JP2003207043A

JP2003207043A - 車両用制御装置

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Publication number: JP2003207043A
Application number: JP2002003654A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tabata; 淳田端; Yasuo Hojo; 康夫北條; Akira Hoshino; 明良星野; Yoshikazu Tanaka; 義和田中; Toshio Sugimura; 敏夫杉村; Fumito Noumori; 文人能森
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2003-07-25
Anticipated expiration: 2022-01-10
Also published as: JP4066660B2

Abstract

(57)【要約】【課題】触媒装置の劣化抑制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
車両用制御装置を提供する。【解決手段】触媒温度判定手段１１０により触媒装置
５４の温度Ｔ_Rが予め設定された判断基準値Ｔ₁よりも
高い状態であると判定された場合には、変速機制御手段
１１４により、フューエルカット制御装置１００による
燃料遮断作動が抑制されるように前記変速機が制御され
ることから、触媒装置５４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
５４の高温時に燃料遮断作動が回避されるように自動変
速機１６が制御されることによりその燃料遮断の実行が
少なくなるか或いはなくなるので、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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンからの排
出ガスを浄化するための触媒装置の劣化を抑制するため
に、エンジンの状態に応じて該変速機を制御する車両用
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンおよび変速機と、そのエンジン
からの排気ガスを浄化するためのたとえば三元触媒など
の触媒装置と、所定の走行時にたとえば非駆動走行すな
わちコースト走行時においてその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を備えた車両
において、その触媒装置の温度が高くなった場合には、
その触媒装置の劣化を防止するために、フューエルカッ
ト制御装置によるエンジンへの燃料供給の遮断の実行を
禁止するようにした車両が提案されている。たとえば、
特開平８−１４４８１４号公報に記載された装置がそれ
である。このような車両用燃料遮断装置によれば、触媒
装置の温度が高くなるとエンジンに対する燃料供給の遮
断が禁止されて触媒装置周辺のリーン雰囲気化すなわち
酸素濃度の相対的増加が抑制されるので、触媒装置の浄
化性能の劣化が抑制される。

【０００３】すなわち、高温状態となるほど原子の移動
は活発化することから、触媒内の小粒の白金Ｐｔは活発
化した原子移動により互いに結合して大粒の白金となる
と傾向があるとともに、フューエルカット制御装置によ
る燃料供給の遮断が行われると排ガス中の酸素Ｏ₂が過
剰となるために酸化反応を生じて白金の粒成長が促進さ
れるので、成長した白金は表面積が小さくなって排ガス
との接触面積が減少し、浄化作用が低下するが、触媒装
置が高温状態となっても燃料遮断の禁止により排ガス中
の酸素Ｏ₂過剰が解消されて白金の粒成長が抑制される
ので、触媒装置の浄化性能の劣化が抑制されると考えら
れるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の車両においては、触媒温度が判断基準温度より
も高いか否かに従って燃料遮断が実行されたり実行され
なかったりして所定の走行状態たとえば被駆動走行状態
のエンジンの状態が変化することから、変速機の制御が
複雑化する可能性があった。また、フューエルカット制
御装置による燃料遮断が実行されなくなることによって
車両減速走行中の減速度を大きく変化する不都合もあっ
た。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、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
両用制御装置を提供することにある。また、フューエル
カット制御装置による燃料遮断が実行されなくなっても
車両の減速度の変化が抑制される車両用制御装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、エンジンおよび変速
機と、そのエンジンからの排気ガスを浄化するための触
媒装置と、所定の走行時においてそのエンジンに供給さ
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
た車両において、該エンジンの状態に応じて該変速機を
制御する車両用制御装置であって、(a) 前記触媒装置の
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手段と、(b) その触媒温
度判定手段により前記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、前記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前記変速機を制御する変速機制御手
段とを、含むことにある。

【０００７】

【発明の効果】このようにすれば、触媒温度判定手段に
より前記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、変速機制御手段により、前記フ
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
るように前記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
なくなるか或いはなくなるので、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。

【０００８】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記変速機はア
クチュエータによりダウンシフトが自動的に実行される
自動変速機であり、前記変速機制御手段は、その自動変
速機のダウンシフトを変更するものである。たとえば、
そのダウンシフトを低車速側へずらすか、或いはそのダ
ウンシフトを中止するものである。通常の非駆動走行す
なわちコースト走行におけるダウンシフトはエンジン回
転速度をフューエルカット回転速度領域内に引き上げる
ことを意図したものであるから、このようにすることに
より、触媒装置高温時には上記のように自動変速機のダ
ウンシフトが低車速側へずらされたり、或いはダウンシ
フトが中止されたりすることにより、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。

【０００９】また、好適には、前記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、前記変速機制御手段
は、ロックアップクラッチの係合領域或いはスリップ係
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或いはスリップ係合領域を高
車速側へずらすか、或いはそれら係合又はスリップ係合
を中止するものである。このようにすれば、同じ車速で
あってもロックアップクラッチが係合或いはスリップ係
合させられるとエンジン回転速度が低下することから、
このようにすることにより、触媒装置高温時には上記の
ようにロックアップクラッチの係合領域或いはスリップ
係合領域を高車速側へずらされたり、係合或いはスリッ
プ係合が中止されたりすることにより、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。

【００１０】また、好適には、前記変速機制御手段によ
り前記フューエルカット制御装置による燃料遮断作動が
抑制されるように前記変速機が制御される場合は、その
燃料遮断作動の抑制に由来する減速度の不足を補うよう
に車両の減速度を発生させる減速度補完手段を有するも
のである。このようにすれば、通常の非駆動走行すなわ
ちコースト走行におけるフューエルカット制御装置によ
る燃料遮断作動は、所定の減速度を発生させるものであ
るから、そのような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て減速度が変化するという違和感
を発生させることになるが、このように減速度補完手段
により、燃料遮断作動の抑制に由来する減速度の不足が
補われるので、違和感が好適に解消される。この減速度
補間手段は、好適には、発電機を回転させて発電を行う
回生制動、車輪ブレーキを作動させて制動力を発生させ
る車輪制動装置を作動させる。

【００１１】また、好適には、前記触媒装置の劣化状態
が予め設定された判断基準状態よりも劣化しているか否
かを判定する触媒劣化度判定手段を含み、前記変速機制
御手段は、前記触媒温度判定手段により前記触媒装置の
温度が所定値よりも高い状態であると判定され、且つそ
の触媒劣化度判定手段により上記触媒の劣化状態が予め
設定された判断基準状態よりも劣化していると判定され
た場合に、前記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前記変速機を制御するもので
ある。このようにすれば、触媒装置の劣化状態が予め設
定された判断基準状態よりも劣化していると判定された
場合、すなわち触媒装置の劣化がある程度進行している
状態に到達すると、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前記変速機が制御される
ので、触媒装置が劣化が未だ進行していない状態では、
触媒温度が所定値よりも高い状態であってもフューエル
カット制御装置による燃料遮断作動が実行され、可及的
に燃費が良好となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例の制御装置が適
用された車両用動力伝達装置の構成を説明する骨子図で
ある。図において、動力源としてのエンジン１０の出力
は、クラッチ１２、トルクコンバータ１４を備えた自動
変速機１６に入力され、図示しない差動歯車装置および
車軸を介して駆動輪へ伝達されるようになっている。上
記クラッチ１２とトルクコンバータ１４との間には、電
動モータおよび発電機として機能する第１モータジェネ
レータＭＧ１が配設されている。上記自動変速機１６に
備えられたトルクコンバータ１４は、クラッチ１２に連
結されたポンプ翼車２０と、自動変速機１６の入力軸２
２に連結されたタービン翼車２４と、それらポンプ翼車
２０およびタービン翼車２４の間を直結するためのロッ
クアップクラッチ２６と、一方向クラッチ２８によって
一方向の回転が阻止されているステータ翼車３０とを備
え、流体（作動油）を介して動力を伝達する流体式伝動
装置である。

【００１４】上記自動変速機１６は、ハイおよびローの
２段の切り換えを行う第１変速機３２と、後進変速段お
よび前進４段の切り換えが可能な第２変速機３４とを備
えている。第１変速機３２は、サンギヤＳ０、リングギ
ヤＲ０、およびキャリアＫ０に回転可能に支持されてそ
れらサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０に噛み合わされ
ている遊星ギヤＰ０から成るＨＬ遊星歯車装置３６と、
サンギヤＳ０とキャリアＫ０との間に設けられたクラッ
チＣ０および一方向クラッチＦ０と、サンギヤＳ０およ
びハウジング３８間に設けられたブレーキＢ０とを備え
ている。

【００１５】第２変速機３４は、サンギヤＳ１、リング
ギヤＲ１、およびキャリアＫ１に回転可能に支持されて
それらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合わさ
れている遊星ギヤＰ１から成る第１遊星歯車装置４０
と、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、およびキャリアＫ
２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２およびリ
ングギヤＲ２に噛み合わされている遊星ギヤＰ２から成
る第２遊星歯車装置４２と、サンギヤＳ３、リングギヤ
Ｒ３、およびキャリアＫ３に回転可能に支持されてそれ
らサンギヤＳ３およびリングギヤＲ３に噛み合わされて
いる遊星ギヤＰ３から成る第３遊星歯車装置４４とを備
えている。

【００１６】上記サンギヤＳ１とサンギヤＳ２は互いに
一体的に連結され、リングギヤＲ１とキャリアＫ２とキ
ャリアＫ３とが一体的に連結され、そのキャリアＫ３は
出力軸４６に連結されている。また、リングギヤＲ２が
サンギヤＳ３に一体的に連結されている。そして、リン
グギヤＲ２およびサンギヤＳ３と中間軸４８との間にク
ラッチＣ１が設けられ、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ
２と中間軸４８との間にクラッチＣ２が設けられてい
る。また、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２の回転を止
めるためのバンド形式のブレーキＢ１がハウジング３８
に設けられている。また、サンギヤＳ１およびサンギヤ
Ｓ２とハウジング３８との間には、一方向クラッチＦ１
およびブレーキＢ２が直列に設けられている。この一方
向クラッチＦ１は、サンギヤＳ１およびサンギヤＳ２が
入力軸２２と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合
させられるように構成されている。

【００１７】キャリアＫ１とハウジング３８との間には
ブレーキＢ３が設けられており、リングギヤＲ３とハウ
ジング３８との間には、ブレーキＢ４と一方向クラッチ
Ｆ２とが並列に設けられている。この一方向クラッチＦ
２は、リングギヤＲ３が逆回転しようとする際に係合さ
せられるように構成されている。

【００１８】以上のように構成された自動変速機１６で
は、例えば図２に示す作動表に従って後進１段および変
速比が順次異なる前進５段の変速段のいずれかに切り換
えられる。図２において「○」は係合状態を表し、空欄
は解放状態を表し、「◎」はエンジンブレーキのときの
係合状態を表し、「△」は動力伝達に関与しない係合を
表している。この図２から明らかなように、第２変速段
（２ｎｄ）から第３変速段（３ｒｄ）へのアップシフト
では、ブレーキＢ３を解放すると同時にブレーキＢ２を
係合させるクラッチツークラッチ変速が行われ、ブレー
キＢ３の解放過程で係合トルクを持たせる期間とブレー
キＢ２の係合過程で係合トルクを持たせる期間とがオー
バラップして設けられる。それ以外の変速は、１つのク
ラッチまたはブレーキの係合或いは解放作動だけで行わ
れるようになっている。上記クラッチおよびブレーキは
何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧
式摩擦係合装置である。

【００１９】前記エンジン１０は、燃料消費を減少させ
るために、燃料が筒内噴射されることにより軽負荷時に
おいては空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりも高い燃焼であ
る希薄燃焼が行われるリーンバーンエンジンである。た
とえば図３に示すように、このエンジン１０は、３気筒
ずつから構成される左右１対のバンクを備え、その１対
のバンクは単独で或いは同時に作動させられるようにな
っている。すなわち、作動気筒数の変更が可能となって
いる。

【００２０】上記エンジン１０の吸気配管５０には、ス
ロットルアクチュエータ６０によって操作されるスロッ
トル弁６２が設けられている。このスロットル弁６２
は、基本的には図示しないアクセルペダルの操作量すな
わちアクセル開度θ_ACCに対応する開度θ_THとなるよう
に制御されるが、エンジン１０の出力を調節するために
変速過渡時などの種々の車両状態に応じた開度となるよ
うに制御されるようになっている。また、エンジン１０
の排気管５２には、エンジン１０からの排気ガスを浄化
するために、たとえば三元触媒から構成される触媒装置
５４が設けられている。

【００２１】また、図３に示すように、前記第１モータ
ジェネレータＭＧ１はエンジン１０と自動変速機１６と
の間に配置され、クラッチ１２はエンジン１０と第１モ
ータジェネレータＭＧ１との間に配置されている。上記
自動変速機１６の各油圧式摩擦係合装置およびロックア
ップクラッチ２６は、電動油圧ポンプ６４から発生する
油圧を元圧とする油圧制御回路６６により制御されるよ
うになっている。また、エンジン１０には第２モータジ
ェネレータＭＧ２が作動的に連結されている。そして、
第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネ
レータＭＧ２の電源として機能する燃料電池７０および
二次電池７１と、それらから第１モータジェネレータＭ
Ｇ１および第２モータジェネレータＭＧ２へ供給される
電流を制御したり或いは充電のために二次電池７１へ供
給される電流を制御するための切換スイッチ７２および
７３とが設けられている。この切換スイッチ７２および
７３は、スイッチ機能を有する装置を示すものであっ
て、たとえばインバータ機能などを有する半導体スイッ
チング素子などから構成され得るものである。

【００２２】また、エンジン１０は、図４に示すよう
に、各気筒の吸気弁７４および排気弁７５を開閉駆動す
る電磁アクチュエータ７６および７７を含む可変動弁機
構７８と、クランク軸７９の回転角を検出する回転セン
サ８０からの信号に従って上記吸気弁７４および排気弁
７５の作動時期（タイミング）を制御する弁駆動制御装
置８１とを備えている。この弁駆動制御装置８１は、エ
ンジン負荷に応じて作動タイミングを最適時期に変更す
るだけでなく、たとえば、運転サイクル切り換え指令に
従って、４サイクル運転を可能とする開閉時期および２
サイクル運転を可能とする開閉時期となるように制御す
る。上記電磁アクチュエータ７６および７７は、たとえ
ば図５に示すように、吸気弁７４または排気弁７５に連
結されてその吸気弁７４または排気弁７５の軸心方向に
移動可能に支持された磁性体製の円盤状の可動部材８２
と、その可動部材８２を択一的に吸着するためにそれを
挟む位置に設けられた一対の電磁石８４、８５と、可動
部材８２をその中立位置に向かって付勢する一対のスプ
リング８６、８７とを備えている。

【００２３】図６は、電子制御装置９０に入力される信
号およびその電子制御装置９０から出力される信号を例
示している。たとえば、電子制御装置９０には、アクセ
ルペダルの操作量であるアクセル開度θ_ACCを表すアク
セル開度信号、自動変速機１６の出力軸４６の回転速度
Ｎ_OUTに対応する車速信号、エンジン回転速度Ｎ_Eを表
す信号、吸気配管５０内の過給圧Ｐ_aを表す信号、空燃
比Ａ／Ｆを表す信号、シフトレバーの操作位置Ｓ_Hを表
す信号などが図示しないセンサから供給されている。ま
た、電子制御装置９０からは、燃料噴射弁からエンジン
１０の気筒内へ噴射される燃料の量を制御するための噴
射信号、自動変速機１６のギヤ段を切り換えるために油
圧制御回路６６内のシフト弁を駆動するシフトソレノイ
ドを制御する信号、ロックアップクラッチ２６を開閉制
御するために油圧制御回路６６内のロックアップコント
ロールソレノイドを制御する信号などが出力される。

【００２４】上記電子制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどから成る所謂
マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭ
の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプ
ログラムに従って信号処理を行うことにより、自動変速
機１６のギヤ段を自動的に切り換える変速制御や、ロッ
クアップクラッチ２６の係合、解放、或いはスリップを
実行する制御を実行する。たとえば、上記変速制御で
は、予め求められた変速線図からアクセル開度θ
_AC _C（％）、吸入空気量Ｑ／Ｎ、燃料噴射量、吸気管負
圧などの運転者の要求出力量と車速Ｖ（出力側回転速度
Ｎ_OUTに対応）とに基づいて変速判断を行い、その変速
判断に対応してギヤ段が得られるように油圧制御回路６
６内の電磁弁（シフトソレノイド）Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を
制御する。また、ロックアップクラッチ制御では、図示
しない予め求められた関係から実際の車両走行状態を表
す車速Ｖ（出力側回転速度Ｎ_OUTに対応）および運転者
の要求出力量を表すアクセル開度θ_AC _Cに基づいて、係
合領域、解放領域、スリップ領域のいずれに属するかを
判定し、その判定された領域に対応する状態が得られる
ように油圧制御回路６６内のロックアップコントロール
ソレノイドを制御してロックアップクラッチ２６を係
合、解放、或いはスリップのいずれかの状態とする制御
を実行する。

【００２５】図７は、上記電子制御装置９０の制御機能
の要部すなわち最適変速線算出制御機能を説明する機能
ブロック線図である。図７において、フューエルカット
制御装置１００は、車両の非駆動走行状態すなわちコー
スト走行状態においてエンジン回転速度Ｎ_Eがたとえば
１８００乃至１２００ｒｐｍ程度に予め設定されたフュ
ーエルカット回転速度範囲内となると、換言すればエン
ジン回転速度Ｎ_Eがフューエルカット回転速度範囲の上
限値を下回ると、燃費を良くするために、図示しない燃
料噴射弁を閉じてエンジン１０に対する燃料供給を遮断
するが、エンジン回転速度Ｎ_Eがフューエルカット回転
速度範囲からはずれた場合や加速走行となった場合に
は、その燃料供給を再開させる。

【００２６】ロックアップクラッチ制御手段１０２は、
たとえば図８に示す予め記憶された関係から実際の車両
走行状態を表す車速Ｖ（出力側回転速度Ｎ_OUTに対応）
および運転者の要求出力量を表すスロットル開度θ
_TH（＝アクセル開度θ_ACC）（％）に基づいて、切換線
の両側に位置する係合領域および解放領域のいずれに属
するかを判定し、その判定された領域に対応する状態が
得られるように油圧制御回路６６内のロックアップコン
トロールソレノイドを制御してロックアップクラッチ２
６を係合、解放のいずれかの状態とする制御を実行す
る。なお、図８に示す関係において、係合領域と解放領
域との間であってスロットル開度θ_THの低い部分によく
知られたスリップ係合領域が設けられてもよい。このよ
うな場合には、ロックアップクラッチ２６を係合、解
放、スリップ係合のいずれかの状態とする制御が実行さ
れる。変速制御手段１０４は、予め記憶された変速線図
からスロットル開度θ_TH（＝アクセル開度θ_ACC）、吸
入空気量Ｑ／Ｎ、燃料噴射量、吸気管負圧などの運転者
の要求出力量と車速Ｖ（出力側回転速度Ｎ_OUTに対応）
とに基づいて変速判断を行い、その変速判断に対応して
ギヤ段が得られるように油圧制御回路６６内の電磁弁
（シフトソレノイド）Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を制御する。図
９は、上記変速線図のうちの所定のギヤ段からのダウン
シフトを判断するためのダウンシフト線を示している。
通常、このダウンシフト線においてスロットル開度θ_TH
が零のときの値は、燃費をよくするために、破線に示す
ように、ダウンシフトによってエンジン回転速度Ｎ_Eを
引き上げてフューエルカット回転速度範囲内とするよう
に設定されている。図９の実線は、フューエルカットが
期待されない状態において変速フィーリングを優先させ
て破線よりも低速側へずらされている。

【００２７】ホイールブレーキ制御装置１０６は、たと
えばＡＢＳ装置やＴＲＣ装置を利用して、指令信号に従
った制動力を発生させるように図示しない車輪制動装置
を作動させる。回生制御装置１０８は、指令信号に従っ
た制動力を発生させるように、車両の非駆動走行状態で
モータジェネレータＭＧ１を回転させ、そのモータジェ
ネレータＭＧ１からの発電エネルギを二次電池７２に蓄
える。

【００２８】触媒温度判定手段１１０は、前記触媒装置
５４の温度Ｔ_Rが予め設定された判断基準値Ｔ₁よりも
高い状態であるか否かを判定する。この触媒装置５４の
温度Ｔ_Rは、触媒装置５４に装着された図示しない温度
センサにより検出された値でもよいし、エンジン１０の
吸入空気量に基づいて推定された値でもよい。また、判
断基準値Ｔ₁は、たとえば４００℃程度の一定値であっ
てもよいが、エンジン回転速度Ｎ_Eと、スロットル開度
θ_TH（＝アクセル開度θ_ACC）、吸入空気量Ｑ／Ｎ、燃
料噴射量、吸気管負圧などのエンジン付加量とに基づい
て予め決定される関数値であってもよい。

【００２９】触媒劣化度判定手段１１２は、触媒装置５
４の劣化状態が予め設定された判断基準状態よりも劣化
しているか否かすなわち触媒装置５４の劣化がある程度
進行しているか否かを、たとえば触媒劣化指数（触媒劣
化係数）が予め設定された判断基準値を超えたことに基
づいて判定する。この触媒劣化指数は、予め記憶された
関係から触媒装置５４の作動温度および作動時間に基づ
いて定められる関数であり、作動温度および作動時間が
大きくなるほど増加する値である。

【００３０】変速機制御手段１１４は、触媒温度判定手
段１１０により触媒装置５４の温度Ｔ_Rが予め設定され
た判断基準値Ｔ₁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１００による燃料遮
断作動が抑制されるように、自動変速機１６および／ま
たはそれに備えられたロックアップクラッチ２６を制御
する。すなわち、変速機制御手段１１４は、ロックアッ
プクラッチの係合或いはスリップ係合領域を高車速側へ
ずらすためにたとえば図８に示す作動切換線を破線に示
す位置から実線に示す位置へ変更するロックアップ作動
領域変更手段１１６と、自動変速機のダウンシフトを低
車速側へずらすためにたとえば図９のダウンシフト線を
破線に示す位置から実線に示す位置へ変更するへダウン
シフト線変更手段１１８とを含み、触媒温度判定手段１
１０により触媒装置５４の温度Ｔ _Rが予め設定された判
断基準値Ｔ₁よりも高い状態であると判定され、且つ触
媒劣化度判定手段１１２によりその触媒装置５４の劣化
状態が予め設定された判断基準状態よりも劣化している
と判定された場合に、前記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、自動変速機１６
のダウンシフト線を低車速側へずらすこと、および／ま
たはそれに備えられたロックアップクラッチ２６の切換
線を高車速側へずらすことを実行する。

【００３１】減速度補完手段１２０は、変速機制御手段
１１４によりフューエルカット制御装置１００による燃
料遮断作動が抑制されるように自動変速機１６のダウン
シフト或いはロックアップクラッチ２６の領域切換が制
御される場合は、そのフューエルカット制御装置１００
による燃料遮断作動の抑制に由来するコースト走行中の
減速度の不足を補うように、回生制御装置１０８に回生
制動を実行させ或いはホイールブレーキ制御装置１０６
に車輪ブレーキにより制動を実行させて車両の減速度を
発生させる。好適には、減速度補完手段１２０は、回生
制動を優先的に実行させるが、補完すべき減速度が大き
いために回生制動では不十分である場合には車輪ブレー
キによる制動を実行させる。また、回生制動可能か否か
をモータジェネレータＭＧ１の過熱や二次電池７２の満
充電などに基づいて判定し、回生制動が不可と判定され
る場合は、その回生制動に代えて車輪ブレーキによる制
動を実行させる。

【００３２】図１０は、電子制御装置９０による制御作
動の要部すなわち触媒劣化抑制制御ルーチンを説明する
フローチャートであり、車両の非駆動走行すなわちコー
スト走行中において数ｍsec 乃至数十ｍsec 程度の極め
て短い周期で繰り返し実行される。なお、上記ロックア
ップクラッチ制御手段１０２や変速制御手段１０４は、
よく知られたものであるので、その作動を説明するフロ
ーチャートは省略されている。

【００３３】図１０において、前記触媒温度判定手段１
１０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）
Ｓ１では、前記触媒装置５４の温度Ｔ_Rが予め設定され
た判断基準値Ｔ₁よりも高い状態であるか否かが判定さ
れる。すなわち、排気ガス中に含まれる酸素Ｏ₂により
劣化が促進される状態であるか否かが触媒装置５４の温
度Ｔ_Rに基づいて判断される。このＳ１の判断が否定さ
れる場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される
場合は、前記触媒劣化度判定手段１１２に対応するＳ２
において、触媒装置５４の劣化状態が予め設定された判
断基準状態よりも劣化しているか否かすなわち触媒装置
５４の劣化がある程度進行しているか否かが、たとえば
触媒劣化指数（触媒劣化係数）が予め設定された判断基
準値を超えたことに基づいて判断される。このＳ２の判
断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、
肯定される場合は、前記変速機制御手段１１４のダウン
シフト線変更手段１１８に対応するＳ３において、フュ
ーエルカットを期待した破線のダウンシフト線を変速判
断に用いることが禁止されるとともにフューエルカット
を期待しない実線のダウンシフト線が変速判断に用いら
れることにより、フューエルカットを期待した強制ダウ
ンシフトが回避され、変速フィーリングを重視したダウ
ンシフトがもっと低車速で実行される。次いで、変速機
制御手段１１４のロックアップ作動領域変更手段１１６
に対応するＳ４において、ロックアップクラッチ２６の
係合領域或いはスリップ係合領域が高車速側へずらされ
てエンジン回転速度Ｎ_Eが高く維持され、フューエルカ
ットへ入ることが抑制される。このようなＳ３およびＳ
４により、同じ車両走行状態であって、あるときにはフ
ューエルカットが入るが、あるときにはフューエルカッ
トが入らないという状態が回避される。そして、前記減
速度補完手段１２０に対応するＳ５では、車両の非駆動
走行中において減速度がばらつくことを防止するため、
フューエルカット装置１００が上記Ｓ３およびＳ４によ
り非作動とされたことに由来する減速度不足が、回生制
御装置１０８に回生制動を実行させ或いはホイールブレ
ーキ制御装置１０６に車輪ブレーキにより制動を実行さ
せて車両の減速度を発生させることにより補なわれる。

【００３４】上述のように、本実施例によれば、触媒温
度判定手段１１０（Ｓ１）により触媒装置５４の温度Ｔ
_Rが予め設定された判断基準値Ｔ₁よりも高い状態であ
ると判定された場合には、変速機制御手段１１４（Ｓ
３、Ｓ４）により、フューエルカット制御装置１００に
よる燃料遮断作動が抑制されるように前記変速機が制御
されることから、触媒装置５４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５４の高温時に燃料遮断作動が回避されるように自
動変速機１６が制御されることによりその燃料遮断の実
行が少なくなるか或いはなくなるので、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。

【００３５】また、本実施例によれば、変速機制御手段
１１４（Ｓ３）は、その自動変速機１６のダウンシフト
を低車速側へずらすものである。通常の非駆動走行すな
わちコースト走行におけるダウンシフトはエンジン回転
速度をフューエルカット回転速度領域内に引き上げるこ
とを意図したものであるから、このようにすることによ
り、触媒装置５４の高温時には上記のように自動変速機
１６のダウンシフトが低車速側へずらされることによ
り、フューエルカット制御装置１００による燃料遮断作
動が好適に抑制される。

【００３６】また、本実施例によれば、変速機制御手段
１１４（Ｓ４）は、ロックアップクラッチ２６の係合領
域或いはスリップ係合領域を高車速側へずらすものであ
る。同じ車速であってもロックアップクラッチ２６が係
合或いはスリップ係合させられるとエンジン回転速度Ｎ
_Eが低下することから、このようにすることにより、触
媒装置５４の高温時には上記のようにロックアップクラ
ッチ２６の係合領域或いはスリップ係合領域を高車速側
へずらされることにより、フューエルカット制御装置１
００による燃料遮断作動が好適に抑制される。

【００３７】また、本実施例によれば、変速機制御手段
１１４によりフューエルカット制御装置１００による燃
料遮断作動が抑制されるように自動変速機１６が制御さ
れる場合は、その燃料遮断作動の抑制に由来する減速度
の不足を補うように車両の減速度を発生させる減速度補
完手段１２０（Ｓ５）が設けられている。通常の非駆動
走行すなわちコースト走行ではフューエルカット制御装
置１００による燃料遮断作動は所定の減速度を発生させ
るものであるから、そのようなフューエルカット制御装
置１００による燃料遮断作動が抑制されて減速度が変化
するという違和感を発生させることになるが、上記減速
度補完手段１２０により、燃料遮断作動の抑制に由来す
る減速度の不足が補われるので、違和感が好適に解消さ
れる。

【００３８】また、本実施例によれば、触媒装置５４の
劣化状態が予め設定された判断基準状態よりも劣化して
いるか否かを判定する触媒劣化度判定手段１１２（Ｓ
２）が設けられ、変速機制御手段１１４は、触媒温度判
定手段１１０により触媒装置５４の温度Ｔ_Rが予め設定
された判断基準値Ｔ₁よりも高い状態であると判定さ
れ、且つその触媒劣化度判定手段１１２により上記触媒
装置５４の劣化状態が予め設定された判断基準状態より
も劣化していると判定された場合に、フューエルカット
制御装置１００による燃料遮断作動が抑制されるように
自動変速機１６を制御するものである。このため、触媒
装置５４の劣化状態が予め設定された判断基準状態より
も劣化していると判定された場合、すなわち触媒装置５
４の劣化がある程度進行している状態に到達すると、フ
ューエルカット制御装置１００による燃料遮断作動が抑
制されるように自動変速機１６が制御されるので、触媒
装置５４が劣化が未だ進行していない状態では、触媒温
度Ｔ_Rが判断基準値Ｔ₁よりも高い状態であってもフュ
ーエルカット制御装置１００による燃料遮断作動が実行
され、可及的に燃費が良好となる。

【００３９】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００４０】たとえば、前述の実施例では、複数組の遊
星歯車装置４０、４２、４４から成る自動変速機１６が
用いられていたが、油圧アクチュエータにより駆動され
るシフトフォークによってギヤ段が変更される平行２軸
式常時噛み合い型変速機や、有効径が可変な１対の可変
プーリに伝動ベルトが巻き掛けられた無段変速機であっ
てもよい。

【００４１】また、前述の実施例では、減速度の補完に
際して、回生制動がモータジェネレータＭＧ１により実
行されていたが、モータジェネレータＭＧ２により実行
されてもよい。また、回生制動または車輪ブレーキだけ
で減速度の補完が行われてもよい。

【００４２】また、前述の実施例において、触媒劣化度
判定手段１１２（Ｓ２）、減速度補完手段１２０（Ｓ
５）は、必ずしも設けられていなくてもよい。

【００４３】また、前述の実施例において、ロックアッ
プ作動領域変更手段１１６およびダウンシフト線変更手
段１１８の一方は、必ずしも設けられていなくてもよ
い。

【００４４】その他、一々例示はしないが、本発明は当
業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の制御装置によって係合油圧
が制御される油圧式摩擦係合装置を含む車両用自動変速
機の構成を説明する図である。

【図２】図１の自動変速機における、複数の油圧式摩擦
係合装置の作動の組合わせとそれにより成立するギヤ段
との関係を示す図表である。

【図３】図１の自動変速機を含む車両の原動機および駆
動系の要部を説明する図である。

【図４】図１のエンジンの各気筒に設けられた可変動弁
機構を説明する図である。

【図５】図４の可変動弁機構に設けられて吸気弁或いは
排気弁を開閉作動させる電磁アクチュエータの構成を説
明する図である。

【図６】図１の車両に設けられた電子制御装置の入出力
信号を説明する図である。

【図７】図６の電子制御装置の制御機能の要部を説明す
る機能ブロック線図である。

【図８】図７のロックアップクラッチ制御手段によりロ
ックアップクラッチの係合制御に用いられ、且つロック
アップ作動領域変更手段により係合領域が変更される関
係を示す図である。

【図９】図７の変速制御手段によりダウンシフト判断の
ために用いられ、且つダウンシフト線変更手段により変
更されるダウンシフト線を示す図である。

【図１０】図６の電子制御装置による制御作動の要部す
なわち触媒劣化抑制制御ルーチンを説明するフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０：エンジン１６：自動変速機（変速機）５４：触媒装置１００：フューエルカット制御装置１１０：触媒温度判定手段１１２：触媒劣化度判定手段１１４：変速機制御手段１２０：減速度補完手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｚ３Ｊ５５２３６０３６０ＣＦ１６Ｈ 61/14 ６０１Ｆ１６Ｈ 61/14 ６０１Ｚ // Ｆ１６Ｈ 59:74 59:74 59:78 59:78 (72)発明者星野明良愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者田中義和愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者杉村敏夫愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者能森文人愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G084 AA03 AA04 BA05 BA13 BA23 BA24 BA32 BA34 CA06 DA00 DA10 DA11 DA16 FA00 FA05 FA07 FA12 FA13 FA27 FA29 FA33 3G091 AA02 AA10 AA12 AA17 AA29 AB03 BA07 BA11 BA33 CB02 CB06 CB07 CB08 CB09 DA01 DA02 DA08 DB11 EA01 EA05 EA07 EA18 EA34 EA39 EA40 FA05 FA19 FB03 FC01 FC07 FC08 3G093 AA01 AA05 AA07 BA00 BA14 BA20 CB07 DA00 DA01 DA03 DA06 DA09 DA11 DB05 DB11 DB15 DB24 DB28 EA05 EA08 EA15 EB08 EC02 3G301 HA04 HA08 HA11 HA15 HA19 JA21 JA33 KA16 KA26 LA01 LA07 LB04 MA11 MA24 MA25 NC02 PA01Z PA07Z PB03Z PD02Z PD12A PD12Z PE01Z PF01Z PF03Z PF08Z PF12A 3J053 CA03 CB03 CB24 DA24 DA25 3J552 MA02 MA12 NA01 NB01 PA02 PA21 RC17 SB02 SB10 SB27 UA02 UA08 VC06 VC07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンおよび変速機と、該エンジンか
らの排気ガスを浄化するための触媒装置と、所定の走行
時に該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いて、該エンジンの
状態に応じて該変速機を制御する車両用制御装置であっ
て、前記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手段と、該触媒温度判定手段により前記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、前記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前記変速機を制御する変速機
制御手段とを、含むことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】前記変速機はアクチュエータによりダウ
ンシフトが自動的に実行される自動変速機であり、前記変速機制御手段は、該自動変速機のダウンシフトを
変更するものである請求項１の車両用制御装置。
【請求項３】前記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、前記変速機制御手段は、該ロックアップクラッチの係合
或いはスリップ係合領域を変更するものである請求項１
の車両用制御装置。
【請求項４】前記変速機制御手段により前記フューエ
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
に前記変速機が制御される場合は、該燃料遮断作動の抑
制に由来する減速度の不足を補うように車両の減速度を
発生させる減速度補完手段を有するものである請求項１
乃至３のいずれかの車両用制御装置。
【請求項５】前記触媒装置の劣化状態が予め設定さ
れた判断基準状態よりも劣化しているか否かを判定する
触媒劣化度判定手段を含み、前記変速機制御手段は、前記触媒温度判定手段により前
記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、且つ該触媒劣化度判定手段に
より該触媒の劣化状態が予め設定された判断基準状態よ
りも劣化していると判定された場合に、前記フューエル
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
前記変速機を制御するものである請求項１乃至４のいず
れかの車両用制御装置。