JP3228117B2 - 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、空燃比を理論空
燃比より大きくしたリーンバーン運転を選択的に行うこ
とのできる内燃機関の制御装置に関し、特に自動変速機
が連結されている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
るから、エンジントルクが低下し、また燃焼が不安定に
なってトルク変動が比較的大きくなるなどの特性があ
り、したがって通常は、車速が所定車速以上でかつスロ
ットル開度が比較的低開度の状態で実行することとして
いる。

【０００３】一方、車両用の変速機として、エンジン負
荷や車速などの走行状態に基づいて変速を実行させる自
動変速機が多用されている。この種の自動変速機では、
変速時のエンジンを含む回転要素の回転変化に起因する
慣性力を、多板クラッチや多板ブレーキなどの摩擦係合
装置によって吸収し、出力トルクを滑らかに変化させる
ことによって変速ショックを防止している。その摩擦係
合装置は、油圧によって制御するように構成してあるの
で、変速過渡時に油圧を制御して円滑な変速を行わせて
いる。したがってその油圧は、摩擦係合装置にかかるト
ルクあるいは自動変速機に入力されるトルクに適合した
油圧に制御する必要があり、特に二つ以上の摩擦係合装
置の係合・解放状態を同時に切り換えて実行するいわゆ
るクラッチ・ツウ・クラッチ変速の場合には、入力トル
クに応じた油圧の制御が必要である。また自動変速機の
変速パターンは、駆動力や加速性あるいは燃費に大きく
影響し、例えば高速側の変速段を使用しやすい変速パタ
ーンであれば、燃費が良好になり、これとは反対に低速
側の変速段を使用しやすい変速パターンであれば、駆動
トルクが大きくなって加速性が向上する。

【０００４】このようにエンジンと自動変速機とは、車
両の走行特性に大きく影響するが、従来では、エンジン
のリーンバーン制御と自動変速機の制御とを互いに独立
して個別に行っていたので、変速ショックが必ずしも充
分に改善されないなどの不都合があった。

【０００５】そこで例えば、特開平５−２０９６７７号
公報に記載された発明では、自動変速機の制御油圧の学
習制御を、エンジントルクが不安定になるリーンバーン
時には禁止し、理論空燃比（ストイキ状態）もしくはそ
れより小さい空燃比の出力空燃比（リッチ状態）で実行
することとしている。またこの公報に記載された発明で
は、油圧の学習制御を実行している状態では、積極的に
ストイキ状態を維持し、エンジントルクを安定させた状
態で制御油圧の学習制御を行うようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来で
は、自動変速機への入力トルクが安定した状態で油圧の
学習制御を行うこととしているので、油圧の制御データ
や制御内容が正確になる。しかしながら上記従来の制御
装置は、リーンバーン運転と自動変速機での油圧の学習
制御とを互いに背反するものとしているために、リーン
バーン運転が制約されて燃費の向上効果が低下する不都
合があった。

【０００７】また自動変速機が常時良好な状態にあると
は限らないうえに自動変速機の個体差があるので、制御
油圧や変速制御などの制御性が低下する場合もあり、こ
のような場合におけるリーンバーン制御と自動変速機の
制御とを関連させる技術が従来知られていず、したがっ
て例えば自動変速機の制御性が低下した状態でリーンバ
ーンが実行され、その結果、変速ショックが悪化した
り、あるいは駆動力が不足するなどドライバビリティが
悪化する可能性が多分にあった。

【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、内燃機関のリーンバーン制御と自動変速
機の制御とをより積極的に関連づけることにより変速シ
ョックやドライバビリティの悪化を防止することを目的
とするものである。

【０００９】

【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、油圧
によって摩擦係合装置を係合もしくは解放させることに
より変速を実行しかつフェイルによらない制御の不安定
状態とその不安定状態が解消されて達成される制御の安
定状態とに変化する自動変速機と、理論空燃比もしくは
それよりリッチな空燃比および理論空燃比よりリーンな
空燃比での運転の可能な内燃機関とを備えた車両におけ
る自動変速機付内燃機関の制御装置において、前記自動
変速機の前記安定状態を判定する手段と、該手段によっ
て自動変速機の前記安定状態が判定されない場合に前記
内燃機関のリーン空燃比での運転を不許可とする手段と
を備えていることを特徴とするものである。

【００１０】したがって請求項１に記載した発明では、
自動変速機が動作し始めた直後の低油温などによって制
御が不安定になる状態を経て自動変速機が安定していれ
ば、内燃機関でのリーン空燃比での運転が実行可能にな
るので、燃費を向上させることができ、また内燃機関の
リーンバーン運転を行っても自動変速機が安定状態にあ
るために、変速ショックが悪化することはない。

【００１１】また請求項２に記載した発明は、油圧によ
って摩擦係合装置を係合もしくは解放させることにより
変速を実行する自動変速機と、理論空燃比もしくはそれ
よりリッチな空燃比および理論空燃比よりリーンな空燃
比での運転の可能な内燃機関とを備えた車両における自
動変速機付内燃機関の制御装置において、前記摩擦係合
装置の変速過渡期の油圧を学習する学習手段と、該学習
手段での油圧の学習が終了したことを判定する学習終了
判定手段と、該学習終了判定手段が前記油圧の学習の終
了を判定するまで前記内燃機関のリーン空燃比での運転
を禁止するリーンバーン禁止手段とを備えていることを
特徴とするものである。

【００１２】したがって請求項２に記載した発明では、
先ず、自動変速機の油圧の学習制御が実行され、その学
習制御が終了した後に内燃機関のリーンバーン運転が行
われる。自動変速機の油圧の学習制御は、所定の油圧で
変速制御などを行い、その制御結果に基づいて油圧を補
正し、次回の制御に制御結果を反映させる制御であり、
したがって自動変速機の個体差や摩擦係合装置の経時変
化などを取り込むことになるから、学習終了判定手段に
よって学習制御の終了が判定された時点では、自動変速
機の油圧の制御が安定しており、したがってリーンバー
ン運転を行っても変速ショックが悪化することがなく、
またリーンバーン運転を行うことによって燃費が向上す
る。

【００１３】さらに請求項３に記載した発明は、油圧制
御装置によって給排される油圧によって摩擦係合装置を
係合もしくは解放させることにより変速を実行しかつフ
ェイルによらずに前記油圧制御装置による油圧の制御性
が低下する自動変速機と、理論空燃比もしくはそれより
リッチな空燃比および理論空燃比よりリーンな空燃比で
の運転の可能な内燃機関とを備え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、前記油圧制御装置
による油圧の制御性が低下したことを検出する油圧制御
性検出手段と、該油圧制御性検出手段で前記油圧の制御
性の低下が検出された場合に前記内燃機関のリーン空燃
比での運転を禁止するリーンバーン禁止手段とを備えて
いることを特徴とするものである。

【００１４】自動変速機での油圧の制御性の低下は、油
温が低いためにオイルの粘度が高いこと、油圧の制御を
行うためのソレノイドバルブが電圧の低下などによって
正常に動作しないことなどが原因で発生する。請求項３
の発明では、このような制御性の低下を検出し、その検
出結果に基づいてリーンバーン運転が禁止される。した
がって変速ショックの悪化要因となる油圧制御性の低下
とリーンバーン運転とが重なることがないので、変速シ
ョックの悪化を防止することができる。

【００１５】そして請求項４に記載した発明は、摩擦係
合装置を係合もしくは解放させることにより変速を実行
する自動変速機と、理論空燃比もしくはそれよりリッチ
な空燃比および理論空燃比よりリーンな空燃比での運転
の可能な内燃機関とを備え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、前記自動変速機の変速を
制御する手段のフェイルを検出するフェイル検出手段
と、該フェイル検出手段により前記フェイルが検出され
た場合に、アクセルペダルの踏み込み量に応じた基本ス
ロットル開度が所定値より大きい開度にある時にリーン
空燃比での運転を禁止し、かつ前記基本スロットル開度
が前記所定値以下の低開度にあるときにリーン空燃比で
の運転を許可するリーンバーン制限手段とを備えている
ことを特徴とするものである。

【００１６】請求項４に記載した発明では、フェイル検
出手段が自動変速機の変速を制御する手段のフェイルを
検出した場合には、自動変速機での正規の変速が実行で
きず、例えばシフトソレノイドバルブのフェイルが原因
となってアップシフトが生じてしまうことがある。この
ような場合、請求項４の発明では、基本スロットル開度
に応じて内燃機関のリーンバーン運転が制限される。す
なわち、基本スロットル開度が所定値より大きい場合に
は、リーンバーン運転が禁止されるので、自動変速機お
よび内燃機関の両方が、駆動トルクを低下させる状態と
なることが防止され、したがって駆動力もしくは加速性
の不足などドラバビリティの悪化が防止される。これと
は反対に基本スロットル開度が所定値以下であれば、大
きい出力が特には要求されていないので、リーン空燃比
での運転が許可され、その結果、リーン空燃比での運転
の期間が長くなって燃費が向上する。また一方、請求項
５の発明は、請求項１の構成における前記安定状態を判
定する手段が、リーンな空燃比での運転中に学習値が安
定状態になり、かつバッテリ電源がオンされてからの経
過時間、車両の工場出荷からの経過時間、車両の工場出
荷からの走行距離、車両の工場出荷からの変速回数の積
算値、変速機の油温およびバッテリ電圧のいずれかに基
づいて前記自動変速機の安定状態を判定するように構成
されていることを特徴とするものである。したがって請
求項５の発明では、リーンな空燃比での運転中におい
て、学習値が安定していない場合、リーンな空燃比での
運転中に学習値が安定状態になり、かつバッテリ電源が
オンされてからの経過時間、車両の工場出荷からの経過
時間、車両の工場出荷からの走行距離、車両の工場出荷
からの変速回数の積算値のいずれかが所定値以下の場合
に自動変速機が安定状態にないことが判定され、あるい
は変速機の油温が低い場合、バッテリ電圧が低電圧であ
る場合のいずれかにおいて、自動変速機が安定状態にな
いことが判定される。さらに、請求項６の発明は、請求
項２における前記学習終了判定手段が、前記油圧の学習
値が安定することによって学習の終了を判定するように
構成されていることを特徴とする制御装置である。した
がって請求項６の発明では、油圧の学習値が安定するこ
とにより油圧の学習の終了したことが判定され、その判
定がおこなわれるまでリーン空燃比での運転が禁止され
る。さらにまた、請求項７の発明は、請求項３における
前記油圧制御性検出手段が、前記自動変速機の油温と、
バッテリ電圧とのいずれかに基づいて油圧の制御性が低
下していることを検出するように構成されていることを
特徴とする制御装置である。したがって請求項７の発明
では、自動変速機の油温が低い場合と、バッテリ電圧が
低い場合とに自動変速機の油圧の制御性が低下している
ことが検出される。そしてまた、請求項８の発明は、請
求項４における前記フェイル検出手段が、第２速ないし
第５速でリーンバーン運転をおこなうドライブレンジが
設定されている場合に、前記自動変速機におけるシフト
ソレノイドバルブのフェイルを検出するように構成され
ていることを特徴とする制御装置である。したがって請
求項８の発明では、第２速ないし第５速でリーンバーン
運転をおこなうドライブレンジが設定されている場合
に、シフトソレノイドバルブがフェイルした場合にこれ
を検出してリーン空燃比での運転が制限される。

【００１７】

【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エ
ンジン１および自動変速機２を含む全体的な構成を説明
する。図６は、エンジン１および自動変速機２について
の制御系統図を示しており、アクセルペダル３の踏み込
み量に応じた信号がエンジン用電子制御装置４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５によって駆動される電子スロットル
弁６が設けられており、この電子スロットル弁６は、ア
クセルペダル３の踏み込み量に応じて制御装置４からス
ロットルアクチュエータ５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。

【００１８】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７、吸入空気量を検出するエアフ
ローメータ８、吸入空気の温度を検出する吸入空気温度
センサ９、上記電子スロットル弁６の開度θを検出する
スロットルセンサ１０、車速Ｖを検出する車速センサ１
１、エンジン１の冷却水温度を検出する冷却水温センサ
１２、ブレーキの作動を検出するブレーキスイッチ１
３、シフトレバー１４の操作位置を検出する操作位置セ
ンサ１５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ＮE 、吸入空気温度Ｔｈa 、電子スロ
ットル弁６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１４の操作
位置Ｐshを表す信号が、エンジン用電子制御装置４およ
び変速用電子制御装置１６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１６には、上記の電
子スロットル弁６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。

【００１９】また、自動変速機２は、後述するように流
体継手の一種であるトルクコンバータを備えており、そ
のトルクコンバータにおけるタービンランナーの回転速
度を検出するタービン回転速度センサ１７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１６に供
給されている。さらに、アクセルペダル３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
１８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１６に入力されている。

【００２０】エンジン用電子制御装置４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１９を制御し、点火
時期制御のためにイグナイタ２０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５により電子スロットル弁６を制御
して実行する。これらの制御には、空燃比を理論空燃比
より大きくしたリーンバーン運転およびリーンバーン時
に一時的に空燃比を低下させるリッチスパイクならびに
トルク変動を抑制するための点火時期の遅角制御などが
含まれる。

【００２１】変速用電子制御装置１６も、上記のエンジ
ン用電子制御装置４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Ｒ
ＯＭ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２１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１６は、電子スロットル弁６
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。

【００２２】上記のエンジン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７は吸排気系統を模式
的に示しており、ピストン３０の頂部側に形成された燃
焼室３１には、点火プラグ３２が配置されている。また
この燃焼室３１には、吸気弁３３を有する吸気ポート３
４と、排気弁３５を有する排気ポート３６とが連通され
ている。

【００２３】その吸気ポート３４は、対応するマニホー
ルド３７を介してサージタンク３８に連結され、その各
マニホールド３７には、吸気ポート３４内に向けて燃料
を噴射する燃料噴射弁３９が取り付けられている。また
サージタンク３８は、吸気ダクト４０およびエアフロー
メータ８を介してエアクリーナ４１に連結され、吸気ダ
クト４０内にスロットル弁６が配置されている。

【００２４】一方、排気ポート３６は、排気マニホール
ド４２および排気管４３を介してＮＯx 吸収剤４４を内
蔵したケーシング４５に接続され、さらにそのケーシン
グ４５は排気管４６を介して触媒コンバータ４７に連結
されている。なお、この触媒コンバータ４７は、三元触
媒４８を内蔵している。

【００２５】このエンジン１を制御する電子制御装置４
は、デジタルコンピュータからなり、双方向性バス４９
によって相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリーメモ
リ）５０、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５１、Ｃ
ＰＵ（マイクロプロセッサ）５２、入力ポート５３およ
び出力ポート５４を備えている。エアフローメータ８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５５を介して入力ポート５３に入力される
ようになっている。また入力ポート５３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７が接続
されている。一方、出力ポート５４は対応する駆動回路
５６，５７を介してそれぞれ点火プラグ３２および燃料
噴射弁３９に接続されている。

【００２６】上記のようにエンジン１は、燃料噴射弁３
９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。

【００２７】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／ＮE （Ｑは
吸入空気量、ＮE 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ＮE の関数として図８に示
すようなマップの形で予めＲＯＭ５２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。

【００２８】図７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９は、燃焼室３
１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９から知られるように、燃焼
室３１から排出される未燃焼のＨＣ、ＣＯの濃度は、燃
焼室３１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３１から排出される排気ガス中の酸素
Ｏ2 の濃度は燃焼室３１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。

【００２９】ケーシング４５内に収容されているＮＯx
吸収剤４４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Ｌi 、
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。

【００３０】吸気ダクトおよびＮＯx 吸収剤４４の上流
の排気管路内に供給された空気と燃料との比を「ＮＯx
吸収剤４４への流入排気ガスの空燃比」とすると、この
ＮＯx 吸収剤４４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。

【００３１】なお、ＮＯx 吸収剤４４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３１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
４４は燃焼室３１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３１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ＮＯx を放出
することになる。

【００３２】前述したように図７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４４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４４によ
るＮＯx 吸収能力が飽和してしまい、しばらくしてＮＯ
x 吸収剤４４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１０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 ＝Ｋ
Ｋ）に制御し、それによってＮＯx 吸収剤４４に吸収さ
れたＮＯx をＮＯx 吸収剤４４から放出させる。すなわ
ちリッチスパイクを実行する。

【００３３】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１１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。

【００３４】したがって図１１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３
１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３１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。

【００３５】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／ＮE とエンジン回転数Ｎ
E との関数になり、このリッチ空燃比（ＫＫ）は図１２
に示すようにエンジン負荷Ｑ／ＮE およびエンジン回転
数ＮE の関数の形で予めＲＯＭ５０に記憶されている。

【００３６】また、ＮＯx 吸収剤４４からのＮＯx の放
出作用は、一定量のＮＯx がＮＯx吸収剤４４に吸収さ
れたとき、例えばＮＯx 吸収剤４４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。ＮＯx 吸
収剤４４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４４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４４に吸収されているＮＯx 量を
推定してもよい。

【００３７】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１３は、前記電子制御
装置４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ＴＰ
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。

【００３８】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４４
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。ΣＮ
E ≦ＳＮE のときにはリターンし、ΣＮE ＞ＳＮE のと
き、すなわちＮＯx 吸収剤４４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。

【００３９】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。

【００４０】図１４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４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１４において、先ずステップ
１０で図９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ＴＡＵ
（＝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。

【００４１】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１２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。

【００４２】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３６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。

【００４３】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気の空燃比を小さくしても燃焼室３
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３４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。

【００４４】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３１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是正する
ように制御開始時に燃料噴射量を減少させることが好ま
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。

【００４５】上記のリーンバーン運転は、排気ガスや乗
り心地を悪化させない状態で実行され、そのためにリー
ンバーン運転の許可領域が第２速以上の各変速段ごとに
設定されている。この許可領域は、エンジン回転数ＮE
と基本スロットル開度ＴTAとをパラメータとして設定さ
れたものであり、その一例を図１５に示してある。図１
５において、ハッチングを施してある領域がリーンバー
ン運転が行われる領域であるが、基本スロットル開度Ｔ
TAがゼロの状態すなわちアイドリング状態では、エンジ
ンの回転が不安定になることを防止するために空燃比を
ストイキもしくはリッチに設定する。

【００４６】つぎに上記のエンジン１に連結された自動
変速機２について説明する。図１６において、エンジン
１にトルクコンバータ６０を介して自動変速機２が連結
されている。このトルクコンバータ６０は、エンジン１
のクランク軸６１に連結されたポンプインペラ６２と、
自動変速機２の入力軸６３に連結されたタービンランナ
ー６４と、これらポンプインペラ６２およびタービンラ
ンナー６４の間を直結するロックアップクラッチ６５
と、一方向クラッチ６６によって一方向の回転が阻止さ
れているステータ６７とを備えている。

【００４７】上記自動変速機２は、ハイおよびローの２
段の切り換えを行う副変速部６８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６９とを備えてい
る。副変速部６８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 から成る遊星歯車装置７０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７１
との間に設けられたブレーキＢ0 とを備えている。

【００４８】主変速部６９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７２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７３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７４とを備え
ている。

【００４９】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７５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７６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７６との間に第２クラッチＣ2 が設け
られている。

【００５０】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７１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７１
との間には、第１一方向クラッチＦ1 および第２ブレー
キＢ2 が直列に設けられている。この第１一方向クラッ
チＦ1 は、サンギヤＳ1 およびサンギヤＳ2 が入力軸６
３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。

【００５１】キャリヤＫ1 とハウジング７１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７１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。

【００５２】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１７の係合
作動表に示してある。なお、図１７において○印は係合
状態、×印は解放状態をそれぞれ示す。

【００５３】また、変速用電子制御装置１６は、基本ス
ロットル弁開度ＴTA（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２の変速段やロックアップクラッチ
６５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２１におけるＮ
o ．１ないしＮo ．３のソレノイド弁ＳOL1 ，ＳOL2 ，
ＳOL3 を駆動し、エンジンブレーキを発生させる際に
は、Ｎo ．４のソレノイド弁ＳOL4 を駆動するよう構成
されている。

【００５４】他方、上記のロックアップクラッチ６５
は、自動変速機２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Ｔ
TA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６５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６０の回転損失
を可及的に抑制するためのものである。

【００５５】図１８は、シフトレバー１４の操作位置を
示している。図１８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１４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
１４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。

【００５６】図１７に示すように上記の自動変速機２
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 あるいは第３ブレーキＢ3
の油圧を、入力トルクあるいは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２１
には、この変速を円滑かつ迅速に実行するために、図１
９に示す回路が組み込まれている。以下、簡単にその構
成を説明する。

【００５７】図１９において符号８０は 1-2シフトバル
ブを示し、また符号８１は 2-3シフトバルブを示し、さ
らに符号８２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８０，８１，８２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８０，８１，
８２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８１のポート
のうち第１速および第２速で入力ポート８３に連通する
ブレーキポート８４に、第３ブレーキＢ3 が油路８５を
介して接続されている。この油路にはオリフィス８６が
介装されており、そのオリフィス８６と第３ブレーキＢ
3 との間にダンパーバルブ８７が接続されている。この
ダンパーバルブ８７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。

【００５８】また符号８８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８８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８８は、スプ
ール８９とプランジャ９０とこれらの間に介装したスプ
リング９１とを備えており、スプール８９によって開閉
される入力ポート９２に油路８５が接続され、またこの
入力ポート９２に選択的に連通させられる出力ポート９
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９３は、スプール８９の先端側に形成したフィ
ードバックポート９４に接続されている。一方、前記ス
プリング９１を配置した箇所に開口するポート９５に
は、 2-3シフトバルブ８１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９６が油路９７を
介して連通されている。またプランジャ９０の端部側に
形成した制御ポート９８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。

【００５９】したがって B-3コントロールバルブ８８
は、スプリング９１の弾性力とポート９５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
９８に供給される信号圧が高いほどスプリング９１によ
る弾性力が大きくなるように構成されている。

【００６０】さらに図１９中、符号９９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９９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１００と第１のプランジャ１０１とこれらの間に配置
したスプリング１０２とスプール１００を挟んで第１の
プランジャ１０１とは反対側に配置された第２のプラン
ジャ１０３とを有している。この 2-3タイミングバルブ
９９の中間部のポート１０４に油路１０５が接続され、
またこの油路１０５は、 2-3シフトバルブ８１のポート
のうち第３速以上の変速段でブレーキポート１０４に連
通させられるポート１０６に接続されている。

【００６１】さらにこの油路１０５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１
０７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１０４に選択的に連通させられるポート１０８
は油路１０９を介してソレノイドリレーバルブ１１０に
接続されている。そして第１のプランジャ１０１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１０３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。

【００６２】前記油路９７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１１１とチェックボール付きオリフィ
ス１１２とが介装されている。またこの油路９７から分
岐した油路１１３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１１
４が介装され、この油路１１３は以下に説明するオリフ
ィスコントロールバルブ１１５に接続されている。

【００６３】オリフィスコントロールバルブ１１５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１１６によって開閉されるよう
に中間部に形成したポート１１７には第２ブレーキＢ2
が接続されており、このポート１１７より図での下側に
形成したポート１１８に前記油路１１３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１１７より
図での上側に形成したポート１１９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
１１９には、油路１２０を介して前記 B-3コントロール
バルブ８８のポート１２１が接続されている。なおこの
ポート１２１は、第３ブレーキＢ3 を接続してある出力
ポート９３に選択的に連通させられるポートである。

【００６４】オリフィスコントロールバルブ１１５のポ
ートのうちスプール１１６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１２２が油路１２３を
介して、 3-4シフトバルブ８２のポート１２４に接続さ
れている。このポート１２４は、第３速以下の変速段で
第３ソレノイドバルブＳOL3 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ＳOL4 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１１５には、前記油路１０５から分岐し
た油路１２５が接続されており、この油路１２５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。

【００６５】なお、前記 2-3シフトバルブ８１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１２
６が、前記 2-3タイミングバルブ９９のうちスプリング
１０２を配置した箇所に開口するポート１２７に油路１
２８を介して接続されている。また 3-4シフトバルブ８
２のうち第３速以下の変速段で前記油路９７に連通させ
られるポート１２９が油路１３０を介してソレノイドリ
レーバルブ１１０に接続されている。

【００６６】そして図１９中、符号１３１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Ｓ
LN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。

【００６７】また符号１３２は C-0エキゾーストバルブ
を示し、さらに符号１３３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
３２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。

【００６８】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８８のポート１２１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８８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１１５のスプール１１６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１１５を介して油路１１３に連通させ
られるので、大径オリフィス１１４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。

【００６９】上述した自動変速機２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。

【００７０】上記のように自動変速機２の油圧の制御の
ためには、自動変速機２に入力されるトルクをデータと
して得る必要があり、これは通常、学習制御によって行
われる。ここで学習制御とは、制御値を制御結果に基づ
いて修正し、次回の制御に反映させる制御であり、エン
ジン１および自動変速機２の安定状態で実行される。誤
ったデータを取り込まないためである。そしてこの発明
の制御装置では、油圧の学習制御をエンジン１の運転状
態に応じて以下のようにして実行する。

【００７１】図１はその制御ルーチンを示しており、先
ず、ステップ２１で入力信号の処理を行い、つぎにドラ
イブ（Ｄ）レンジが選択されているか否かを判断する
（ステップ２２）。この実施例においては、Ｄレンジの
第２速ないし第５速でリーンバーン運転を実施すること
としているからである。そしてこのＤレンジが選択され
ているか否かの判断は、シフトレバー１４がＤレンジ位
置に設定されることに起因して、操作位置検出センサ１
５が出力する信号に基づいて判断することができる。

【００７２】ステップ２２で否定判断された場合には、
特に制御を行うことなくリターンし、また肯定判断され
た場合には、エンジントルクの推定を開始しているか否
かを判断する（ステップ２３）。これは、クラッチ・ツ
ウ・クラッチ変速である第２速と第３速との間の変速に
関与する摩擦係合装置（例えば第３ブレーキＢ3 ）の油
圧を制御するためであり、エンジン１の１回転あたりの
吸入空気量Ｑ／ＮE 、吸気管負圧ＰＭ、吸入空気量ＧＮ
などとエンジン回転数ＮE などとに基づいて公知の方法
で推定することができる。ステップ２３では、その推定
エンジントルクに基づいて自動変速機２の油圧を決定す
る制御が開始されたか否か、あるいは油圧の切換えのタ
イミングを判断する。

【００７３】ステップ２３で否定判断された場合には、
特に制御を行うことなくリターンし、また肯定判断され
た場合には、エンジン１に供給する混合気の空燃比がリ
ーンに設定されているリーン制御中か否かを判断する
（ステップ２４）。これは前述した図１３におけるステ
ップ２１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
るか否かよって判断することができる。リーン制御中で
あれば、学習値△ＤSLU が安定しているか否かを判断す
る（ステップ２５）。ここで学習値△ＤSLU は、前述し
たリニアソレノイドバルブＳLUのデューティ比の補正値
であり、これによって第２速と第３速との間の変速の際
の油圧を制御する。この学習値△ＤSLU が安定した値に
なっていれば、油圧特性が安定しているものと判断する
ことができる。したがってステップ２５がこの発明にお
ける学習手段および学習終了判定手段に相当する。

【００７４】なお、油圧学習制御は、クラッチ・ツウ・
クラッチ変速の際のタイアップ状態もしくはオーバーシ
ュート状態に基づく学習制御の他に、例えば係合圧のフ
ィードバック制御を行っている状態での学習制御なども
あり、これらいずれの学習制御も特開昭６３−２９１７
３８号公報などで公知の方法・装置によって行うことが
できる。

【００７５】したがってステップ２５で肯定判断された
場合には、ステップ２６に進んで、バッテリ電源がＯＮ
されてからの経過時間ＴS が所定の基準値ＴA 以上か否
かを判断する。これは、自動変速機２の使用が開始され
てからの経過時間の判断と同様であり、使用開始からあ
る程度の時間が経過すれば、摩擦係合装置の摩擦係数な
どの特性が安定するので、その安定状態を判断すること
になる。したがってこの経過時間ＴS による判断に替え
て、車両の工場出荷からの走行距離や変速回数の積算値
などに基づいて判断してもよい。これらステップ２５，
２６がこの発明において自動変速機２の安定状態を判断
する手段に相当する。

【００７６】上記のステップ２５，２６で共に肯定判断
され、自動変速機２が安定しているとされた場合には、
リーン制御を継続する（ステップ２７）。その制御は前
述したとおりである。またリーン制御中でのエンジント
ルクを推定する（ステップ２８）。これは、例えば図１
１に示す空燃比とエンジントルクとの関係に基づいて行
うことができる。したがってステップ２７がリーン空燃
比での運転を許可する手段に相当する。

【００７７】そしてこのようにして得られたエンジント
ルクの値に基づいて自動変速機２での変速過渡時の油圧
を決定する（ステップ２９）。その油圧としては、例え
ば第２速から第３速へのアップシフトの際の第３ブレー
キＢ3 の油圧やアキュームレータ背圧、切換えバルブの
タイミング制御のための油圧などがある。

【００７８】一方、自動変速機２が安定状態にない場
合、すなわちステップ２５もしくはステップ２６で否定
判断された場合には、リーン制御を中止して空燃比を理
論空燃比（ストイキ状態）もしくは出力空燃比（リッチ
状態）に変更する（ステップ３０）。その場合、前述し
たＮＯx 放出フラグをリセットする。また空燃比がリッ
チ状態でのエンジントルクの推定を行う（ステップ３
１）。これは、例えば図１１に示す空燃比とエンジント
ルクとの関係に基づいて行うことができる。そしてステ
ップ２９に進んで油圧を決定する。したがってステップ
３０がこの発明のリーン空燃比での運転を不許可にする
手段もしくはリーンバーン禁止手段あるいはリーンバー
ン制限手段に相当する。

【００７９】さらにリーン制御中でないことによりステ
ップ２４で否定判断された場合には、ステップ３１に進
んでリッチ状態でのエンジントルクの推定を行い、これ
に基づいて油圧を決定する（ステップ２９）。

【００８０】したがって上述した制御によれば、リーン
制御中であっても自動変速機２の油圧の学習制御を行
い、その値が安定していることに基づいてリーン制御を
継続するので、リーンバーン運転の期間が長くなり、そ
の結果、燃費を従来になく改善することが可能になる。
また自動変速機２が安定していることにより変速ショッ
クを防止することができる。

【００８１】上述した例は、自動変速機２の使用開始後
での特性の安定に基づくリーン制御の実行の例である
が、自動変速機２の不安定状態は通常の走行時にも生じ
ることがあり、その場合には、以下に述べるように制御
する。

【００８２】すなわち図２に示す例は、自動変速機２の
始動時の不安定状態および電圧の低下に起因する不安定
状態での制御例であり、したがって図１に示す制御例と
は、自動変速機２の不安定判断プロセスが異なっている
のみで、他の制御プロセスは図１に示す制御ルーチンと
同じである。具体的に説明すると、図１に示すフローチ
ャートにおけるステップ２５が、自動変速機２の油温Ｔ
O が基準温度α以上か否かの判断プロセスに置き換えら
れ、またステップ２６が、バッテリ電圧ＶB が基準電圧
β以上か否かの判断プロセスに置き換えられ、その他の
制御プロセスは図１に示すフローチャートと同じであ
る。

【００８３】したがって図２に示す制御例では、リーン
制御中（ステップ２４で肯定判断された場合）であって
自動変速機２の油温ＴO が基準温度α以上であれば、ス
テップ２５−１で肯定判断され、その場合はステップ２
６−１に進んでバッテリ電圧ＶB が基準電圧β以上か否
かを判断する。このステップ２６−１で肯定判断されれ
ば、ステップ２７に進んでリーン制御を継続する。

【００８４】すなわち自動変速機２の油温ＴO が基準温
度α以上であれば、自動変速機２のオイルの粘性が低く
なっていて油圧制御の応答性の遅れなどが生じず、安定
した状態と判断でき、またバッテリ電圧ＶB が基準電圧
β以上であれば、油圧制御回路２１でのソレノイドバル
ブの応答遅れや特性のばらつきが生じるおそれがなく、
したがって自動変速機２が安定していると判断すること
ができる。そのためこの場合は、エンジントルクに幾分
かのばらつきがあっても特にドライバビリティが損なわ
れることがないので、リーン制御を継続する。

【００８５】これに対して油温ＴO が基準温度αに達し
ていないことにより、ステップ２５−１で否定判断され
た場合、あるいはバッテリ電圧ＶB が基準電圧β未満で
ある場合には、自動変速機２での油圧の応答遅れが顕著
になったり、ソレノイドバルブの応答性や制御特性など
がばらつき、自動変速機２全体として不安定な状態と判
断することができるので、リーン制御を中止して空燃比
をストイキ状態もしくはリッチ状態とした運転に切り換
える（ステップ３０）。したがってエンジントルクのば
らつきが抑制されるために、車両としての駆動トルクの
ばらつきが少なくなり、その結果、ドライバビリティの
悪化が防止される。なお、このステップ２５−１，２６
−１がこの発明における自動変速機の安定状態を判定す
る手段あるいは油圧制御性検出手段に相当する。

【００８６】また図３に示す制御例は、フェイルに基づ
く自動変速機２の不安定状態での制御例を示しており、
したがって図１に示す制御例とは、自動変速機２の不安
定判断プロセスが異なっているのみで、他の制御プロセ
スは図１に示す制御ルーチンと同じである。具体的に説
明すると、図１に示すフローチャートにおけるステップ
２５が、シフトソレノイドバルブのフェイルの判断プロ
セス（ステップ２５−２）に置き換えられ、またステッ
プ２６が、油温センサのフェイルの判断プロセス（ステ
ップ２６−２）に置き換えられ、その他の制御プロセス
は図１に示すフローチャートと同じである。

【００８７】したがって図３に示す制御例では、リーン
制御中（ステップ２４で肯定判断された場合）であって
シフトソレノイドバルブがフェイルしていなければ、ス
テップ２５−２で肯定判断され、その場合はステップ２
６−２に進んで油温センサがフェイルしているか否かが
判断される。油温センサが正常に動作していることによ
りこのステップ２６−２で否定判断されれば、ステップ
２７に進んでリーン制御を継続する。なお、このステッ
プ２５−２，２６−２がこの発明における自動変速機の
安定状態を判定する手段あるいは油圧制御性検出手段に
相当する。

【００８８】すなわちシフトソレノイドバルブが正常に
動作していれば、エンジン負荷や車速に適した変速段が
設定され、また油温センサが正常に機能していれば、オ
イルの粘性が低いことにより応答遅れが生じないことを
検出できるので、自動変速機２の全体としては安定して
いるものと判断でき、リーン制御を継続する。したがっ
てエンジン１および自動変速機２が共に不安定状態とな
ることはないから、ドライバビリティの悪化などを有効
に防止できる。

【００８９】これに対してシフトソレノイドバルブにフ
ェイルが生じていてステップ２５−２で肯定判断された
場合には、リーン制御を中止して空燃比をストイキ状態
もしくはリッチ状態として運転に切り換える（ステップ
３０）。すなわちシフトソレノイドバルブがフェイルし
た場合には、その状態で設定可能な高速側の変速段にア
ップシフトするので、車両全体としての走行状態は、リ
ーン領域に入る。しかしながら、エンジン負荷や車速な
どに基づかない変速であるから、変速のタイミングや入
力トルクあるいは回転数が正常の場合とは大きく相違
し、本来の変速制御を実行できない可能性が高い。その
ためリーン制御を禁止して、ドライバビリティの悪化要
因を少なくする。

【００９０】また油温センサがフェイルしていることに
よりステップ２６−２で肯定判断された場合、油温を検
出できないために油温を所定の温度（例えば８０℃）で
あると見なして制御を実行する。したがって実際の油温
に基づかない近似的な制御となるため、変速ショックが
悪化する可能性が高く、したがってこの場合もリーン制
御を中止して空燃比をストイキ状態もしくはリッチ状態
として運転に切り換える（ステップ３０）。

【００９１】したがって図３に示す制御を行うことによ
り、自動変速機２で変速ショックなどのドライバビリテ
ィの悪化要因が生じていないいわゆる安定状態が判断さ
れれば、リーン制御を実行するので、燃費を向上させる
ことができ、またこれに対して自動変速機２でそのよう
なドライバビリティの悪化要因が生じていれば、エンジ
ン１のリーンバーンを禁止して出力トルクの安定化を図
るから、エンジン１と自動変速機２とが共にトルクの変
動を招来する事態を防止してドライバビリティの悪化を
回避できる。

【００９２】前述したようにシフトソレノイドバルブが
フェイルした場合には、その状態で設定可能な直近の高
速側の変速段が設定され、自動変速機２は出力トルクを
低下させるように作用する。したがってその場合には上
記のようにエンジン１をリッチ空燃比もしくはストイキ
空燃比で運転することにより車両としての駆動トルクの
大幅な低下を防止できる。しかしながら駆動トルクの不
足は運転者の要求に対するものであるから、駆動トルク
が特に要求されていない場合、すなわちアクセルペダル
３が大きく踏み込まれていない場合には、リーンバーン
運転を行ってもトルクの不足感は生じない。この点を考
慮すると、シフトソレノイドバルブのフェイルに起因す
るアップシフトが実行された場合であってもリーンバー
ン運転を行う余地があり、図４に示すように制御するこ
とができる。

【００９３】図４において、先ず、入力信号の処理（ス
テップ４０）を行った後に、Ｄレンジが選択されている
か否かを判断する（ステップ４１）。Ｄレンジ以外のレ
ンジが選択されていた場合には特に制御を行うことなく
リターンし、Ｄレンジが選択されていた場合には、シフ
トソレノイドバルブが正常か否かを判断する（ステップ
４２）。シフトソレノイドバルブが正常であれば、リー
ンバーン運転を行う領域を通常の領域に設定し（ステッ
プ４３）、シフトソレノイドバルブにフェイルが生じて
いる場合には、リーンバーン運転を行う領域としてフェ
イル時用のものを設定する（ステップ４４）。なお、ス
テップ４２がこの発明のフェイル検出手段に相当し、ス
テップ４４がリーンバーン制限手段に相当する。

【００９４】ここでフェイル時用のリーンバーン領域を
示せば、図５のとおりである。この図５に示す例は、シ
フトソレノイドバルブのフェイルによって第５速にアッ
プシフトされる場合の例であって第５速についての領域
となっており、破線で示す通常時のリーンバーン領域に
対して実線で示すフェイル時用の領域は、低基本スロッ
トル開度ＴTA側に設定されている。したがってシフトソ
レノイドバルブにフェイルが生じている場合には、リー
ンバーン運転が完全に禁止されることにはならずに、駆
動トルクが特には求められていない低スロットル開度時
にリーンバーン運転が許可される。そのためリーンバー
ン運転の期間が長くなるので、燃費を向上させることが
できる。また運転者が特に加速性を求めている訳ではな
いので、トルクの不足感が生じることはない。

【００９５】このような効果は、リーンバーン運転時の
エンジントルクが、空燃比をストイキ状態もしくはリッ
チ状態に設定した場合に対して大きく低下する場合に、
より顕著になる。すなわち図１１に示すように空燃比を
増大させることに伴ってエンジントルクが低下するの
で、前記補正係数Ｋt をより小さい値に設定したリーン
バーン状態では、エンジントルクがストイキ時に対して
大きく低下するので、スロットル開度に基づいて駆動ト
ルクが求められていないことを判断した場合にリーンバ
ーン運転を実行すれば、トルクの不足感を生じることな
く燃費の向上効果を増大させることができる。

【００９６】なお、この発明は上記の実施例に限定され
ないことは勿論であり、したがって上述した各図に示す
エンジンや自動変速機以外のエンジンあるいは自動変速
機を対象としてこの発明を適用することができる。また
リーンバーン制御の形態も上記の実施例に限定されない
のであり、要は、混合気の空燃比を大きくして内燃機関
の運転を行うものであればよい。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明では、自動変速機の制御がフェイルによらないで不
安定な状態では内燃機関のリーンバーン運転が不許可と
なり、その不安定状態が解消されて自動変速機が安定し
ていることに基づいて内燃機関のリーンバーン運転を実
行することになるので、リーンバーン運転を行う期間が
長くなって燃費を向上させることができ、また自動変速
機が安定していることによって変速ショックが悪化する
などドライバビリティの低下を防止することができる。

【００９８】また請求項２に記載した発明では、油圧の
学習制御によって自動変速機の個体差や摩擦係合装置の
経時変化などを取り込み、その学習制御が終了すること
により自動変速機の変速制御が安定的に実行可能な状態
になり、したがってリーンバーン運転を行っても変速シ
ョックが悪化することがなく、またリーンバーン運転を
行うことによって燃費が向上する。

【００９９】さらに請求項３に記載した発明では、油温
が低いためにオイルの粘度が高いこと、油圧の制御を行
うためのソレノイドバルブが電圧の低下などによって正
常に動作しないこと、フェイルによって変速が生じるこ
となどが原因で、自動変速機での油圧の制御性の低下が
発生すると、リーンバーン運転を禁止するので、変速シ
ョックの悪化要因となる油圧制御性の低下とリーンバー
ン運転とが重なることがないので、変速ショックの悪化
を防止することができる。

【０１００】そして請求項４に記載した発明では、自動
変速機の変速を制御する手段がフェイルした場合、基本
スロットル開度が所定値より大きければ、内燃機関のリ
ーンバーン運転を禁止するので、自動変速機および内燃
機関の両方が、駆動トルクを低下させる状態となること
が防止され、したがって駆動力もしくは加速性の不足な
どドラバビリティの悪化を防止することができる。これ
とは反対に基本スロットル開度が所定値以下であれば、
大きい出力が特には要求されていないので、リーン空燃
比での運転が許可され、その結果、リーン空燃比での運
転の期間が長くなって燃費が向上する。また一方、請求
項５の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、リ
ーンな空燃比での運転中において、学習値が安定してい
ない場合、リーンな空燃比での運転中に学習値が安定状
態になり、かつバッテリ電源がオンされてからの経過時
間、車両の工場出荷からの経過時間、車両の工場出荷か
らの走行距離、車両の工場出荷からの変速回数の積算値
のいずれかが所定値以下の場合に自動変速機が安定状態
にないことが判定され、あるいは学習値が安定していな
い場合、変速機の油温が低い場合およびバッテリ電圧が
低電圧である場合のいずれかにおいて、自動変速機が安
定状態にないことが判定され、このような判定が成立し
ない場合に自動変速機が安定しているとしてリーン空燃
比での運転が許可され、その結果、燃費を向上させるこ
とができる。さらに、請求項６の発明によれば、請求項
２の発明の効果に加え、油圧に学習値が安定することに
より油圧の学習の終了したことが判定され、その判定が
おこなわれるまでリーン空燃比での運転が禁止されるの
で、変速ショックを未然に防止することができる。さら
にまた、請求項７の発明によれば、請求項３の発明の効
果に加え、自動変速機の油温が低い場合と、バッテリ電
圧が低い場合に自動変速機の油圧の制御性が低下してい
ることが検出され、それに伴ってリーン空燃比での運転
が禁止されるので、変速ショックを未然に防止すること
ができる。そしてまた、請求項８の発明によれば、請求
項４の発明の効果に加え、第２速ないし第５速でリーン
バーン運転をおこなうドライブレンジが設定されている
場合に、シフトソレノイドバルブフェイルした場合にこ
れを検出してリーン空燃比での運転が制限されるので、
変速制御が正常に実行できない場合のリーン空燃比での
運転が制限され、その結果、変速ショックの悪化を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の制御装置によって実施される制御ル
ーチンの一例を概略的に示すフローチャートである。

【図２】図１に示す制御ルーチンのうち自動変速機の不
安定状態の判断プロセスを変更した他の制御ルーチンを
概略的に示すフローチャートである。

【図３】自動変速機の状態をシフトソレノイドバルブお
よび油温センサのフェイルによって判断するよう構成し
た更に他の制御ルーチンを概略的に示すフローチャート
である。

【図４】シフトソレノイドバルブのフェイルによってリ
ーンバーン領域を変更する制御ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。

【図５】シフトソレノイドバルブのフェイル時に採用さ
れるリーンバーン領域を設定したマップの一例を概念的
に示す図である。

【図６】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７】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８】基本燃料噴射時間のマップを示す図である。

【図９】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１０】ＮＯx の放出制御を説明するための図であ
る。

【図１１】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１２】補正係数ＫＫのマップを示す図である。

【図１３】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１４】燃料噴射量制御の一例を示すフローチャート
である。

【図１５】第２速ないし第５速についてのリーンバーン
制御許可領域を模式的に示す図である。

【図１６】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１７】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１８】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１９】第２ブレーキと第３ブレーキとの油圧を主と
して制御する油圧回路の一部を示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 自動変速機 ４ エンジン用電子制御装置 １６ 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７−77079（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−341540（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−97761（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−147308（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−244868（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−282056（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/04 305 B60K 41/06 F02D 29/00 F16H 61/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧によって摩擦係合装置を係合もしく
   は解放させることにより変速を実行しかつフェイルによ
   らない制御の不安定状態とその不安定状態が解消されて
   達成される制御の安定状態とに変化する自動変速機と、
   理論空燃比もしくはそれよりリッチな空燃比および理論
   空燃比よりリーンな空燃比での運転の可能な内燃機関と
   を備え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、 前記自動変速機の前記安定状態を判定する手段と、該手
   段によって自動変速機の前記安定状態が判定されない場
   合に前記内燃機関のリーン空燃比での運転を不許可とす
   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】 油圧によって摩擦係合装置を係合もしく
   は解放させることにより変速を実行する自動変速機と、
   理論空燃比もしくはそれよりリッチな空燃比および理論
   空燃比よりリーンな空燃比での運転の可能な内燃機関と
   を備え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、 前記摩擦係合装置の変速過渡期の油圧を学習する学習手
   段と、該学習手段での油圧の学習が終了したことを判定
   する学習終了判定手段と、該学習終了判定手段が前記油
   圧の学習の終了を判定するまで前記内燃機関のリーン空
   燃比での運転を禁止するリーンバーン禁止手段とを備え
   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。
3. 【請求項３】 油圧制御装置によって給排される油圧に
   よって摩擦係合装置を係合もしくは解放させることによ
   り変速を実行しかつフェイルによらずに前記油圧制御装
   置による油圧の制御性が低下する自動変速機と、理論空
   燃比もしくはそれよりリッチな空燃比および理論空燃比
   よりリーンな空燃比での運転の可能な内燃機関とを備え
   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、 前記油圧制御装置による油圧の制御性が低下したことを
   検出する油圧制御性検出手段と、該油圧制御性検出手段
   で前記油圧の制御性の低下が検出された場合に前記内燃
   機関のリーン空燃比での運転を禁止するリーンバーン禁
   止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】 摩擦係合装置を係合もしくは解放させる
   ことにより変速を実行する自動変速機と、理論空燃比も
   しくはそれよりリッチな空燃比および理論空燃比よりリ
   ーンな空燃比での運転の可能な内燃機関とを備えた車両
   における自動変速機付内燃機関の制御装置において、 前記自動変速機の変速を制御する手段のフェイルを検出
   するフェイル検出手段と、該フェイル検出手段により前
   記フェイルが検出された場合に、アクセルペダルの踏み
   込み量に応じた基本スロットル開度が所定値より大きい
   開度にある時にリーン空燃比での運転を禁止し、かつ前
   記基本スロットル開度が前記所定値以下の低開度にある
   ときにリーン空燃比での運転を許可するリーンバーン制
   限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。
5. 【請求項５】 前記安定状態を判定する手段が、リーン
   な空燃比での運転中に学習値が安定状態になり、かつバ
   ッテリ電源がオンされてからの経過時間、車両の工場出
   荷からの経過時間、車両の工場出荷からの走行距離、車
   両の工場出荷からの変速回数の積算値、変速機の油温お
   よびバッテリ電圧のいずれかに基づいて前記自動変速機
   の安定状態を判定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。
6. 【請求項６】 前記学習終了判定手段が、前記油圧の学
   習値が安定することによって学習の終了を判定するよう
   に構成され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。
7. 【請求項７】 前記油圧制御性検出手段が、前記自動変
   速機の油温と、バッテリ電圧とのいずれかに基づいて油
   圧の制御性が低下していることを検出するように構成さ
   れていることを特徴とする請求項３に記載の自動変速機
   付内燃機関の制御装置。
8. 【請求項８】 前記フェイル検出手段が、第２速ないし
   第５速でリーンバーン運転をおこなうドライブレンジが
   設定されている場合に、前記自動変速機におけるシフト
   ソレノイドバルブのフェイルを検出するように構成され
   ていることを特徴とする請求項４に記載の自動変速機付
   内燃機関の制御装置。