JP3166595B2 - 自動変速機付内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空燃比を大きく
したリーンバーン運転中に、空燃比を一時的にリッチ化
する制御を実行する内燃機関の制御装置に関し、特に走
行状態に基づいて変速が実行される自動変速機が連結さ
れた内燃機関の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】省エネ化や環境保全のために内燃機関の
燃費を向上させることが強く望まれていることは周知の
とおりであり、そのために例えばガソリンエンジンで
は、空燃比を大きくしたリーンバーン運転の可能なエン
ジンが開発され、また実用化されている。このリーンバ
ーン運転は、理論空燃比より大きい空燃比の混合気をシ
リンダの内部に吸入して燃焼を生じさせる運転状態であ
り、シリンダから排出される排気中の空気濃度が高くな
ることにより排気ガス中のＮＯx の濃度が高くなる傾向
がある。そのため従来では、エキゾーストパイプなど排
気系統中にＮＯx 吸収剤を配置し、リーンバーン運転で
生じるＮＯx を吸収している。

【０００３】しかしながら従来一般に使用されているＮ
Ｏx 吸収剤は、ＮＯx を硝酸イオンの形で吸収するもの
であって、その量が増大するに伴って吸収能力が次第に
飽和する。一方、排気ガス中の酸素濃度が低くなると、
ＮＯx 吸収剤から二酸化窒素が放出され、これが排気ガ
ス中の一酸化炭素や炭化水素と反応して還元される。す
なわちＮＯx 吸収剤は、排気ガス中の酸素濃度によって
ＮＯx の吸収と放出とを行うので、例えば特開平６−１
０８８２４号公報に記載された発明では、エンジンの累
積回転数やタイマなどに基づいてリーンバーン運転中の
一定期間ごとに空燃比をリッチ化してＮＯx 吸収剤から
ＮＯx を放出させている。またその場合、空燃比のリッ
チ化に伴ってエンジン出力が増大するので、空燃比のリ
ッチ化と併せて点火時期の遅角制御を行い、駆動トルク
の一時的な増大を抑制してショックを解消することとし
ている。

【０００４】一方、最近では、車両における変速機とし
て自動変速機が多用されていることは周知のとおりであ
り、この種の自動変速機では、スロットル開度などによ
って表されるエンジン負荷と車速などとの走行状態に基
づいて変速が判断され、実行される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したいわゆるリー
ンバーン運転の可能なエンジンに自動変速機を連結した
車両では、リーンバーン運転中の空燃比の一時的なリッ
チ化（リッチスパイクと称されている）によるトルク変
動や自動変速機での変速によるトルク変動などが生じる
ことになるので、これらが原因となってショックが生じ
る可能性があった。

【０００６】すなわち自動変速機での変速は、クラッチ
やブレーキなどの摩擦係合装置の係合解放状態を切り換
えて変速を実行するが、その場合、エンジンを含む回転
要素の慣性力を摩擦係合装置の滑りによって吸収するこ
とにより変速に伴うトルクの変動を滑らかなものにして
いる。その制御は、具体的には、摩擦係合装置の油圧を
入力トルクや変速の進行状況に応じて変化させることに
より実行される。

【０００７】一方、エンジンのリーンバーン運転中のリ
ッチスパイクは、ＮＯx 吸収剤の飽和状態の解消のため
に実行され、これは具体的には、エンジン回転数の累積
値が予め定めた基準値に達することにより実行される。
すなわち駆動トルクの変動の要因となる自動変速機での
変速とエンジンでのリッチスパイクなどの空燃比の変更
とは、互いに独立して判断され、かつ実行されるから、
これらの自動変速機での変速とエンジンでの空燃比の変
更とが時間的に重なって実行されることがあり、このよ
うな場合には、自動変速機の出力トルクすなわち駆動ト
ルクの変動が複雑あるいは急激なものとなり、変速ショ
ックが悪化する場合がある。特に、変速に関与する摩擦
係合装置の油圧を入力トルクに基づいて制御している場
合には、エンジンでのリッチスパイクの実行によってエ
ンジントルクが変動すると、自動変速機への入力トルク
を正確に検出もしくは判断することができなくなり、結
局は、変速制御が所期どおりに行われずに、変速ショッ
クが悪化し、また摩擦係合装置の耐久性が低下するなど
の可能性があった。

【０００８】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたものであり、自動変速機が連結されたリーンバーン
運転の可能な内燃機関を、変速ショックを悪化させるこ
とのないように制御する制御装置を提供することを目的
とするものである。

【０００９】そしてこの目的は、この発明によれば、リ
ーンバーン運転中のリッチスパイクを、予測された変速
あるいは変速判断に基づいて制御することにより達成さ
れる。

【００１０】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載した発明は、空燃
比をリーンにしたリーンバーン運転中の所定期間ごとに
一時的に空燃比をリッチ化する内燃機関に、走行状態に
基づいて変速を実行する自動変速機が連結された車両に
おける自動変速機付内燃機関の制御装置において、前記
自動変速機での変速を予測する手段と、該手段による変
速の予測に基づきその予測された変速の以前に空燃比の
一時的なリッチ化を実行する手段とを備えていることを
特徴とするものである。

【００１１】したがって請求項１の発明においては、変
速を予測する手段によって変速の判断もしくは実行の時
期が予め解るので、例えばＮＯx 吸収剤からＮＯx を放
出させるための空燃比の一時的なリッチ化が、その変速
に先行して実施される。そのため、変速を行う時点で
は、ＮＯx 吸収剤のＮＯx 吸収能力に余裕があり、ＮＯ
x 吸収剤の飽和を間接的に判断して所定期間ごとに実行
される空燃比のリッチ化が、変速の際に実行されること
が回避される。すなわち自動変速機の変速と内燃機関で
の空燃比のリッチ化とが時間的に重なることがなく、そ
の結果、自動変速機の入力トルクが安定して変速ショッ
クが良好になる。なお、請求項１の発明では、請求項４
に記載されているように、車速やスロットル開度などの
走行状態を示すパラメータの変化量もしくは変化率に基
づいて変速を予測するように構成することができる。ま
た、請求項１の発明では、請求項５に記載されているよ
うに、変速の発生の予測された場合、それに先立つ所定
時間の間に空燃比のリッチ化が実行されていれば、空燃
比の一時的なリッチ化を実行しないように構成すること
ができる。さらに、請求項１の発明では、請求項６に記
載されているように、変速の発生が予測された場合、そ
の時点における内燃機関の累積回転数が予め定めた基準
値より小さい場合に、空燃比の一時的なリッチ化を実行
しないように構成することができる。そして、これらの
所定時間あるいは基準値は、請求項７もしくは８に記載
されているように、内燃機関の回転数もしくは吸気管負
圧もしくは吸入空気量に基づいて変更することができ
る。

【００１２】また請求項２の発明は、上記の請求項１に
記載した発明の構成に加え、前記変速の予測に基づいて
実行される空燃比のリッチ化の処理時間が、前記変速の
予測に基づかない前記所定期間ごとの空燃比のリッチ化
の処理時間より短く設定されることを特徴とするもので
ある。

【００１３】したがって請求項２の発明においては、走
行状態に変化によって自動変速機での変速が短時間の間
に繰り返し実行される場合であっても、空燃比のリッチ
化に要する時間が短時間であるために、予測された変速
に先行するいわゆるリッチスパイクを変速に重ならない
ように実行することができる。すなわち予測された変速
に先行させる空燃比のリッチ化の制御が容易になる。な
お、請求項２の発明では、請求項１１に記載されている
ように、空燃比のリッチ化の処理時間が短い場合には、
燃料の増量補正をおこなう手段を更に備えることができ
る。

【００１４】さらに請求項３に記載した発明は、空燃比
をリーンにしたリーンバーン運転中の所定期間ごとに一
時的に空燃比をリッチ化する内燃機関に、走行状態に基
づいて変速を判断するとともにその変速の判断の成立か
ら所定の時間間隔をあけて変速を実行する自動変速機が
連結された車両における自動変速機付内燃機関の制御装
置において、前記自動変速機での変速を判断する手段
と、該手段による変速判断に基づきかつその変速判断の
成立から前記所定の時間間隔の間に空燃比の一時的なリ
ッチ化を実行する手段とを備えていることを特徴とする
ものである。

【００１５】したがって請求項３に記載した発明では、
変速判断が成立した場合、その変速判断から変速が実行
されるまでの所定の時間間隔の間に空燃比が一時的にリ
ッチ化され、それに伴って例えばＮＯx 吸収剤のＮＯx
吸収能力が回復するから、変速判断に続く変速の実行中
に、ＮＯx 吸収剤の飽和の間接的な検出もしくは判断に
基づく空燃比のリッチ化処理（リッチスパイク）が実行
されることがなくなる。そのため自動変速機の変速と内
燃機関での空燃比のリッチ化とが時間的に重なることが
なく、その結果、自動変速機の入力トルクが安定して変
速ショックが良好になる。なお、前記請求項１の発明あ
るいは請求項３の発明では、前記一時的な空燃比のリッ
チ化を実行する際に点火時期の遅角制御を実行しないよ
うに構成することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図面に基づいて
より具体的に説明する。先ず、この発明で対象とする自
動変速機の一例について図１を参照して説明する。図１
において、エンジン１にトルクコンバータ２を介して自
動変速機３が連結されている。このトルクコンバータ２
は、エンジン１のクランク軸４に連結されたポンプイン
ペラ５と、自動変速機３の入力軸６に連結されたタービ
ンランナー７と、これらポンプインペラ５およびタービ
ンランナー７の間を直結するロックアップクラッチ８
と、一方向クラッチ９によって一方向の回転が阻止され
ているステータ１０とを備えている。

【００１７】上記自動変速機３は、ハイおよびローの２
段の切り換えを行う副変速部１１と、後進ギヤ段および
前進４段の切り換えが可能な主変速部１２とを備えてい
る。副変速部１１は、サンギヤＳ0 、リングギヤＲ0 、
およびキャリヤ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ピ
ニオンＰ0 から成るＨＬ遊星歯車装置１３と、サンギヤ
Ｓ0 とキャリヤ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 とハウジング
１９との間に設けられたブレーキＢ0 とを備えている。

【００１８】主変速部１２は、サンギヤＳ1 、リングギ
ヤＲ1 、およびキャリヤ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
ているピニオンＰ1 からなる第１遊星歯車装置１４と、
サンギヤＳ2 、リングギヤＲ2 、およびキャリヤＫ2 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ピニオンＰ2 からなる第
２遊星歯車装置１５と、サンギヤＳ3 、リングギヤＲ3
、およびキャリヤ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
るピニオンＰ3 からなる第３遊星歯車装置１６とを備え
ている。

【００１９】上記サンギヤＳ1 とサンギヤＳ2 とは互い
に一体的に連結され、リングギヤＲ1 とキャリヤＫ2 と
キャリヤＫ3 とが一体的に連結され、そのキャリヤＫ3
は出力軸１７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１８との間に
第１クラッチＣ1 が設けられ、サンギヤＳ1 およびサン
ギヤＳ2 と中間軸１８との間に第２クラッチＣ2 が設け
られている。

【００２０】またブレーキ手段として、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第
１ブレーキＢ1 がハウジング１９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１９
との間には、第１一方向クラッチＦ1 およびブレーキＢ
2 が直列に設けられている。この第１一方向クラッチＦ
1 は、サンギヤＳ1 およびサンギヤＳ2 が入力軸６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。

【００２１】キャリヤＫ1 とハウジング１９との間には
第３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１９との間には、第４ブレーキＢ4 と第２一
方向クラッチＦ2 とが並列に設けられている。この第２
一方向クラッチＦ2 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。上記
クラッチＣ0 ，Ｃ1 ，Ｃ2 、ブレーキＢ0 ，Ｂ1 ，Ｂ2
，Ｂ3 ，Ｂ4 は、油圧が作用することにより摩擦材が
係合させられる油圧式摩擦係合装置である。

【００２２】上記の自動変速機では、前進５段と後進段
とを設定することができ、これらの変速段を設定するた
めの各摩擦係合装置の係合・解放の状態を図２の係合作
動表に示してある。なお、図２において○印は係合状
態、×印は解放状態をそれぞれ示す。

【００２３】図３は、エンジン１および自動変速機３に
ついての制御系統図を示しており、アクセルペダル２０
の踏み込み量に応じた信号がエンジン用電子制御装置２
１に入力されている。またエンジン１の吸気ダクトに
は、スロットルアクチュエータ２２によって駆動される
電子スロットル弁２３が設けられており、この電子スロ
ットル弁２３は、アクセルペダル２０の踏み込み量に応
じて制御装置２１からスロットルアクチュエータ２２に
制御信号が出力され、その制御量に応じて開度が制御さ
れるようになっている。

【００２４】また、エンジン１の回転速度を検出するエ
ンジン回転速度センサ２４、吸入空気量を検出するエア
フローメータ２５、吸入空気の温度を検出する吸入空気
温度センサ２６、上記電子スロットル弁２３の開度θを
検出するスロットルセンサ２７、出力軸１７の回転速度
などから車速Ｖを検出する車速センサ２８、エンジン１
の冷却水温度を検出する冷却水温センサ２９、ブレーキ
の作動を検出するブレーキスイッチ３０、シフトレバー
３１の操作位置を検出する操作位置センサ３２などが設
けられている。それらのセンサから、エンジン回転速度
Ｎ、吸入空気温度Ｔｈa 、電子スロットル弁２３の開度
θ、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴＨw 、ブレーキの作動
状態ＢＫ、シフトレバー３１の操作位置Ｐshを表す信号
が、エンジン用電子制御装置２１および変速用電子制御
装置３３に供給されるようになっている。なお、この変
速用電子制御装置３３には、上記の電子スロットル弁２
３の開度θ、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴＨw 、ブレー
キの作動状態ＢＫの信号が入力されている。

【００２５】また、タービンランナー７の回転速度を検
出するタービン回転速度センサ３４からタービン回転速
度ＮT を表す信号が変速用電子制御装置３３に供給され
ている。さらに、アクセルペダル２０が最大操作位置ま
で操作されたことを検出するキックダウンスイッチ３５
からキックダウン操作を表す信号が変速用電子制御装置
３３に入力されている。

【００２６】エンジン用電子制御装置２１は、中央演算
処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置（ＲＡＭ，ＲＯＭ）、入
出力インターフェースを備えたいわゆるマイクロコンピ
ュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用
しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力
信号を処理し、種々のエンジン制御を実行する。例え
ば、燃料噴射量制御のために燃料噴射弁３７を制御し、
点火時期制御のためにイグナイタ３８を制御し、アイド
ルスピード制御のために図示しないバイパス弁を制御
し、トラクション制御を含む全てのスロットル制御を、
スロットルアクチュエータ２２により電子スロットル弁
２３を制御して実行する。

【００２７】変速用電子制御装置３３も、上記のエンジ
ン用電子制御装置２１と同様のマイクロコンピュータで
あって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用し、予め
ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理
するとともに、油圧制御回路３８の各ソレノイド弁ある
いはリニアソレノイド弁を駆動するようになっている。
例えば、変速用電子制御装置３３は、スロットル弁２３
の開度に対応した大きさの出力圧ＰSLT を発生させるた
めにリニアソレノイド弁ＳLT、およびアキュームレータ
背圧を制御するためにリニアソレノイド弁ＳLN、ならび
にロックアップクラッチ８のスリップ量を制御し、また
変速過渡時の所定のクラッチあるいはブレーキの係合圧
を変速の進行に従いかつ入力トルクに応じて制御するた
めにリニアソレノイド弁ＳLUをそれぞれ駆動する。

【００２８】また、変速用電子制御装置３３は、基本ス
ロットル弁開度θ（アクセルペダルの踏み込み量に対し
て所定の非線形特性で変換したスロットル開度）および
車速Ｖならびにこれらをパラメータとした変速線図に基
づいて自動変速機３の変速段やロックアップクラッチ８
の係合状態を決定し、この決定された変速段および係合
状態が得られるように油圧制御回路３８におけるＮo ．
１ないしＮo ．３のソレノイド弁ＳOL1 ，ＳOL2 ，ＳOL
3 を駆動し、エンジンブレーキを発生させる際には、Ｎ
o ．４のソレノイド弁ＳOL4 を駆動するよう構成されて
いる。

【００２９】他方、上記ロックアップクラッチ８は、自
動変速機３の第１速および第２速では解放されるが、第
３速および第４速では、基本スロットル弁開度θおよび
車速Ｖに基づいて解放、スリップ、係合のいずれかの領
域が判定され、スリップ領域であればロックアップクラ
ッチ８がスリップ制御され、係合領域であれば係合させ
られる。このスリップ制御は、エンジン１の回転変動を
吸収しつつトルクコンバータ２の回転損失を可及的に抑
制するためのものである。

【００３０】図４は、シフトレバー３１の操作位置を示
している。図において、車両の前後方向の６つの操作位
置と車両の左右方向の２つの操作位置との組み合せによ
り、シフトレバー３１を８つの操作位置へ操作可能に支
持する図示しない支持装置によってシフトレバー３１が
支持されている。そしてＰはパーキングレンジ位置、Ｒ
はリバースレンジ位置、Ｎはニュートラルレンジ位置、
Ｄはドライブレンジ位置、“４”は第４速までの変速段
を設定する“４”レンジ位置、“３”は第３速までの変
速段を設定する“３”レンジ位置、“２”は第２速まで
の変速段を設定する“２”レンジ位置、Ｌは第１速以上
の変速段へのアップシフトを禁止するローレンジ位置を
それぞれ示す。

【００３１】図２に示すように上記の自動変速機３は、
第２速と第３速との間の変速が、第３ブレーキＢ3 と第
２ブレーキＢ2 との係合状態を共に切り換えるクラッチ
・ツウ・クラッチ変速となる。その変速制御は、パワー
オン／オフの状態やシフトアップ／ダウンの状態に応じ
て、変速に関与する摩擦係合装置をアンダーラップもし
くはオーバーラップ状態に制御する必要があり、具体的
には、第２ブレーキＢ2 の油圧を入力トルクに応じて制
御し、また第３ブレーキＢ3 の油圧を変速の進行状況に
基づいて制御する必要がある。そこで上記の油圧制御回
路３８には、この変速を円滑かつ迅速に実行するため
に、図５に示す回路が組み込まれており、以下、簡単に
その構成を説明する。

【００３２】図５において符号７０は 1-2シフトバルブ
を示し、また符号７１は 2-3シフトバルブを示し、さら
に符号７２は 3-4シフトバルブを示している。これらの
シフトバルブ７０，７１，７２の各ポートの各変速段で
の連通状態は、それぞれのシフトバルブ７０，７１，７
２の下側に示しているとおりである。なお、その数字は
各変速段を示す。その 2-3シフトバルブ７１のポートの
うち第１速および第２速で入力ポート７３に連通するブ
レーキポート７４に、第３ブレーキＢ3 が油路７５を介
して接続されている。この油路にはオリフィス７６が介
装されており、そのオリフィス７６と第３ブレーキＢ3
との間にダンパーバルブ７７が接続されている。このダ
ンパーバルブ７７は、第３ブレーキＢ3 にライン圧が急
激に供給された場合に少量の油圧を吸入して緩衝作用を
行うものである。

【００３３】また符号７８は B-3コントロールバルブで
あって、第３ブレーキＢ3 の係合圧をこの B-3コントロ
ールバルブ７８によって直接制御するようになってい
る。すなわちこの B-3コントロールバルブ７８は、スプ
ール７９とプランジャ８０とこれらの間に介装したスプ
リング８１とを備えており、スプール７９によって開閉
される入力ポート８２に油路７５が接続され、またこの
入力ポート８２に選択的に連通させられる出力ポート８
３が第３ブレーキＢ3 に接続されている。さらにこの出
力ポート８３は、スプール７９の先端側に形成したフィ
ードバックポート８４に接続されている。一方、前記ス
プリング８１を配置した箇所に開口するポート８５に
は、 2-3シフトバルブ７１のポートのうち第３速以上の
変速段でＤレンジ圧を出力するポート８６が油路８７を
介して連通されている。またプランジャ８０の端部側に
形成した制御ポート８８には、ロックアップクラッチ用
リニアソレノイドバルブＳLUが接続されている。

【００３４】したがって B-3コントロールバルブ７８
は、スプリング８１の弾性力とポート８５に供給される
油圧とによって調圧レベルが設定され、かつ制御ポート
８８に供給される信号圧が高いほどスプリング８１によ
る弾性力が大きくなるように構成されている。

【００３５】さらに図５中、符号８９は 2-3タイミング
バルブであって、この 2-3タイミングバルブ８９は、小
径のランドと２つの大径のランドとを形成したスプール
９０と第１のプランジャ９１とこれらの間に配置したス
プリング９２とスプール９０を挟んで第１のプランジャ
９１とは反対側に配置された第２のプランジャ９３とを
有している。この 2-3タイミングバルブ８９の中間部の
ポート９４に油路９５が接続され、またこの油路９５
は、 2-3シフトバルブ７１のポートのうち第３速以上の
変速段でブレーキポート７４に連通させられるポート９
６に接続されている。

【００３６】さらにこの油路９５は途中で分岐して、前
記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポート９７
にオリフィスを介して接続されている。この中間部のポ
ート９４に選択的に連通させられるポート９８は油路９
９を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されて
いる。そして第１のプランジャ９１の端部に開口してい
るポートにロックアップクラッチ用リニアソレノイドバ
ルブＳLUが接続され、また第２のプランジャ９３の端部
に開口するポートに第２ブレーキＢ2 がオリフィスを介
して接続されている。

【００３７】前記油路８７は第２ブレーキＢ2 に対して
油圧を供給・排出するためのものであって、その途中に
は小径オリフィス１０１とチェックボール付きオリフィ
ス１０２とが介装されている。またこの油路８７から分
岐した油路１０３には、第２ブレーキＢ2 から排圧する
場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス１０
４が介装され、この油路１０３は以下に説明するオリフ
ィスコントロールバルブ１０５に接続されている。

【００３８】オリフィスコントロールバルブ１０５は第
２ブレーキＢ2 からの排圧速度を制御するためのバルブ
であって、そのスプール１０６によって開閉されるよう
に中間部に形成したポート１０７には第２ブレーキＢ2
が接続されており、このポート１０７より図での下側に
形成したポート１０８に前記油路１０３が接続されてい
る。第２ブレーキＢ2 を接続してあるポート１０７より
図での上側に形成したポート１０９は、ドレインポート
に選択的に連通させられるポートであって、このポート
１０９には、油路１１０を介して前記 B-3コントロール
バルブ７８のポート１１１が接続されている。なおこの
ポート１１１は、第３ブレーキＢ3 を接続してある出力
ポート８３に選択的に連通させられるポートである。

【００３９】オリフィスコントロールバルブ１０５のポ
ートのうちスプール１０６を押圧するスプリングとは反
対側の端部に形成した制御ポート１１２が油路１１３を
介して、 3-4シフトバルブ７２のポート１１４に接続さ
れている。このポート１１４は、第３速以下の変速段で
第３ソレノイドバルブＳ3 の信号圧を出力し、また第４
速以上の変速段で第４ソレノイドバルブＳ4 の信号圧を
出力するポートである。さらにこのオリフィスコントロ
ールバルブ１０５には、前記油路９５から分岐した油路
１１５が接続されており、この油路１１５を選択的にド
レインポートに連通させるようになっている。

【００４０】なお、前記 2-3シフトバルブ７１において
第２速以下の変速段でＤレンジ圧を出力するポート１１
６が、前記 2-3タイミングバルブ８９のうちスプリング
９２を配置した箇所に開口するポート１１７に油路１１
８を介して接続されている。また 3-4シフトバルブ７２
のうち第３速以下の変速段で前記油路８７に連通させら
れるポート１１９が油路１２０を介してソレノイドリレ
ーバルブ１００に接続されている。

【００４１】そして図５中、符号１２１は第２ブレーキ
Ｂ2 用のアキュームレータを示し、その背圧室には、リ
ニアソレノイドバルブＳLNが出力する油圧に応じて調圧
されたアキュームレータコントロール圧が供給されてい
る。なおこのアキュームレータコントロール圧は、入力
トルクに応じて制御され、リニアソレノイドバルブＳLN
の出力圧が低いほど高い圧力になるように構成されてい
る。したがって第２ブレーキＢ2 の係合・解放の過渡的
な油圧は、リニアソレノイドバルブＳLNの信号圧が低い
ほど高い圧力で推移するようになっている。またそのリ
ニアソレノイドバルブＳLUの信号圧を一時的に低くする
ことにより、第２ブレーキＢ2 の係合圧を一時的に高く
することができる。

【００４２】また符号１２２は C-0エキゾーストバルブ
を示し、さらに符号１２３はクラッチＣ0 用のアキュー
ムレータを示している。なお C-0エキゾーストバルブ１
２２は２速レンジでの第２速のみにおいてエンジンブレ
ーキを効かせるためにクラッチＣ0 を係合させるように
動作するものである。

【００４３】したがって、上述した油圧回路によれば、
B-3コントロールバルブ７８のポート１１１がドレイン
に連通していれば、第３ブレーキＢ3 の係合圧を B-3コ
ントロールバルブ７８によって直接調圧することがで
き、またその調圧レベルをリニアソレノイドバルブＳLU
によって変えることができる。またオリフィスコントロ
ールバルブ１０５のスプール１０６が、図の左半分に示
す位置にあれば、第２ブレーキＢ2 はこのオリフィスコ
ントロールバルブ１０５を介して油路１０３に連通させ
られるので、大径オリフィス１０４を介して排圧が可能
になり、したがって第２ブレーキＢ2 からのドレイン速
度を制御することができる。

【００４４】上述した自動変速機３における各摩擦係合
装置の係合圧は、エンジン１でのスロットル開度θに応
じて制御されるライン圧によって決まる圧力になるが、
例えばクラッチ・ツウ・クラッチ変速である第２速と第
３速との間の変速の際の第３ブレーキＢ3 の係合圧ＰB3
は、変速の進行状況に基づいて制御される。例えば第２
速から第３速へのアップシフトの場合には、第２ブレー
キＢ2 と共に所定のトルク容量をもついわゆるオーバー
ラップ気味に制御されて入力回転数が第３速の同期回転
数に低下することを促進させる。また反対に第３速から
第２速へのダウンシフトの際には、第３ブレーキＢ3 の
係合圧を低い圧力に維持していわゆるアンダーラップ気
味に制御し、入力回転数が第２速の同期回転数に上昇す
ることを促進させる。また第２速へのダウンシフトの変
速終期には、最終的には解放される第２ブレーキＢ2 の
係合圧を一時的に高くしてトルクを低下させることによ
り、捩りトルクに起因するショックを防止する。

【００４５】以上説明した自動変速機３が連結されてい
るエンジン１は、空燃比を理論空燃比より大きくしたリ
ーンバーン運転が可能であり、かつリーンバーン運転中
にＮＯx 吸収剤からＮＯx を放出させるために、空燃比
を一時的にリッチ側に設定するリッチスパイクを実行す
るよう構成されている。そこでこのエンジン１について
説明すると、図６は吸排気系統を模式的に示しており、
ピストン１３０の頂部側に形成された燃焼室１３１に
は、点火プラグ１３２が配置されている。またこの燃焼
室１３１には、吸気弁１３３を有する吸気ポート１３４
と、排気弁１３５を有する排気ポート１３６とが連通さ
れている。

【００４６】その吸気ポート１３４は、対応するマニホ
ールド１３７を介してサージタンク１３８に連結され、
その各マニホールド１３７には、吸気ポート１３４内に
向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１３９が取り付けられ
ている。またサージタンク１３８は、吸気ダクト１４０
およびエアフローメータ２５を介してエアクリーナ１４
１に連結され、吸気ダクト１４０内にスロットル弁２３
が配置されている。

【００４７】一方、排気ポート１３６は、排気マニホー
ルド１４２および排気管１４３を介してＮＯx 吸収剤１
４４を内蔵したケーシング１４５に接続され、さらにそ
のケーシング１４５は排気管１４６を介して触媒コンバ
ータ１４７に連結されている。なお、この触媒コンバー
タ１４７は、三元触媒１４８を内蔵している。

【００４８】このエンジン１を制御する電子制御装置２
１は、デジタルコンピュータからなり、双方向性バス１
４９によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリー
メモリ）１５０、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１
５１、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１５２、入力ポー
ト１５３および出力ポート１５４を備えている。エアフ
ローメータ２５は吸入空気量に比例した出力電圧を発生
し、この出力電圧がＡＤ変換器１５５を介して入力ポー
ト１５３に入力されるようになっている。また入力ポー
ト１５３にはエンジン回転数を表す出力パルスを発生す
る回転数センサ２４が接続されている。一方、出力ポー
ト１５４は対応する駆動回路１５６，１５７を介してそ
れぞれ点火プラグ１３２および燃料噴射弁１３９に接続
されている。

【００４９】上記のようにエンジン１は、燃料噴射弁１
３９から燃料が供給されるよう構成されており、その燃
料噴射時間ＴＡＵは、 ＴＡＵ＝ＴＰ×Ｋt の式に基づいて算出される。ここでＴＰは基本燃料噴射
時間を表し、またＫt は補正係数を表している。基本燃
料噴射時間ＴＰはエンジン１のシリンダに供給される混
合気の空燃比を理論空燃比とするのに必要な燃料噴射時
間である。

【００５０】この基本燃料噴射時間ＴＰは予め実験によ
り求められ、１回転あたりの吸入空気量Ｑ／Ｎ（Ｑは吸
入空気量、Ｎはエンジン回転数）で表されるエンジン負
荷およびエンジン回転数Ｎの関数として図７に示すよう
なマップの形で予めＲＯＭ１５２内に記憶されている。
補正係数Ｋt はエンジン１内に供給される混合気の空燃
比を制御するための係数であって、Ｋt ＝１．０であれ
ば、シリンダ内に供給される混合気は理論空燃比とな
る。これに対してＫt ＜１．０となれば、シリンダ内に
供給される混合気の空燃比は理論空燃比より大きくな
り、エンジン１はリーンバーン運転されることになる。
さらにＫt ＞１．０になれば、シリンダ内に供給される
混合気の空燃比は理論空燃比よりも小さくなり、いわゆ
るリッチ状態となる。

【００５１】図６に示すエンジンでは、通常、例えばＫ
t ＝０．７もしくは０．６程度に維持されており、した
がってリーンバーン運転が行われる。図８は、燃焼室１
３１から排出される排気ガス中の代表的な成分の濃度を
概略的に示している。この図８から知られるように、燃
焼室１３１から排出される未燃焼のＨＣ、ＣＯの濃度
は、燃焼室１３１に供給される混合気の空燃比がリッチ
になるほど増大し、燃焼室１３１から排出される排気ガ
ス中の酸素Ｏ2 の濃度は燃焼室１３１内に供給される混
合気の空燃比がリーンになるほど増大する。

【００５２】ケーシング１４５内に収容されているＮＯ
x 吸収剤１４４は、例えばアルミナを担体とし、この担
体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮa 、リチウムＬ
i 、セシウムＣs のようなアルカリ金属、バリウムＢa
、カルシウムＣa のようなアルカリ土類、ランタンＬa
、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なく
とも一つと、白金Ｐt のような貴金属とが担持されてい
る。

【００５３】吸気ダクトおよびＮＯx 吸収剤１４４の上
流の排気管路内に供給された空気と燃料との比を「ＮＯ
x 吸収剤１４４への流入排気ガスの空燃比」とすると、
このＮＯx 吸収剤１４４は、流入排気ガスの空燃比がリ
ーンのときにＮＯx 吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度
が低下すると、吸収したＮＯx を放出するＮＯx の吸収
放出作用を行う。

【００５４】なお、ＮＯx 吸収剤１４４の上流の排気管
路内に燃料あるいは空気が供給されない場合には、流入
排気ガスの空燃比が燃焼室１３１内に供給される混合気
の空燃比に一致し、したがってこの場合には、ＮＯx 吸
収剤１４４は燃焼室１３１内に供給される混合気の空燃
比がリーンの時にＮＯx を吸収し、燃焼室１３１内に供
給される混合気中の酸素濃度が低下すると、吸収したＮ
Ｏx を放出することになる。

【００５５】前述したように図６に示すエンジンでは、
通常、シリンダ内に供給される混合気はリーン（例えば
Ｋt ＝０．７）に維持されており、このとき発生するＮ
Ｏxは、ＮＯx 吸収剤１４４に吸収される。ところがリ
ーン混合気が燃焼されつづけると、ＮＯx 吸収剤１４４
によるＮＯx 吸収能力が飽和してしまい、しばらくして
ＮＯx 吸収剤１４４によりＮＯx を吸収できなくなって
しまう。そこでこの発明にかかる制御装置は、リーン混
合気が継続して燃焼されたときには図９に示すようにシ
リンダ内に供給される混合気を一時的にリッチ（Ｋt ＝
ＫＫ）に制御し、それによってＮＯx 吸収剤１４４に吸
収されたＮＯx をＮＯx 吸収剤１４４から放出させる。
すなわちリッチスパイクを実行する。

【００５６】その場合、単にシリンダ内に供給される混
合気をリーン空燃比からリッチ空燃比に切り換えるとエ
ンジン出力トルクが変動するので、そのような事態が生
じないようにリーン空燃比とリッチ空燃比とが設定され
ている。すなわち図１０に示すように、エンジン出力ト
ルクは出力空燃比（１１．０〜１２．０）を境として空
燃比がリーン側になるとエンジン出力トルクが低下し、
また空燃比がリッチ側になってもエンジン出力トルクは
低下する。

【００５７】したがって図１０に示すようにエンジン出
力トルクが等しくなるリーン空燃比（ＫＬ）とリッチ空
燃比（ＫＫ）とが存在することになる。そこで燃焼室１
３１においてリーン混合気を燃焼すべきときには、その
ときの空燃比をリーン空燃比（ＫＬ）とし、燃焼室１３
１内でリッチ混合気を燃焼すべきときにはその時の空燃
比をリッチ空燃比（ＫＫ）とするとともに点火時期をそ
れぞれの空燃比に対応した値に切り換えるようにしてい
る。このようにリーン空燃比およびリッチ空燃比を予め
定めると、リーン空燃比からリッチ空燃比に切り換えら
れたとき、およびリッチ空燃比からリーン空燃比に切り
換えられたときに、エンジン出力トルクの変動やショッ
クが抑制される。

【００５８】なお、この実施例では、リーン空燃比（Ｋ
Ｌ）が予め例えばＫt ＝０．７相当に設定されており、
したがってこのリーン空燃比を用いたときのエンジン出
力トルクと等しい出力トルクが得られるようにリッチ空
燃比（ＫＫ）が設定される。この場合、このリッチ空燃
比（ＫＫ）はエンジン負荷Ｑ／Ｎとエンジン回転数Ｎと
の関数になり、このリッチ空燃比（ＫＫ）は図１１に示
すようにエンジン負荷Ｑ／Ｎおよびエンジン回転数Ｎの
関数の形で予めＲＯＭ１５０に記憶されている。

【００５９】なお、ＮＯx 吸収剤１４４からのＮＯx の
放出作用は、一定量のＮＯx がＮＯx 吸収剤１４４に吸
収されたとき、例えばＮＯx 吸収剤１４４の吸収能力の
５０％程度までＮＯx が吸収されたときに行われる。Ｎ
Ｏx 吸収剤１４４に吸収されるＮＯx の量はエンジンか
ら排出される排気ガスの量と排気ガス中のＮＯx 濃度に
比例し、この場合、排気ガス量は吸入空気量に比例し、
排気ガス中のＮＯx 濃度はエンジン負荷に比例するの
で、ＮＯx 吸収剤１４４に吸収されるＮＯx 量は正確に
は吸入空気量とエンジン負荷との積の累積値から推定す
ることができるが、制御を単純にするためには、エンジ
ン回転数の累積値からＮＯx 吸収剤１４４に吸収されて
いるＮＯx 量を推定してもよい。

【００６０】つぎに上記のエンジンにおけるリッチスパ
イクの制御について説明する。図１２は、前記電子制御
装置２１により一定時間毎に実行されるルーチンを示し
ている。先ず、ステップ１において基本燃料噴射時間Ｔ
Ｐに対する補正係数Ｋt が１．０よりも小さいか否か、
すなわちリーンバーン運転が行われているか否かが判別
される。Ｋt ≧１．０のとき、すなわちシリンダ内に供
給されている混合気が理論空燃比またはリッチ空燃比の
ときには特に制御を行うことなくこのルーチンから抜け
る。

【００６１】これに対してＫt ＜１．０のとき、すなわ
ちリーン混合気が燃焼されているときには、ステップ２
に進んで現在のエンジン回転数ＮＥにΣＮＥを加算した
結果がΣＮＥとされる。したがってΣＮＥはエンジン回
転数ＮＥの累積値を示している。ついでステップ３で
は、累積回転数ΣＮＥが一定値ＳＮＥよりも大きいか否
かが判別される。この一定値ＳＮＥはＮＯx 吸収剤１４
４にそのＮＯx 吸収能力の例えば５０％のＮＯx 量が吸
収されていると推定される累積回転数を示している。Σ
ＮＥ≦ＳＮＥのときにはリターンし、ΣＮＥ＞ＳＮＥの
とき、すなわちＮＯx 吸収剤１４４にそのＮＯx 吸収能
力の５０％のＮＯx 量が吸収されていると推定されたと
きにはステップ４に進んでＮＯx 放出フラグがセットさ
れる。ＮＯx 放出フラグがセットされると、後述するよ
うにシリンダ内に供給される混合気がリッチに切り換え
られるとともに、混合気の空燃比に応じて点火時期が遅
角される。

【００６２】ついでステップ５では、カウント値Ｃが１
だけインクリメントされる。ついでステップ６ではカウ
ント値Ｃが一定値Ｃ0 よりも大きくなったか否か、すな
わち例えば０．５秒経過したか否かが判別される。Ｃ≦
Ｃ0 のときにはリターンし、Ｃ＞Ｃ0 になると、ステッ
プ７に進んでＮＯx 放出フラグがリセットされる。ＮＯ
x 放出フラグがリセットされると、後述するようにシリ
ンダ内に供給される混合気がリッチからリーンに切り換
えられる。したがってシリンダ内に供給される混合気は
０．５秒の間、リッチに制御されることになる。ついで
ステップ８において累積回転数ΣＮＥおよびカウント値
Ｃがクリアされる。

【００６３】図１３は、燃料噴射時間ＴＡＵの算出ルー
チンを示しており、このルーチンはエンジン用電子制御
装置２１により一定時間毎（またはクランク軸の一定回
転角度毎）に実行される。図１３において、先ずステッ
プ１０で図８に示すマップから基本燃料噴射時間ＴＰが
算出される。ついでステップ１１ではＮＯx 放出フラグ
がセットされているか否かが判別される。ＮＯx 放出フ
ラグがセットされていないときにはステップ１２，１３
に進んで補正係数Ｋt が例えば０．７とされ、ついでス
テップ１４に進む。ステップ１４では燃料噴射時間ＴＡ
Ｕ（＝ＴＰ×Ｋt ）が算出される。このときにはシリン
ダ内に供給される混合気がリーンとされる。

【００６４】一方、ステップ１１においてＮＯx 放出フ
ラグがセットされたと判断されたときには、ステップ１
５に進んで図１１に示す関係からＫＫが算出される。つ
いでステップ１６では補正係数Ｋt の値がＫＫにされ、
ステップ１４に進む。したがってこのときにはシリンダ
内に供給される混合気がリッチ空燃比とされる。

【００６５】ところでエンジンなどの経年変化によって
実際の空燃比が制御した空燃比からずれることがある。
このような場合には、例えば空燃比センサ（図示せず）
を排気ポート１３６に設置し、検出された実際の空燃比
に基づいて制御値を補正することが好ましい。

【００６６】さらに、リーン運転中に空燃比を一時的に
リッチ側に設定するリッチスパイクを行う場合、シリン
ダに供給される混合の空燃比を小さくしても燃焼室１３
１内での混合気の空燃比が遅れて変化することがある。
これは、リーン運転中では吸気ポート１３４の壁面が乾
いた状態にあり、ここにリッチ空燃比の混合気を供給す
ると、混合気に含まれる燃料の一部が吸気ポートの壁面
に付着し、その分、シリンダ内での混合気中の燃料の量
が少なくなることに起因している。

【００６７】したがってリッチスパイクの制御開始時点
に遅れて燃焼室１３１内の空燃比が小さくなる。そのた
めリッチスパイクの制御開始と同時に点火時期を変更す
ると、過渡的に空燃比と点火時期とが不適合状態とな
り、エンジン出力トルクの変動が大きくなることが考え
られる。このような事態を未然に回避するために、空燃
比をリーンからリッチに変更し、あるいはリッチからリ
ーンに変更する場合に、点火時期を空燃比の変更に遅ら
せて変更し、あるいは点火時期を徐々に変更することが
好ましい。あるいは空燃比をリーンからリッチに変更す
る場合に、壁面への燃料の付着を補うように制御開始時
に燃料噴射量を増大させ、またリッチからリーンに変更
する場合、壁面からの燃料の離脱によるリッチ化を補う
ように制御開始時に燃料噴射量を減少させことが好まし
い。これらの空燃比を切り換える場合の過渡的な制御
は、特開平６−１９３４８７号公報に具体的に記載され
ている。

【００６８】上記のようにＮＯx 吸収剤１４４からのＮ
Ｏx の放出のために空燃比をリッチ化するリッチスパイ
クを実行した場合、点火時期の遅角制御などによってエ
ンジントルクの変動を抑制するが、エンジントルクの変
動を完全になくすることは実際には困難である可能性が
ある。一方、前述した自動変速機３は、変速時の摩擦係
合装置の油圧を入力トルク基づいて制御しており、した
がってリッチスパイクに伴うエンジントルクの変動が自
動変速機３での変速制御に影響を及ぼす。そこでこの発
明の制御装置は、前述したエンジン回転数の累積値に基
づいたＮＯx 放出のためのリッチスパイクのタイミング
を、変速のタイミングに基づいて強制的に変更する。図
１４は、その制御ルーチンの一例を示すフローチャート
であって、入力信号の処理（ステップ２０）を行った後
に、リーンバーン状態か否かの判断を行う（ステップ２
１）。これは、前述した図１２におけるステップ１と同
様な判断ステップであり、燃料噴射時間の補正係数Ｋt
が“１．０”より小さい値に設定されているか否かによ
って判断することができる。リーンバーン状態でなけれ
ば、特に制御を行うことなくこのルーチンから抜け、ま
たリーンバーン状態であれば変速の発生が予測されてい
るか否かを判断する（ステップ２２）。なお、このステ
ップ２２がこの発明における変速を予測する手段に相当
する。

【００６９】上述した自動変速機３では、車速Ｖやスロ
ットル開度θなどによって定まる走行状態が、予め記憶
してある変速線図（変速マップ）における変速線を横切
るように変化することに基づいて変速が判断される。例
えば第２速から第３速へのアップシフトは、図１５の
（Ａ）に示すように、車速Ｖの増大に伴って走行状態が
アップシフト線を横切ってＡ点からＢ点に変化すること
によって生じる。また例えばアクセルペダル２０を踏み
込むことによる第３速から第２速へのダウンシフトは、
図１５の（Ｂ）に示すように、スロットル開度θの増大
に伴って走行状態がダウンシフト線を横切ってＣ点から
Ｄ点に変化することによって生じる。したがって変速の
予測は、これら車速Ｖやスロットル開度θなどの走行状
態を示すパラメータの変化量もしくは変化率に基づいて
行うことができる。

【００７０】ステップ２２で変速の発生が予測された場
合、その予測の前の所定時間ＴA の間に前述したリッチ
スパイクが既に実行されたか否かを判断する（ステップ
２３）。これは、予測された変速中あるいはそれに続く
多重変速中にリッチスパイクが実行されるか否かを判断
するものである。すなわちリッチスパイクは、ＮＯx吸
収剤からＮＯx を放出させて吸収能力を回復させるため
の空燃比のリッチ化であり、一旦実施した後は、ＮＯx
吸収剤の吸収能力が所定の値に低下するまで実施する必
要はないから、ＴA 秒前にリッチスパイクが実施された
場合には、ある程度の時間は再度リッチスパイクが実施
されないことになる。したがって変速予測の前のＴA 秒
の間にリッチスパイクが実施されていない場合、すなわ
ちステップ２３で否定判断された場合には、予測された
変速中に、ＮＯx 吸収剤の吸収能力の飽和（例えば５０
％程度の飽和）に基づくリッチスパイクが実行される可
能性がある。そこでステップ２３で否定判断された場合
には、ＮＯx 放出フラグをセットする（ステップ２
４）。

【００７１】なお、ステップ２３は、実質上、通常時に
累積エンジン回転数などに基づいて所定期間ごとに実施
されているリッチスパイクが、予測された変速中に行わ
れる可能性を判断するステップであり、したがってその
判断の仕方は、上記のタイマＴA によらずに、他の方法
であってもよい。例えば図１４に併せて記載してあるよ
うに、エンジン回転数の累積値ΣＮＥが前記判断基準と
なる一定値ＳＮＥより小さい基準値Ａ（＝ＳＮＥ−β、
βは一定値）を越えたか否かによって判断することもで
きる（ステップ２３’）。また前記の判断基準となる時
間ＴA や判断基準となる回転数の累積値Ａは、エンジン
回転数Ｎと吸気管負圧ＰＭや吸入空気量ＧＮとなどに基
づいて変えてもよい。

【００７２】ステップ２４におけるＮＯx 放出フラグの
セットは、図１２に示すステップ４と同様の制御であ
り、これに基づいて図１３に示す制御による空燃比のリ
ッチ化が行われる。その場合、先ず、ロックアップクラ
ッチ８のトルク容量の低下制御が実行される（ステップ
２５）。具体的には、ロックアップクラッチ８を解放さ
せ、あるいはロックアップクラッチ８を係合させる油圧
を低下させていわゆるスリップ制御する。エンジントル
クの変動をトルクコンバータによって吸収させるためで
ある。ついでリッチスパイクの開始指令を出力する（ス
テップ２６）。またタイマ（図示せず）をスタートさせ
る。なお、このステップ２６がこの発明において変速予
測に基づく空燃比のリッチ化の手段に相当する。

【００７３】このようにして実施される空燃比の一時的
なリッチ化は、変速中でのリッチスパイクを回避するた
めのものであるから、その実行継続時間（処理時間）Ｔ
R は、通常のリッチスパイクの時間ＴS より短くてもよ
く、むしろ短いことが好ましい。またその処理時間ＴR
は、車速Ｖやスロットル開度θあるいは変速のパターン
によって変えてもよく、その場合、図１６に示すよう
に、予めマップ化して保持しておくことが好ましい。

【００７４】さらに空燃比のリッチ化の処理時間を短く
した場合には、ＮＯx 吸収剤１４４からのＮＯx の放出
量を増大させるために、燃料噴射量を増量補正してもよ
い。そして通常のリッチスパイクに伴って実施する点火
時期の遅角制御は、上述した変速の予測に基づくリッチ
スパイクの際には実行しない。

【００７５】リッチスパイクの開始を指令した後に変速
判断が発生したか否かを判断する（ステップ２７）。こ
の判断は、図１５に示すように走行状態が変化すること
に伴って変速用電子制御装置３３によって判断される。
このステップ２７で否定判断された場合には、リッチス
パイクの開始からの経過時間Ｔが、その実行継続時間Ｔ
R に達したか否かを判断する（ステップ２８）。ステッ
プ２８で否定判断された場合にはステップ２７に戻り、
また肯定判断された場合には、処理時間の経過によって
リッチスパイクを終了する（ステップ２９）。なお、リ
ッチスパイクの開始の後に変速判断が発生してステップ
２７で肯定判断された場合には、直ちにステップ２９に
進んでリッチスパイクの制御を終了させる。

【００７６】このようにしてリッチスパイクを終了した
場合には、前述した図１２に示す制御におけるステップ
７と同様に、ＮＯx 放出フラグをリセットする。また累
積回転数ΣＮＥおよび前記カウント値Ｃを修正する（ス
テップ３０）。すなわちステップ２６で実行されるリッ
チスパイクはその処理時間が通常のリッチスパイクより
短く、また燃料噴射量が補正されるなど、通常のリッチ
スパイクとは異なっているので、累積回転数ΣＮＥを減
少補正（ΣＮＥ−Ｎ1 ）し、またカウント値Ｃを減少補
正（Ｃ−Ｃ1 ）する。その場合、これらの補正値Ｎ1 ，
Ｃ1 はリッチスパイクの処理時間ＴR に応じて変更す
る。具体的には、処理時間ＴR が長いほど、大きい値に
する。

【００７７】なお、変速の予測が成立しないためにステ
ップ２２で否定判断された場合には、エンジン１の累積
回転数ΣＮＥなどに基づく通常のリッチスパイクの制御
を実行する（ステップ３１）。また変速予測の成立した
時点より前のＴA 秒間にリッチスパイクが実行されてい
てステップ２３で肯定判断された場合には、変速中にリ
ッチスパイクが実行される可能性が低いので、ステップ
３１に進んで通常のリッチスパイクの制御を実行する。

【００７８】上述した変速の予測に基づくリッチスパイ
クを第２速から第３速へのアップシフトの際に実行した
例をタイムチャートで示すと、図１７のとおりである。
第２速での走行中に車速が増大すると、その変化量や変
化率などに基づいて第３速へのアップシフトが予測され
る（ｔ0 時点）。このｔ0 時点の前のＴA 秒の間にリッ
チスパイクが実行されていない場合には、変速予測の成
立したｔ0 時点の後にリッチスパイクが開始される（ｔ
1 時点）。これと同時もしくは直前にロックアップクラ
ッチ８の係合圧が低下させられてスリップ状態に設定さ
れ、あるいはスリップ状態となるまで係合圧が次第に低
下させられる（スイープ制御）。

【００７９】予め設定した処理時間ＴR の間、リッチス
パイクが継続され、その終了とほぼ同時に第２速から第
３速へのアップシフトが判断される（ｔ2 時点）。その
後の一定時間後（ｔ3 時点）に変速出力が行われるとと
もに、ロックアップクラッチ８が解放させられ、同時に
第３ブレーキＢ3 の係合圧ＰB3が低下させられる。第３
ブレーキＢ3 がトルク容量を保持している状態で第２ブ
レーキＢ2 に油圧が供給されてその係合圧ＰB2が所定の
圧力に設定される。ついで第２ブレーキＢ2 の係合圧Ｐ
B2を増大させるとともに第３ブレーキＢ3 の係合圧ＰB3
を低下させ変速を進行させ、変速を終了する（ｔ4 時
点）。その後にロックアップクラッチ８の係合圧を高く
してロックアップ・オン状態とする。

【００８０】したがって上述した制御では、変速と通常
のリッチスパイクとが重なることが予想される場合に
は、変速の予測によってリッチスパイクを強制的に実行
するので、変速時にリッチスパイクが実行されることが
事前に回避される。そのため自動変速機３での変速が入
力トルク（エンジントルク）の安定した状態で実行さ
れ、その結果、変速に関与する摩擦係合装置の油圧を適
正に制御して変速ショックの悪化や摩擦係合装置の耐久
性の低下などを防止することができる。

【００８１】上述した例は、変速を予測してその予測さ
れた変速と時間的に重ならないようにリッチスパイクの
タイミングをずらすものであるが、リッチスパイクのタ
イミングを変速に基づいて変更するにあたって変速を予
測しなくてもよい場合があり、その例を次に説明する。
図１８はその制御ルーチンを示しており、入力信号の処
理（ステップ４０）およびリーンバーン状態の有無の判
断（ステップ４１）を、前述した図１４に示す制御と同
様に行う。そしてリーンバーン状態であれば、変速判断
が成立したか否かを判断する（ステップ４２）。この変
速判断は、車速Ｖやスロットル開度θなどの変化に起因
する変速線図に基づいた変速判断およびシフトレバー３
１をマニュアル操作することに伴う変速の判断を含む。
なお、このステップ４２がこの発明で変速を判断する手
段に相当する。

【００８２】変速判断があった場合には、その時点より
所定時間ＴA 秒前の間にリッチスパイクが実行されたか
否かを判断する（ステップ４３）。これは、前述した図
１４に示すステップ２３の判断ステップと同様であっ
て、変速判断に基づく変速と所定期間のサイクルで繰り
返されるリッチスパイクとが重なるか否かの判断であ
り、したがって図１４に示す制御と同様に、エンジン回
転数の累積値ΣＮＥが所定の基準値Ａ（＝ＳＮＥ−β、
βは一定値）を越えたか否かの判断ステップ（ステップ
４３’）に変更することもできる。

【００８３】ステップ４３で否定判断された場合には、
直前のリッチスパイクからある程度長い時間が経過して
いることになり、所定期間ごとのリッチスパイクが実行
される可能性が高いので、強制的にＮＯx 放出フラグを
セットする（ステップ４４）。これは図１４に示す制御
におけるステップ２４と同様であり、これに基づいてリ
ッチスパイクを実行できる状態になる。また図１４にお
けるステップ２５と同様に、ＮＯx 放出フラグをセット
した後に、ロックアップクラッチ８のスリップ制御もし
くはそのトルク容量のスイープダウンを実行する（ステ
ップ４５）。

【００８４】そして変速判断の成立と同時もしくはその
直後に、直ちにリッチスパイクを実行する（ステップ４
６）。なお、このステップ４６がこの発明で変速判断に
基づく空燃比のリッチ化の手段に相当する。すなわち通
常の自動変速機では、変速判断が成立した場合、直ちに
変速を指令せずに、変速判断の確認や他の変速判断の成
立の有無の確認などのために所定時間のインターバルを
取っている。したがって変速の判断の後であっても強制
的なリッチスパイクを行うことができる。

【００８５】そのためここで許容されるリッチスパイク
の実行継続時間（処理時間）ＴR は、その変速判断から
変速出力までのインターバルの間あるいは遅くとも判断
された変速のトルク相の開始までの間である。またその
処理時間ＴR は、前述した図１４に示す制御の場合と同
様に、通常のリッチスパイクの時間ＴS より短くてもよ
く、むしろ短いことが好ましく、さらに車速Ｖやスロッ
トル開度θあるいは変速のパターンによって変えてもよ
い。そして通常のリッチスパイクの際に実施される点火
時期の遅角制御は、ステップ４６での強制的なリッチス
パイクの際には実行しない。

【００８６】このようにしてリッチスパイクを実行した
後にいわゆる終了処理としてＮＯx放出フラグのリセッ
ト、およびエンジン１の累積回転数ΣＮＥとカウント値
Ｃとの減算処理を行う（ステップ４７）。これは、図１
４に示すステップ３０と同様である。

【００８７】さらに変速判断が成立していないことによ
りステップ４２で否定判断された場合には、エンジン１
の累積回転数ΣＮＥなどに基づく通常のリッチスパイク
を実施する（ステップ４８）。また変速判断の前の前記
判断基準の時間ＴA の間に通常のリッチスパイクが実行
されていたことによりステップ４３で肯定判断された場
合には、変速中に通常のリッチスパイクが実施される可
能性が低いので、ステップ４８に進んで通常のリッチス
パイクを実行する。

【００８８】上述した変速の予測に基づくリッチスパイ
クを第２速から第３速へのアップシフトの際に実行した
例をタイムチャートで示すと、図１９のとおりである。
第２速での走行中に車速が増大し、走行状態が第３速へ
のアップシフト線を横切って変化すると、第３速へのア
ップシフトが判断される（ｔ10時点）。このｔ10時点の
前のＴA 秒の間にリッチスパイクが実行されていない場
合には、直ちに強制的にリッチスパイクが実行され、ま
たロックアップクラッチ８のトルク容量を低下させる制
御が実行される。ＴR 秒後のｔ11時点にリッチスパイク
が終了し、その後のｔ12時点に第３速への変速出力が行
われる。それ以降の制御内容は、図１７を参照して説明
した前述の制御例と同様である。

【００８９】したがって上述した制御では、変速と通常
のリッチスパイクとが重なることが予想される場合に
は、変速の判断と変速出力との間で強制的にリッチスパ
イクを実行するので、変速時にリッチスパイクが実行さ
れることが事前に回避される。そのため自動変速機３で
の変速が入力トルク（エンジントルク）の安定した状態
で実行され、その結果、変速に関与する摩擦係合装置の
油圧を適正に制御して変速ショックの悪化や摩擦係合装
置の耐久性の低下などを防止することができる。

【００９０】なお、この発明で対象とする自動変速機
は、図１に示すギヤトレイン以外のギヤトレインあるい
は図５に示す油圧回路以外の油圧回路を有するものであ
ってもよい。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１もしくは４
ないし１０に記載した発明では、自動変速機で変速が実
行されることが予測された場合に、空燃比を一時的にリ
ッチにする制御をその予測に基いて実行するので、エン
ジンの累積回転数などに基づいて所定期間ごとに実施さ
れる空燃比のリッチ化が、変速中に生じることが回避さ
れ、したがって自動変速機での変速を入力トルクが安定
している状態で実行できるので、変速ショックの悪化や
摩擦係合装置の耐久性の低下などを未然に防止すること
ができる。

【００９２】また請求項２もしくは１１の発明によれ
ば、自動変速機の変速の予測に基づいた強制的な空燃比
のリッチ化が、短時間の間に実行されかつ終了するの
で、変速の実行に近い時点で空燃比のリッチ化を行うこ
とが可能になり、所定期間ごとに実行される通常のリッ
チ化と変速との時間的な重なりを、より確実に防止で
き、また強制的なリッチ化の制御が容易になる。

【００９３】さらに請求項３もしくは９あるいは１０に
記載した発明によれば、変速判断以降で変速開始前に強
制的に空燃比のリッチ化を行うので、判断された変速の
時点で空燃比のリッチ化が生じることがなく、したがっ
て自動変速機での変速を入力トルクが安定している状態
で実行できるので、変速ショックの悪化や摩擦係合装置
の耐久性の低下などを未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明で対象とする自動変速機のギヤトレイ
ンの一例を示すスケルトン図である。

【図２】その自動変速機で各変速段を設定するための摩
擦係合装置の係合作動表を示す図である。

【図３】そのエンジンおよび自動変速機についての制御
系統図である。

【図４】シフト装置における各レンジ位置の配列を示す
図である。

【図５】クラッチ・ツウ・クラッチ変速である第２速と
第３速との間の変速を実行する第２および第３のブレー
キの油圧を制御するための油圧回路の一部を示す図であ
る。

【図６】この発明で対象とするエンジンの吸排気系統お
よび空燃比の制御系統を模式的に示す図である。

【図７】基本燃料噴射時間のマップを示す図である。

【図８】エンジンから排出される排気ガス中の未燃焼Ｈ
Ｃ、ＣＯおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。

【図９】リッチスパイク時の空燃比を説明するための図
である。

【図１０】エンジントルクと空燃比との関係を説明する
ための図である。

【図１１】補正係数ＫＫのマップを示す図である。

【図１２】ＮＯx 吸収剤からのＮＯx の放出制御の一例
を示すフローチャートである。

【図１３】燃料噴射量制御の一例を示すフローチャート
である。

【図１４】変速の予測に基づいて強制的にリッチスパイ
クを行う制御ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。

【図１５】アップシフトおよびダウンシフトを説明する
ための変速線図である。

【図１６】リッチスパイクの実行継続時間のマップの一
例を示す図である。

【図１７】図１４に示す制御を行った場合のエンジン回
転数、空燃比、出力トルク、ロックアップクラッチなら
びに二つのブレーキの係合圧の変化を示すタイムチャー
トである。

【図１８】変速判断に基づいて強制的にリッチスパイク
を行う制御ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。

【図１９】図１８に示す制御を行った場合のエンジン回
転数、空燃比、出力トルク、ロックアップクラッチなら
びに二つのブレーキの係合圧の変化を示すタイムチャー
トである。

【符号の説明】

１ エンジン ３ 自動変速機 ２１ エンジン用電子制御装置 ３３ 変速用電子制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−166901（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−176635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−253930（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−166212（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−296472（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−137738（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−144580（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/04 305 F02D 29/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空燃比をリーンにしたリーンバーン運転
   中の所定期間ごとに一時的に空燃比をリッチ化する内燃
   機関に、走行状態に基づいて変速を実行する自動変速機
   が連結された車両における自動変速機付内燃機関の制御
   装置において、前記自動変速機での変速を予測する手段
   と、該手段による変速の予測に基づきその予測された変
   速の以前に空燃比の一時的なリッチ化を実行する手段と
   を備えていることを特徴とする自動変速機付内燃機関の
   制御装置。
2. 【請求項２】 前記変速の予測に基づいて実行される空
   燃比のリッチ化の処理時間が、前記変速の予測に基づか
   ない前記所定期間ごとの空燃比のリッチ化の処理時間よ
   り短く設定されることを特徴とする請求項１に記載の自
   動変速機付内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 空燃比をリーンにしたリーンバーン運転
   中の所定期間ごとに一時的に空燃比をリッチ化する内燃
   機関に、走行状態に基づいて変速を判断するとともにそ
   の変速の判断の成立から所定の時間間隔をあけて変速を
   実行する自動変速機が連結された車両における自動変速
   機付内燃機関の制御装置において、前記自動変速機での
   変速を判断する手段と、該手段による変速判断に基づき
   かつその変速判断の成立から前記所定の時間間隔の間に
   空燃比の一時的なリッチ化を実行する手段とを備えてい
   ることを特徴とする自動変速機付内燃機関の制御装置。
4. 【請求項４】 前記変速を予測する手段が、車速やスロ
   ットル開度などの走行状態を示すパラメータの変化量も
   しくは変化率に基づいて変速を予測するように構成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機付
   内燃機関の制御装置。
5. 【請求項５】 前記変速の発生の予測の前の所定時間の
   間に空燃比がリッチ化された場合に、前記空燃比の一時
   的なリッチ化が実行されないように構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の自動変速機付内燃機関の
   制御装置。
6. 【請求項６】 前記変速の発生の予測の前における前記
   内燃機関の累積回転数が予め定めた基準値より小さい場
   合に、前記空燃比の一時的なリッチ化が実行されないよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   自動変速機付内燃機関の制御装置。
7. 【請求項７】 前記所定時間が、内燃機関の回転数もし
   くは吸気管負圧あるいは吸入空気量に基づいて変更され
   るように構成されていることを特徴とする請求項５に記
   載の自動変速機付内燃機関の制御装置。
8. 【請求項８】 前記基準値が、内燃機関の回転数もしく
   は吸気管負圧あるいは吸入空気量に基づいて変更される
   ように構成されていることを特徴とする請求項６に記載
   の自動変速機付内燃機関の制御装置。
9. 【請求項９】 前記空燃比の一時的なリッチ化を実行す
   る前にロックアップクラッチのトルク容量を低下させる
   手段を更に備えていることを特徴とする請求項１もしく
   は３に記載の自動変速機付内燃機関の制御装置。
10. 【請求項１０】 前記空燃比の一時的なリッチ化を実行
    するときは点火時期の遅角制御を実行させない手段を更
    に備えていることを特徴とする請求項１もしくは３に記
    載の自動変速機付内燃機関の制御装置。
11. 【請求項１１】 空燃比のリッチ化の処理時間が短くさ
    れた場合に燃料の増量補正をおこなう手段を更に備えて
    いることを特徴とする請求項２に記載の自動変速機付内
    燃機関の制御装置。