジ及びＰ（駐車）レンジを含むものとする。

【0045】

コントローラ１００は、自動変速機１のレンジがＰレンジの状態でエンジンのイグニッションスイッチがＯＮされたときに制御動作を開始する（Ｉｇ−ＯＮ）。まず、ステップＳ１で、図４に示す各センサ１０１〜１０５及び第２ブレーキ圧センサ９５からの信号を入力する。次に、ステップＳ２で、Ｐレンジで締結される第１ブレーキ６０を締結するように、油圧制御回路９０に制御信号を出力する。

【0046】

次に、ステップＳ３で、車速センサ１０２の信号を基に、車両が停車している（車速が０ｋｍ／ｈ）か否かを判定する。そして、車両が停車していると判定したときには、ステップＳ４で、エンジンのアイドル回転数を上昇させるアイドルアップ要求があるか否かを判定する。

【0047】

ここで、この実施形態では、触媒温度センサ１０５から出力された信号が示す触媒装置の温度が活性化温度まで上昇していないときに、アイドルアップ要求があると判定する。或いは、触媒装置の温度はエンジン始動後の経過時間と共に上昇するので、その経過時間に基づいてアイドルアップ要求があるか否かを判定することもできる。

【0048】

エンジンの始動直後は触媒温度が低く、アイドルアップ要求があると判定される。それゆえ、次のステップＳ５で、ステップＳ３での停車判定時にＤレンジが選択されていたか否かを判定する。

【0049】

また、エンジンの始動直後はＰレンジが選択されている。それゆえ、ステップＳ５では、停車判定時にＤレンジではなかったと判定し、次のステップＳ６での、現在Ｒレンジであるか否かの判定で、Ｒレンジでないと判定し、次のステップＳ７で、図４に示すエンジン回転数制御装置１１０にエンジンのアイドル回転数を保持するように、即ちアイドルアップするように信号を出力する。これにより、エンジン始動後、走行開始前のＰレンジの状態でアイドルアップが行われ、触媒装置の活性化が促進される。なお、ステップＳ６でＲレンジであると判定したときは、アイドルアップせずにステップＳ９へ進むことになる。

【0050】

そして、Ｐレンジの状態でアイドルアップを実施する中、ステップＳ９で、ステップＳ３での停車判定時にレンジがＮレンジであったか否かの判定で、Ｎレンジでなかったと判定する。次に、ステップＳ１０で、レンジセンサ１０１の信号を基に、Ｎ−Ｄ操作が行われたか否か、即ち、運転者によってＮレンジ（Ｐレンジを含む）からＤレンジにシフト操作が行われたか否かを判定する。そして、Ｎ−Ｄ操作が行われたと判定するまでは、Ｐレンジでのアイドルアップを継続する。

【0051】

ここで、Ｐレンジの状態でアイドルアップを実施する中、Ｎ−Ｄ操作が行われると、ステップＳ１０で、Ｎ−Ｄ操作が行われたと判定し、アイドルアップを継続したまま、ステップＳ１４で、後述するインターロック制御のサブルーチンに移行する。

【0052】

一方、一旦走行した後に停車した際に、触媒装置が未だ非活性状態であり、ステップＳ４でアイドルアップ要求があると判定された場合は、停車時はＤレンジであるため、ステップＳ５で、停車判定時にＤレンジであったと判定し、ステップＳ１５で運転者の制動要求を確認し（ブレーキＯＮ）、ステップＳ１６で、後述するニュートラルアイドル制御のサブルーチンに移行する。なお、ステップＳ１５で運転者がブレーキペダルを離したと判定したときは、アイドルアップせずにリターンすることになる。

【0053】

次に、図６のフローチャートを参照しながら、コントローラ１００によるインターロック制御について説明する。
まず、コントローラ１００は、ステップＳ２１で、第２ブレーキ７０を締結すると共に、ステップＳ２２で、第１クラッチ４０を所定低減油圧で締結するように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。これにより、自動変速機１の変速機構５はインターロック状態となる。このインターロック状態でシフト操作せずにブレーキペダルが踏まれている間は、アイドルアップが継続される。この「所定低減油圧」は、クラッチを確実に締結させる油圧であるが、車両の走行時に供給される正規油圧よりも低い油圧である。

【0054】

Ｄレンジのままブレーキペダルの踏み込みがなくなると、ステップＳ２３で、Ｎレンジでないと判定し、ステップＳ２４で、ブレーキＯＦＦであると判定する。そして、ステップＳ２５で、エンジン回転数制御装置１１０にアイドルアップを終了するように信号を出力する。これにより、Ｄレンジでのアイドルアップが終了する。

【0055】

次に、ステップＳ２６で、第１クラッチ４０を正規油圧で締結すると共に、ステップＳ２７で、第２ブレーキ７０を解放するように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。これにより、第１クラッチ４０及び第１ブレーキ６０のみが締結され、図２に示すように、変速機構５はインターロック状態が解除されて１速の状態となる。

【0056】

次に、ステップＳ２８で、車速センサ１０２の信号に基づいて、車両が所定車速（例えば、時速３ｋｍ／ｈ）以上になったか否かを判定する。所定車速以上になったと判定すると、ステップＳ２９で、ニュートラルアイドル実施条件のフラグを設定して（フラグＯＮ）、図５のメインルーチンに戻る。

【0057】

一方、インターロック状態でのアイドルアップ継続中に、運転者がＮレンジへのシフト操作を行うと、ステップＳ２３で、Ｎレンジであると判定する。そして、ステップＳ３０で、第１クラッチ４０を解放すると共に、ステップＳ３１で、第２ブレーキ７０を解放するように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。これにより、油圧制御回路９０のマニュアルバルブ９４によって両摩擦要素から油圧が同時に排出される。

【0058】

このとき、締結されていた第２ブレーキ７０よりも第１クラッチ４０が先に解放されるため、一時的に変速機構５が１速状態になることで車両に生じうる前向きのショックが防止される。また、ステップＳ２２で、第１クラッチ４０は正規油圧よりも低い所定低減油圧で締結されるので、第１クラッチ４０が第２ブレーキ７０より先に解放されることになり、このショック防止の効果がさらに向上する。

【0059】

そして、変速機構５はインターロック状態が解除されてＮレンジの状態となり、アイドルアップを継続する。その後、図５のメインルーチンに戻る。

【0060】

次に、図７のフローチャートを参照しながら、コントローラ１００によるニュートラルアイドル制御について説明する。
まず、ステップＳ４１で、ニュートラルアイドル実施条件が成立している否かを判定する。ニュートラルアイドル制御のサブルーチンに移行しているときは、一旦走行してステップＳ２９でフラグが設定されている。それゆえ、ステップＳ４１で、この実施条件が成立していると判定する。

【0061】

次に、ステップＳ４２で、第２ブレーキ７０を締結すると共に、ステップＳ４３で、第１クラッチ４０の油圧を所定スリップ圧に低下させ、スリップ状態とするように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。この「所定スリップ圧」は、図６で説明したクラッチを締結させる所定低減油圧よりも低い油圧である。

【0062】

次に、ステップＳ４４で、第２ブレーキ７０が締結されているか、即ち、実際に変速機構５でインターロック状態が成立しているか否かを判定する。そして、成立していると判定したときには、ステップＳ４５で、エンジン回転数制御装置１１０にアイドルアップするように信号を出力する。

【0063】

このとき、インターロック状態が成立しているか否かの判定は、第２ブレーキ圧センサ９５の信号を基に、第２ブレーキ７０の実油圧がインターロック判定圧に達しているか否かを基に行う。この「インターロック判定圧」は、第２ブレーキ７０が締結されたと判定可能な油圧であり、締結状態を維持するときには、このインターロック判定圧よりも高い油圧を第２ブレーキ７０に供給してもよい。

【0064】

一方、第２ブレーキ７０の実油圧がインターロック判定圧に達していない場合は、ステップＳ４４で、インターロック状態が成立していないと判定する。そして、インターロック判定圧に達してから、ステップＳ４５に進み、エンジン回転数制御装置１１０にアイドルアップするように信号を出力する。

【0065】

次に、ステップＳ４６で、ブレーキセンサ１０４の信号を基に、運転者がブレーキペダルを離したか否かを判定する。ブレーキペダルを離した（ブレーキＯＦＦ）と判定するまでは、インターロック状態でアイドルアップが継続される。

【0066】

そして、ステップＳ４６で、ブレーキペダルを離したと判定すると、ステップＳ４７で、エンジン回転数制御装置１１０にアイドルアップを終了するように信号を出力し、ステップＳ４８で、第２ブレーキ７０を解放すると共に、ステップＳ４９で、第１クラッチ４０を締結するように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。これにより、変速機構５はニュートラルアイドル状態が解除されて１速の状態となり、運転者のアクセルペダルの踏み込みに応じて発進することになる。なお、ニュートラルアイドル状態からの発進時に第１クラッチ４０の締結時のショックが緩和される、という前記の効果を確実なものにするために、ステップＳ４８で、第２ブレーキ７０の実油圧が緩やかに低下するように制御してもよい。

【0067】

その後、ステップＳ５０で、ニュートラルアイドル実施条件のフラグを解除して、図５のメインルーチンに戻る。

【0068】

図８は、一旦走行後、Ｄレンジのまま一時停止してから再び発進する場合の車両の状態をタイムチャートに表したものである。以下、図８を用いて、この実施形態に係るパワートレインシステムを適用した車両を運転操作した際の、車両状態の変化について説明する。

【0069】

車両がＤレンジで走行している状態で、運転者がブレーキペダルを踏み込んで停車させた際、ニュートラルアイドル（図８では、Ｎ−ｉｄｌｅ）実施条件のフラグは既に設定されている（Ｓ４１）。

【0070】

そして、第２ブレーキ７０を締結すると共に（Ｓ４２）、第１クラッチ圧を所定スリップ圧に低下させる制御信号が送信される（Ｓ４３）。このとき、第２ブレーキ７０が実際に締結されて変速機構５のインターロック状態が実現されるまでアイドルアップは行われない（Ｓ４４）。そして、第２ブレーキ圧センサ９５からの信号を基に、第２ブレーキ７０の実油圧がインターロック判定圧に達してインターロック状態であると判定されると（Ｓ４４）、図８に符号ａで示すように、アイドルアップが開始され、エンジン回転数はアイドルアップ回転数まで上昇する（Ｓ４５）。

【0071】

その後、第１クラッチ４０がスリップ状態に達する。なお、停車時には、第１クラッチ４０の出力側回転数は０であり、したがって、第１クラッチ４０の実油圧（図示せず）は、入力軸４の回転数（入力軸回転数）が目標スリップ回転数となるときに、所定スリップ圧に達することになる。このとき、第１クラッチ４０がスリップしているため、変速機構５の入力軸としてのタービン３ｃは、連れ回りしてエンジン回転とほぼ同じ速度で回転している。

【0072】

次に、運転者がブレーキペダルを離すと（Ｓ４６）、符号ｂで示すようにアイドルアップは終了し（Ｓ４７）、エンジン回転数が減少する。そして、第２ブレーキ７０が解放されると共に（Ｓ４８）、第１クラッチ４０が締結され（Ｓ４９）、変速機構５は１速となり、車両が発進する。

【0073】

このとき、符号ｃで示すように、インターロック状態が完全に解除されるまでの間に第１クラッチ４０が締結されることにより、第１クラッチ４０の締結時に運転者が感じるショックが緩和される。また、車両が登降坂路にあれば、運転者がブレーキペダルを離した瞬間にヒルホールド機能が得られ、車両が前方又は後方へずり落ちることが防止される。

【0074】

なお、この実施形態では、第２ブレーキ７０の締結は、アイドルアップが終了するまで保持されるが、例えば入力軸回転数が目標スリップ回転数となった時点で、符号ｄで示すように第２ブレーキ７０を解放してもよい。

【0075】

以上、この実施形態で説明したコントローラ１００の制御では、エンジンの冷間始動時等にアイドルアップ要求がある場合は、運転者がブレーキペダルを踏み込んで自動変速機１をＰレンジからＤレンジに切り換えた後も、ブレーキペダルが踏み込まれている間はアイドルアップが継続して実施される。それゆえ、触媒装置の活性化時間を短縮して触媒活性化促進効果を高めることができる。

【0076】

また、車両が一旦走行した後に停車した場合、例えば、駐車場から発進して間もなく、信号待ちや公道に出る際に一時停止した場合等、既にＤレンジが選択されている状態でアイドルアップ要求がある場合には、変速機構５の第１クラッチ４０をスリップ状態とするニュートラルアイドル制御が行われる。

【0077】

ところで、従来は、第１クラッチ４０がスリップ状態に移行するのを待ってアイドルアップを行っていたところ、この制御は、特に冷間始動時には慎重に時間をかけて行われるため、アイドルアップの開始が遅れていた。

【0078】

一方、この実施形態では、ニュートラルアイドル制御において、アイドルアップ要求に応じて第２ブレーキ７０を締結されるため（Ｓ４２）、第１クラッチ７０のスリップ状態への制御中にアイドルアップを行っても、運転者の制動意志に反して車両が発進することがない。それゆえ、スリップ状態への移行が完了する前に、アイドルアップを開始することができ、この場合でも触媒装置の活性化時間を短縮して触媒活性化促進効果を高めることができる。

【0079】

このとき、第２ブレーキ７０に供給される油圧がインターロック判定圧となった時点でインターロック状態と判定され（Ｓ４４）、入力軸回転数が目標スリップ回転数となった時点でスリップ状態と判定される。それゆえ、図８に符号Ｔで示した時間だけ、従来よりも早くアイドルアップを開始することができる。

【0080】

なお、本発明は例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0081】

以上のように、本発明によれば、エンジンと変速機構との間に流体伝動装置が配設された、車両のパワートレインシステムの制御方法及びパワートレインシステムにおいて、エンジンの排気通路に触媒装置が配設されている場合に、冷間始動時、触媒装置の活性化促進のため、走行レンジでのアイドルアップ制御を、発進応答性の悪化や意図しない発進等を招くことなく早期に行うことができるので、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

【符号の説明】

【0082】

１ 自動変速機
２ 流体伝動装置（トルクコンバータ）
５ 変速機構
４０ 発進用摩擦要素（第１クラッチ）
７０ 所定摩擦要素（第２ブレーキ）
１００ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】