JP4640095B2

JP4640095B2 - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP4640095B2
Application number: JP2005295222A
Authority: JP
Inventors: 如人守屋; 雅晴田中; 俊弥大石
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-10-07
Also published as: JP2007099221A

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、トルクコンバータを介してエンジンに連結された自動変速機が搭載された車両の制御装置に関する。

エンジン（特にガソリンエンジン）においては、エンジンに吸入される空気量（以下、吸入空気量とも記載する）に対して所望の空燃比（たとえば理論空燃比）になるように燃料を噴射している。したがって、噴射する燃料を抑制し、燃費を向上するためには、エンジンの駆動のために必要な出力を確保しつつ、いかにして吸入空気量を少なくするかが問題になる。そこで、エンジンに対して大きな出力が要求されない減速時において（たとえば減速時のフューエルカットから復帰した後において）、吸入空気量を小さくする技術が提案されている。

特開２００４−９２４１１号公報（特許文献１）は、減速時に吸入空気量を低減して燃費を向上させることができる内燃機関（エンジン）の制御装置を開示する。特許文献１に記載の内燃機関の制御装置は、出力軸にトルクコンバータ付きの自動変速機が接続された内燃機関を制御する。この制御装置は、機関が減速運転状態にあるか否かを判定する減速運転状態判定部と、機関が減速運転状態にあるときに、トルクコンバータの速度比（トルクコンバータ出力軸回転数／入力軸回転数＝タービン回転数／機関回転数）を検知するトルクコンバータ速度比検知部と、検知されたトルクコンバータの速度比に応じて機関の吸入空気量が低減するように（速度比が大きいほど吸入空気量が低減するように）吸入空気補正量を算出する吸入空気補正量算出部と、算出された吸入空気補正量に応じて機関の吸入空気量を補正制御する吸入空気量補正制御部とを含む。減速運転状態が継続した結果、吸入空気補正量が「０」になると、機関の吸入空気量が一時的に増大される。

この公報に記載の内燃機関の制御装置によれば、減速時にトルクコンバータの速度比に応じて吸入空気量を低減することで、的確に必要最小限の空気量まで低減できる。たとえば速度比が大きく、エンジンの駆動に対して車両側からのアシストがある場合は、より吸入空気量を低減することができる。これにより燃料消費量を低減でき、燃費を向上させることができる。また、減速運転状態が継続した結果、吸入空気補正量が「０」となった時点より、エンジンの吸入空気量を一時的に増大させる過渡増量を行なうことにより、減速空気低減制御終了後の空気応答遅れによる回転落ちやエンジンストールを回避できる。
特開２００４−９２４１１号公報

しかしながら、一般的に、吸入空気量は変化の応答性が悪いため、特開２００４−９２４１１号公報に記載の制御装置のように、吸入空気量を一時的に増大させる過渡増量を行なった場合であっても、吸入空気量は速やかに増大せず、エンジンがストールする場合があり得る。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の減速時にエンジンに吸入される空気量を低減する際において、エンジンストールを抑制することができる車両の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、トルクコンバータを介してエンジンに連結されるとともに、摩擦係合要素を係合することにより駆動力を伝達する自動変速機を備えた車両を制御する。制御装置は、エンジンに吸入される空気量を調整するための調整手段と、アイドル時において、調整手段の作動量が第１の作動量になるように、調整手段を制御するための第１の制御手段と、車両の減速時において、調整手段の作動量を第２の作動量にして、調整手段の作動量が第１の作動量である場合よりもエンジンに吸入される空気量が小さくなるように、調整手段を制御するための第２の制御手段と、調整手段の作動量が第２の作動量であって、かつエンジンの回転数がアイドル状態を維持するために要求される回転数である場合におけるトルクコンバータの出力トルクを算出するための算出手段と、第２の制御手段により調整手段の作動量が第２の作動量にされた場合、摩擦係合要素のトルク容量が算出手段により算出された出力トルク以下になるように、摩擦係合要素の係合力を制御するための第３の制御手段とを含む。

第１の発明によると、アイドル時は、エンジンに吸入される空気量を調整する調整手段の作動量（たとえばスロットルバルブの開度や吸気バルブのリフト量）が第１の作動量にされる。車両の減速時は、調整手段の作動量が第１の作動量である場合よりもエンジンに吸入される空気量が小さくなるように、調整手段の作動量が第２の作動量にされる。これにより、吸入空気量を小さくして車両の減速時において噴射される燃料を抑制し、燃費を向上することができる。このとき、車速の低下に伴ってトルクコンバータのタービン回転数（出力軸回転数）が低下すると、トルクコンバータのフリクショントルクによりエンジン回転数が低下される。エンジンの回転数が必要以上に低下すると（たとえばアイドル状態を維持するために要求される回転数以下まで低下すると）、エンジンがストールし得る。そこで、調整手段の作動量が第２の作動量であって、かつエンジンの回転数がアイドル状態を維持するために要求される回転数である場合におけるトルクコンバータの出力トルク以下になるように、自動変速機の摩擦係合要素のトルク容量（摩擦係合要素が滑らずに伝達し得るトルク）が制御される。これにより、調整手段の作動量が第２の作動量である状態で、アイドル状態を維持するために要求される回転数までエンジンの回転数が低下した場合に、自動変速機の摩擦係合要素を滑らせることができる。そのため、車速に低下に伴ってタービン回転数が低下することを抑制して、エンジンの回転数がアイドル状態を維持するために要求される回転数以下に低下することを抑制することができる。その結果、車両の減速時にエンジンに吸入される空気量を低減する際においてエンジンストールを抑制することができる車両の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加え、算出手段は、調整手段の作動量が第２の作動量である場合のエンジンの出力トルクと自動変速機が駆動力を伝達し得る状態である場合のアイドル時におけるエンジンの目標回転数とに基づいて、トルクコンバータの出力トルクを算出するための手段を含む。

第２の発明によると、調整手段の作動量が第２の作動量である状態のエンジンの出力トルクと自動変速機が駆動力を伝達し得る状態である場合のアイドル時におけるエンジンの目標回転数とから算出されたトルクコンバータの出力トルク以下になるように、自動変速機の摩擦係合要素のトルク容量が制御される。これにより、調整手段の作動量が第２の作動量である状態で、自動変速機が駆動力を伝達し得る状態である場合のアイドル時におけるエンジンの目標回転数までエンジンの回転数が低下した場合に、自動変速機の摩擦係合要素を滑らせることができる。そのため、車速の低下に伴ってタービン回転数が低下することを抑制して、エンジンの回転数が目標回転数以下に低下することを抑制することができる。その結果、車両の減速時にエンジンに吸入される空気量を低減する際においてエンジンストールを抑制することができる。

第３の発明に係る車両の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加え、第２の空気量は、自動変速機がニュートラル状態である場合のアイドル時における調整手段の作動量である。

第３の発明によると、車両の減速時には、自動変速機が駆動力を伝達し得る状態である場合のアイドル時における調整手段の作動量から、ニュートラル状態である場合のアイドル時における調整手段の作動量になるように調整手段が制御される。これにより、吸入空気量を小さくして車両の減速時において噴射される燃料を抑制し、燃費を向上することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１０００と、オートマチックトランスミッション２０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成するプラネタリギヤユニット３０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、ディファレンシャルギヤ５０００と、ドライブシャフト６０００と、前輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを含む。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。

オートマチックトランスミッション２０００は、トルクコンバータ３２００を介してエンジン１０００に連結される。オートマチックトランスミッション２０００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。なお、ギヤ段を形成するオートマチックトランスミッションの代わりに、変速比を無段階に変更するＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を搭載するようにしてもよい。

オートマチックトランスミッション２０００の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ５０００と噛合っている。ディファレンシャルギヤ５０００にはドライブシャフト６０００がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト６０００を介して、左右の前輪７０００に動力が伝達される。

ＥＣＵ８０００には、車速センサ８００２と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２のストロークセンサ８０１４と、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度センサ８０１８と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力軸回転数センサ８０２２と、出力軸回転数センサ８０２４とがハーネスなどを介して接続されている。

車速センサ８００２は、ドライブシャフト６０００の回転数から車両の速度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。シフトレバー８００４の位置は、ポジションスイッチ８００６により検知され、検知結果を表す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション２０００のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。ストロークセンサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２のストローク量を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

スロットル開度センサ８０１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ８０１６の開度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。電子スロットルバルブ８０１６により、エンジン１０００に吸入される空気量（エンジン１０００の出力）が調整される。

エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転数を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。入力軸回転数センサ８０２２は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数ＮＩを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。出力軸回転数センサ８０２４は、オートマチックトランスミッション２０００の出力軸回転数ＮＯを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

ＥＣＵ８０００は、車速センサ８００２、ポジションスイッチ８００６、アクセル開度センサ８０１０、ストロークセンサ８０１４、スロットル開度センサ８０１８、エンジン回転数センサ８０２０、入力軸回転数センサ８０２２、出力軸回転数センサ８０２４などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジにＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、１速〜６速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、オートマチックトランスミッション２０００を制御する。１速〜６速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション２０００は前輪７０００に駆動力を伝達し得る。

シフトレバー８００４がＮ（ニュートラル）ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジにＮ（ニュートラル）レンジが選択された場合、ニュートラル状態になるように、オートマチックトランスミッション２０００が制御される。

また、ＥＣＵ８０００は、エンジン１０００がアイドル時である場合（アクセル開度が「０」である場合）、ＩＳＣ（Idle Speed Control）制御により、エンジン回転数ＮＥが予め定められた目標回転数になるように、スロットル開度ＴＨを制御する。

ＮレンジでのＩＳＣ制御によるスロットル開度ＴＨ（Ｎ）は、ＤレンジでのＩＳＣ制御によるスロットル開度ＴＨ（Ｄ）よりも小さい。Ｎレンジが選択された場合は、Ｄレンジが選択された場合に比べて、エンジン１０００の負荷が低くなるからである。

図２を参照して、プラネタリギヤユニット３０００について説明する。プラネタリギヤユニット３０００は、クランクシャフトに連結された入力軸３１００を有するトルクコンバータ３２００に接続されている。プラネタリギヤユニット３０００は、遊星歯車機構の第１セット３３００と、遊星歯車機構の第２セット３４００と、出力ギヤ３５００と、ギヤケース３６００に固定されたＢ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０およびＢ３ブレーキ３６３０と、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０と、ワンウェイクラッチＦ３６６０とを含む。

第１セット３３００は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。第１セット３３００は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０と、ピニオンギヤ３３２０と、リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０とを含む。

サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０は、トルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結されている。ピニオンギヤ３３２０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ３３２０は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０およびリングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と噛合している。

リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０は、Ｂ３ブレーキ３６３０によりギヤケース３６００に固定される。キャリアＣ（ＵＤ）３３４０は、Ｂ１ブレーキ３６１０によりギヤケース３６００に固定される。

第２セット３４００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。第２セット３４００は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０と、ショートピニオンギヤ３４２０と、キャリアＣ（１）３４２２と、ロングピニオンギヤ３４３０と、キャリアＣ（２）３４３２と、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０と、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０とを含む。

サンギヤＳ（Ｄ）３４１０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に連結されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、キャリアＣ（１）３４２２に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０およびロングピニオンギヤ３４３０と噛合している。キャリアＣ（１）３４２２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

ロングピニオンギヤ３４３０は、キャリアＣ（２）３４３２に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ３４３０は、ショートピニオンギヤ３４２０、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０およびリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０と噛合している。キャリアＣ（２）３４３２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

サンギヤＳ（Ｓ）３４４０は、Ｃ１クラッチ３６４０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、Ｂ２ブレーキ３６２０により、ギヤケース３６００に固定され、Ｃ２クラッチ３６５０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。また、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、ワンウェイクラッチＦ３６６０に連結されており、１速ギヤ段の駆動時に回転不能となる。

ワンウェイクラッチＦ３６６０は、Ｂ２ブレーキ３６２０と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチＦ３６６０のアウターレースはギヤケース３６００に固定され、インナーレースはリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０に回転軸を介して連結される。

図３に、各変速ギヤ段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組み合わせで各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、１速〜６速の前進ギヤ段と、後進ギヤ段が形成される。

図３に示すように、Ｃ１クラッチ３６４０は、１速〜４速ギヤ段の全てのギヤ段において係合される。すなわち、Ｃ１クラッチ３６４０は、１速〜４速ギヤ段における入力クラッチであるといえる。Ｃ２クラッチ３６５０は、５速および６速ギヤ段において係合される。すなわち、Ｃ２クラッチ３６５０は、５速および６速ギヤ段における入力クラッチであるといえる。

図４を参照して、油圧回路４０００の要部について説明する。なお、油圧回路４０００は、以下に説明するものに限られない。

油圧回路４０００は、オイルポンプ４００４と、プライマリレギュレータバルブ４００６と、マニュアルバルブ４１００と、ソレノイドモジュレータバルブ４２００と、ＳＬ１リニアソレノイド（以下、ＳＬ（１）と記載する）４２１０と、ＳＬ２リニアソレノイド（以下、ＳＬ（２）と記載する）４２２０と、ＳＬ３リニアソレノイド（以下、ＳＬ（３）と記載する）４２３０と、ＳＬ４リニアソレノイド（以下、ＳＬ（４）と記載する）４２４０と、ＳＬＴリニアソレノイド（以下、ＳＬＴと記載する）４３００と、Ｂ２コントロールバルブ４５００とを含む。

オイルポンプ４００４は、エンジン１０００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ４００４が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ４００４で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６により調圧され、ライン圧が生成される。

プライマリレギュレータバルブ４００６は、ＳＬＴ４３００により調圧されたスロットル圧をパイロット圧として作動する。ライン圧は、ライン圧油路４０１０を介してマニュアルバルブ４１００に供給される。

マニュアルバルブ４１００は、ドレンポート４１０５を含む。ドレンポート４１０５から、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の油圧が排出される。マニュアルバルブ４１００のスプールがＤポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＤレンジ圧油路４１０２とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２に油圧が供給される。このとき、Ｒレンジ圧油路４１０４とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＲポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＲレンジ圧油路４１０４とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４に油圧が供給される。このとき、Ｄレンジ圧油路４１０２とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＮポジションにある場合、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の両方と、ドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧およびＲレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

Ｄレンジ圧油路４１０２に供給された油圧は、最終的には、Ｂ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０に供給される。Ｒレンジ圧油路４１０４に供給された油圧は、最終的には、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給される。

ソレノイドモジュレータバルブ４２００は、ライン圧を元圧とし、ＳＬＴ４３００に供給する油圧（ソレノイドモジュレータ圧）を一定の圧力に調圧する。

ＳＬ（１）４２１０は、Ｃ１クラッチ３６４０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（２）４２２０は、Ｃ２クラッチ３６５０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（３）４２３０は、Ｂ１ブレーキ３６１０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（４）４２４０は、Ｂ３ブレーキ３６３０に供給される油圧を調圧する。

ＳＬＴ４３００は、アクセル開度センサ８０１０により検知されたアクセル開度に基づいたＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて、ソレノイドモジュレータ圧を調圧し、スロットル圧を生成する。スロットル圧は、ＳＬＴ油路４３０２を介して、プライマリレギュレータバルブ４００６に供給される。スロットル圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６のパイロット圧として利用される。

ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０、およびＳＬＴ４３００は、ＥＣＵ８０００から送信される制御信号により制御される。

Ｂ２コントロールバルブ４５００は、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４のいずれか一方からの油圧を選択的に、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給する。Ｂ２コントロールバルブ４５００に、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４が接続されている。Ｂ２コントロールバルブ４５００は、ＳＬソレノイドバルブ（図示せず）およびＳＬＵソレノイドバルブ（図示せず）から供給された油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。

ＳＬソレノイドバルブがオフで、ＳＬＵソレノイドバルブがオンの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において左側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、ＳＬＵソレノイドバルブから供給された油圧をパイロット圧として、Ｄレンジ圧を調圧した油圧が供給される。

ＳＬソレノイドバルブがオンで、ＳＬＵソレノイドバルブがオフの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において右側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、Ｒレンジ圧が供給される。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８０００は、車両が減速中であるか否かを判別する。たとえば車速が低下しており、アクセル開度が「０」であって、ブレーキペダル８０１４のストローク量が「０」でない場合、車両が減速中であると判別される。車両が減速中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ２００に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ８０００は、Ｎレンジでの（シフトレバー８００４がＮポジションである場合の）アイドル時における（ＩＳＣ制御による）スロットル開度ＴＨ（Ｎ）と同じ開度になるように、電子スロットルバルブ８０１６を制御する。

なお、Ｎレンジでのアイドル時におけるスロットル開度ＴＨ（Ｎ）と同じ開度にする代わりに、Ｄレンジでの（シフトレバー８００４がＤポジションである場合の）アイドル時におけるスロットル開度ＴＨ（Ｄ）よりも小さい任意の開度にするようにしてもよい。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ８０００は、スロットル開度がＴＨ（Ｎ）であって、かつエンジン回転数ＮＥがＤレンジでのアイドル時における目標回転数ＮＥＴである場合のトルクコンバータ３２００のタービントルク（出力トルク）ＴＴを算出する。

タービントルクＴＴは、エンジン１０００の出力トルクＴＥとトルク比Ｒ（Ｒ＝ＴＴ／ＴＥ）とを用いて、
ＴＴ＝Ｒ×ＴＥ・・・（１）
で表される。

したがって、タービントルクＴＴは、スロットル開度がＴＨ（Ｎ）であって、かつエンジン回転数ＮＥがＤレンジでのアイドル時における目標回転数ＮＥＴである場合のエンジンの出力トルクＴＥとトルク比Ｒとから算出される。

ここで、エンジンの出力トルクＴＥは、容量係数Ｃ（Ｃ＝ＴＥ／ＮＥ²）を用いて、
ＴＥ＝Ｃ×ＮＥ²・・・（２）
で表される。

式（１）に式（２）を代入し、エンジン回転数ＮＥに目標回転数ＮＥＴを代入することにより、スロットル開度がＴＨ（Ｎ）であって、かつエンジン回転数ＮＥがＤレンジでのアイドル時における目標回転数ＮＥＴである場合のタービントルクＴＴは、
ＴＴ＝Ｒ×Ｃ×ＮＥＴ²・・・（３）
で表される。

ここで、周知のように、トルク比Ｒおよび容量係数Ｃは、タービン回転数（オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数ＮＩ）ＮＴおよびエンジン回転数ＮＥの速度比Ｅをパラメータとした図６の性能曲線により求めることができる。

さらに、周知のように、エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとの間には、図７の結合線図に示すような関係がスロットル開度ＴＨ毎に成り立つ。すなわち、スロットル開度ＴＨとエンジン回転数ＮＥが決定していれば、図７の結合線図を用いることによりタービン回転数ＮＴを求め、速度比Ｅを得ることができる。

図６の性能曲線や図７の結合線図は、マップやデータとして予めＥＣＵ８０００のメモリに記憶されている。ＥＣＵ８０００は、図７の結合線図を用いて、Ｎレンジでのアイドル時におけるスロットル開度ＴＨ（Ｎ）であって、かつエンジン回転数ＮＥがＤレンジでのアイドル時の目標回転数ＮＥＴになるときのタービン回転数ＮＴを求める。これらのエンジン回転数ＮＥ（目標回転数ＮＥＴ）とタービン回転数ＮＴとから、速度比Ｅが求められる。この速度比Ｅと図６の性能曲線とからトルク比Ｒ、容量係数Ｃが求められる。トルク比Ｒ、容量係数Ｃおよび目標回転数ＮＥＴから、タービントルクＴＴが算出される。

図５に戻って、Ｓ４００にて、ＥＣＵ８０００は、Ｃ１クラッチ３６４０もしくはＣ２クラッチ３６５０のトルク容量（クラッチが滑らずに伝達し得るトルク）がＳ３００にて算出されたタービントルクＴＴと同じ値になるように、Ｃ１クラッチ３６４０もしくはＣ２クラッチ３６５０の係合力を制御する。

１速〜４速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されている場合はＣ１クラッチ３６４０のトルク容量がＳ３００にて算出されたタービントルクＴＴと同じ値になるように制御される。５速ギヤ段もしくは６速ギヤ段が形成されている場合はＣ２クラッチ３６５０のトルク容量がＳ３００にて算出されたタービントルクＴＴと同じ値になるように制御される。

なお、トルク容量がタービントルクＴＴより小さくなるようにＣ１クラッチ３６４０もしくはＣ２クラッチ３６５０の係合力を制御するようにしてもよい。また、他のクラッチやブレーキのトルク容量がタービントルクＴＴと同じ値になるように制御されるようにしてもよい。さらに、ＣＶＴを搭載するようにした場合においては、前進走行時に係合されるフォワードクラッチの係合力を制御するようにしてもよい。その後、この処理は終了する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００の動作について説明する。

車両が減速中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、実際にはＤレンジが選択されている場合であっても、Ｎレンジでのアイドル時におけるスロットル開度ＴＨ（Ｎ）になるように、電子スロットルバルブ８０１６が制御される（Ｓ２００）。

これにより、Ｄレンジでのアイドル時におけるスロットル開度ＴＨ（Ｄ）で車両を減速させる場合に比べて、エンジン１０００に吸入される空気量を低減することができる。そのため、空気量に応じて噴射される燃料量を低減し、燃費を向上することができる。

このとき、スロットル開度がＴＨ（Ｎ）であって、かつエンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＴである場合のタービントルクＴＴが算出される（Ｓ３００）。Ｃ１クラッチ３６４０もしくはＣ２クラッチ３６５０のトルク容量がこのタービントルクＴＴと同じ値になるように、Ｃ１クラッチ３６４０もしくはＣ２クラッチ３６５０の係合力が制御される（Ｓ４００）。

ここで、図８に示すように、タービントルクＴＴは、タービン回転数ＮＴが小さいほどより大きくなる。したがって、エンジン回転数ＮＥがＤレンジでのアイドル時の目標回転数ＮＥＴになるまで低下すると（タービン回転数ＮＴが図８におけるＮＴ（１）まで低下すると）、Ｃ１クラッチ３６４０もしくはＣ２クラッチ３６５０のトルク容量（図８におけるＴ（１））よりも、タービントルクＴＴが大きくなる。

これにより、エンジン回転数ＮＥがＤレンジでのアイドル時の目標回転数ＮＥＴまで低下した場合に、Ｃ１クラッチ３６４０もしくはＣ２クラッチ３６５０を滑らせ、さらなるタービン回転数ＮＴの低下を抑制することができる。その結果、エンジン回転数ＮＥが目標回転数以下に低下することを抑制し、エンジンストールを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、車両の減速中のスロットル開度が、Ｎレンジでのアイドル時におけるスロットル開度ＴＨ（Ｎ）と同じ開度にされる。オートマチックトランスミッションにおいてギヤ段を形成するための摩擦係合要素であるＣ１クラッチもしくはＣ２クラッチのトルク容量は、スロットル開度がＴＨ（Ｎ）であって、かつエンジン回転数ＮＥがＤレンジでのアイドル時の目標回転数ＮＥＴである場合のタービントルクＴＴと同じ値にされる。これにより、タービン回転数ＮＴの低下に伴なってエンジン回転数ＮＥがアイドル時の目標回転数ＮＥＴまで低下した場合に、Ｃ１クラッチもしくはＣ２クラッチを滑らせることができる。そのため、タービン回転数ＮＴのさらなる低下を抑制し、エンジン回転数ＮＥがアイドル時の目標回転数ＮＥ以下になることを抑制することができる。その結果、エンジンのストールを抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、スロットル開度を変更することにより吸入空気量を調整していたが、エンジン１０００の吸気バルブのリフト量や開閉タイミング（クランク角）を変更することにより吸入空気量を調整するようにしてもよい。

また、電子スロットルバルブ８０１６をバイパスする吸気通路上にアイドルスピードコントロールバルブを別途設け、アイドルスピードコントロールバルブの開度を変更することにより吸入空気量を調整するようにしてもよい。

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

本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵにより制御されるパワートレーンを示す概略構成図である。オートマチックトランスミッションにおけるギヤトレーンを示すスケルトン図である。オートマチックトランスミッションの作動表を示す図である。オートマチックトランスミッションにおける油圧回路の一部を示す図である。本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。トルクコンバータの性能曲線を示す図である。トルクコンバータの結合線図を示す図である。タービン回転数ＮＴとエンジン回転数ＮＥとの関係およびタービン回転数ＮＴとタービントルクＴＴとの関係を示す図である。

符号の説明

１０００エンジン、２０００オートマチックトランスミッション、３０００プラネタリギヤユニット、３１００入力軸、３２００トルクコンバータ、３２１０出力軸、３６１０Ｂ１ブレーキ、３６２０Ｂ２ブレーキ、３６３０Ｂ３ブレーキ、３６４０Ｃ１クラッチ、３６５０Ｃ２クラッチ、３６６０ワンウェイクラッチＦ、４０００油圧回路、４００４オイルポンプ、４００６プライマリレギュレータバルブ、４１００マニュアルバルブ、４２００ソレノイドモジュレータバルブ、４２１０ＳＬ１リニアソレノイド、４２２０ＳＬ２リニアソレノイド、４２３０ＳＬ３リニアソレノイド、４２４０ＳＬ４リニアソレノイド、４３００ＳＬＴリニアソレノイド、４５００Ｂ２コントロールバルブ、８０００ＥＣＵ、８００２車速センサ、８００４シフトレバー、８００６ポジションスイッチ、８００８アクセルペダル、８０１０アクセル開度センサ、８０１２ブレーキペダル、８０１４ストロークセンサ、８０１６電子スロットルバルブ、８０１８スロットル開度センサ、８０２０エンジン回転数センサ、８０２２入力軸回転数センサ、８０２４出力軸回転数センサ。

Claims

トルクコンバータを介してエンジンに連結されるとともに、摩擦係合要素を係合することにより駆動力を伝達する自動変速機が搭載された車両の制御装置であって、
前記エンジンに吸入される空気量を調整するための調整手段と、
アイドル時において、前記調整手段の作動量が第１の作動量になるように、前記調整手段を制御するための第１の制御手段と、
前記車両の減速時において、前記調整手段の作動量を第２の作動量にして、前記調整手段の作動量が前記第１の作動量である場合よりも前記エンジンに吸入される空気量が小さくなるように、前記調整手段を制御するための第２の制御手段と、
前記調整手段の作動量が前記第２の作動量であって、かつ前記エンジンの回転数がアイドル状態を維持するために要求される回転数である場合における前記トルクコンバータの出力トルクを算出するための算出手段と、
前記第２の制御手段により前記調整手段の作動量が前記第２の作動量にされた場合、前記摩擦係合要素のトルク容量が前記算出手段により算出された出力トルクになるように、前記摩擦係合要素の係合力を制御するための第３の制御手段とを含む、車両の制御装置。
前記算出手段は、前記調整手段の作動量が前記第２の作動量である状態の前記エンジンの出力トルクと前記自動変速機が駆動力を伝達し得る状態である場合のアイドル時における前記エンジンの目標回転数とに基づいて、前記トルクコンバータの出力トルクを算出するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記第２の作動量は、前記自動変速機がニュートラル状態である場合のアイドル時における前記調整手段の作動量である、請求項１または２に記載の車両の制御装置。