JP6011192B2 - パワートレインシステムの制御方法及びパワートレインシステム - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両、特にエンジンと変速機構との間に流体伝動装置が配設され、エンジンの排気通路に触媒装置が配設された車両のパワートレインシステムの制御方法及びパワートレインシステムに関し、車両のパワートレインシステムの制御技術の分野に属する。

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

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

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

そして、走行レンジでのクリープ力を抑制する方法として、特許文献１には、走行レンジで締結される所定の摩擦要素をスリップさせて、エンジン出力の駆動輪への伝達を制限する方法（所謂ニュートラルアイドル制御）が開示されている。

この方法は、非走行レンジから走行レンジへの切り換え時に、前記摩擦要素に油圧を供給して該摩擦要素を解放状態からスリップ状態へ移行させるように行なわれるが、特にＡＴＦの粘度が大きい冷間時は油圧を精度良くコントロールできないため、スリップ状態への良好な移行制御が難しく、油圧が高くなりすぎて摩擦要素が完全に締結し、車両が運転者の意に反して発進することも考えられる。

また、クリープ力を抑制する他の方法として、非走行レンジから走行レンジへの移行時に、発進時に締結される摩擦要素に加えて他の所定摩擦要素を締結することにより、自動変速機を所謂インターロック状態に制御することが考えられる。この方法は、前記所定摩擦要素を締結させるだけであるから、油圧のコントロールが比較的容易であり、しかも、自動変速機の出力軸が固定されるため、前記ニュートラルアイドル制御による方法よりも、走行レンジへの移行後にエンジンのアイドルアップを継続しても、意に反して車両が発進することをより確実に防止することができる。

特開２００８−２１３５９０号公報

ところで、前記のように、走行レンジで自動変速機をインターロックしてエンジンのアイドルアップを行う場合、その後、運転者による制動要求が解除された際に、アイドルアップが停止されるのと同時に、所定摩擦要素に供給されている油圧が解放されてインターロックが解除され、変速機が１速の状態となるが、このとき、アイドルアップが停止されてもアイドルアップ回転数で回転していたエンジンはすぐに回転数が下がらないため、この制動要求が解除された直後に、大きなクリープ力のために車両が急発進するおそれがある。

本発明は、エンジンと変速機構との間に流体伝動装置が配設され、エンジンの排気通路に触媒装置が配設された車両のパワートレインシステムにおいて、冷間始動時、触媒装置の活性化促進のため、自動変速機をインターロックすることにより、非走行レンジから走行レンジへの切換後もアイドルアップを継続して実行可能とすると共に、制動要求が解除された際の滑らかな発進を実現することを課題とする。

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

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
エンジンと、車両を発進させるために締結される発進用摩擦要素を含む複数の摩擦要素を備えた変速機構及び該変速機構にエンジン出力を伝達する流体伝動装置を有する自動変速機と、を備えた車両のパワートレインシステムの制御方法であって、前記エンジンの排気経路上に触媒装置が配設されており、
前記エンジンのアイドル運転時に、前記触媒装置が非活性状態にあるときは、活性状態にあるときに比べてアイドル回転数を高くするアイドルアップステップと、
前記アイドルアップステップの実施中において、運転者による前記車両に対する制動要求があり、かつ、前記自動変速機のレンジが走行レンジであるときに、前記変速機構における発進用摩擦要素以外の所定摩擦要素を締結することにより、該変速機構をインターロック状態とするインターロックステップと、
前記インターロックステップの実施中において制動要求が解除されたときに、前記アイドルアップステップによるアイドル回転数を高くする制御を終了すると共に、前記所定摩擦要素を解放することにより前記インターロック状態を解除するインターロック解除ステップと、を実施し、
前記インターロック解除ステップは、エンジン回転数の低下に応じて前記所定摩擦要素の締結力を低下させるように行う
ことを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記インターロック解除ステップは、前記所定摩擦要素の締結油圧を解放直前の所定圧まで第１速度で低下させるステップと、
該ステップに連続して、前記所定圧から前記第１速度よりも遅い第２速度で前記所定摩擦要素の締結油圧を低下させるステップと、により構成される
ことを特徴とする。

さらに、本願の請求項３に記載の発明は、前記請求項１または２のいずれか１項に記載の発明において、
前記インターロックステップは、前記アイドルアップステップの実施中において、運転者による前記車両に対する制動要求があり、かつ、前記自動変速機のレンジが走行レンジであるときに加え、前記自動変速機のレンジが走行レンジとなる前の非走行レンジであるときにも、前記所定摩擦要素を締結することにより、前記変速機構をインターロック状態とするものである
ことを特徴とする。

さらにまた、本願の請求項４に記載の発明は、
エンジンと、車両を発進させるために締結される発進用摩擦要素を含む複数の摩擦要素を備えた変速機構及び該変速機構にエンジン出力を伝達する流体伝動装置を有する自動変速機と、を備えた車両のパワートレインシステムであって、前記エンジンの排気経路上に触媒装置が配設されており、
前記エンジンのアイドル運転時に、前記触媒装置が非活性状態にあるときは、活性状態にあるときに比べてアイドル回転数を高くするアイドルアップを実施し、
前記アイドルアップ中において、運転者による前記車両に対する制動要求があり、かつ、前記自動変速機のレンジが走行レンジであるときに、前記変速機構における発進用摩擦要素以外の所定摩擦要素を締結することにより、該変速機構をインターロック状態とし、
前記インターロック状態において、制動要求が解除されたときに、アイドル回転数を高くする制御を終了すると共に、前記所定摩擦要素を解放することにより前記インターロック状態を解除し、
前記インターロック状態の解除は、エンジン回転数の低下に応じて前記所定摩擦要素の締結力を低下させるように行うコントローラを備えた
ことを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項に係る発明によれば、次の効果が得られる。

まず、請求項１に係る発明によれば、冷間始動時に、非走行レンジから走行レンジへ切り換えた後もアイドルアップを継続して実施するため、触媒装置の活性化が促進される。そして、走行レンジへの切換時に、変速機構をインターロック状態にするため、出力軸にトルクが伝達されず、意図しない発進が生じる事態が回避できる。

また、このインターロック状態で運転者による制動要求が解除されると、エンジン回転数の低下に応じて、インターロック状態とするために締結していた所定摩擦要素の締結力を低下させながら該摩擦要素を解放するため、エンジン回転数が高い状態でインターロック状態が解除されることによる急発進が防止でき、したがって、適度なクリープ力で滑らかに発進させることが可能となる。

さらに、請求項２に係る発明によれば、インターロック解除の際に、所定摩擦要素の締結油圧を、まず、解放直前の所定圧まで第１速度で低減し、その後、第１速度より遅い第２速度で低減しながら解放するので、一般的に高めに設定されている所定摩擦要素の締結油圧を解放直前の油圧まですばやく低減できると共に、所定摩擦要素が実際に解放される際の油圧の制御幅を小さくすることができるため、インターロック解除制御の制御性が向上する。

さらにまた、請求項３に係る発明によれば、走行レンジとなる前の非走行レンジのときも、所定摩擦要素を締結するように制御するので、この非走行レンジにおいて、所定摩擦要素が実際に締結されているか否かを判定する作動チェックを行うことが可能である。この作動チェックを行えば、続く走行レンジでアイドルアップを実施するか否かを、運転者によって実際に非走行レンジから走行レンジへシフト操作が行われる前に判断することできるため、確実にインターロック状態でアイドルアップを実施できる。

最後に、請求項４に係る発明によれば、請求項１に係る方法の発明と同様の効果をパワートレインシステムにおいて得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係るパワートレインシステムを構成する自動変速機の骨子図である。 同自動変速機の摩擦要素の締結の組合せと自動変速機の状態との関係を示す表である。 同自動変速機の油圧制御回路の概略図である。 同パワートレインシステムの制御ブロック図である。 同パワートレインシステムの制御動作を示すフローチャートである。 同パワートレインシステムのインターロック制御時の制御動作を示すフローチャートである。 同パワートレインシステムのニュートラルアイドル制御時の制御動作を示すフローチャートである。 同パワートレインシステムを適用した車両におけるＮ→Ｄ（インターロック）→Ｎの操作時の自動変速機等の状態を示すタイムチャートである。 同パワートレインシステムを適用した車両におけるＮ→Ｄ（インターロック）→発進の操作時の自動変速機等の状態を示すタイムチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るパワートレインシステムを適用した車両におけるＮ→Ｄ（インターロック）→Ｎの操作時の自動変速機等の状態を示すタイムチャートである。

以下、本発明に係るパワートレインシステムの制御方法及びパワートレインシステムの実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る車両のパワートレインシステムは、フロントエンジン・フロントドライブ車に適用されるものであって、横置きされたエンジン（図示せず）と、有段の自動変速機とを有しており、前記エンジンの排気経路上には、排気ガス中の有害成分を除去するための触媒装置（図示せず）が配設されている。

図１は、自動変速機１の構成を示す骨子図であり、この自動変速機１は、主たる構成要素として、エンジン出力軸Ａに取り付けられたトルクコンバータ２と、該トルクコンバータ２を介して前記エンジン出力軸Ａに駆動されるオイルポンプ３と、前記トルクコンバータ２の出力回転が入力軸４を介して入力される変速機構５とを有し、前記オイルポンプ３や変速機構５が入力軸４の軸心上に配置された状態で、変速機ケース６に収納されている。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

また、図２には、本実施形態に係る自動変速機１のインターロック制御及びニュートラルアイドル制御を実施した際の摩擦要素の締結の組み合わせについても示している。インターロック制御を実施した際には、１速で締結される第１クラッチ４０と第１ブレーキ６０とに加え、第２ブレーキ７０が締結され、これにより、変速機構５の入力軸４及び出力ギヤ７が固定されるインターロック状態が実現される。一方、ニュートラルアイドル制御を実施した際には、第１ブレーキ６０と第２ブレーキ７０とが締結されると共に、第１クラッチ４０がスリップ状態にされ、これにより、変速機構５の出力ギヤ７が固定されるインターロック状態かつニュートラルアイドル状態が実現される。

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

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

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

また、このコントローラ１００は、エンジンの冷間始動時に、触媒装置の活性化促進のためのアイドルアップを行うと共に、このアイドルアップを当該車両の発進前におけるＰレンジからＤレンジへの移行後も行うために変速機構５をインターロック状態とするインターロック制御と、一旦走行後に停車した際に、未だ触媒装置が非活性な場合に、この停車時にもアイドルアップを行うために、第１クラッチ４０をスリップさせて変速機構５をニュートラルアイドル状態とするニュートラルアイドル制御とを行うようになっている。

そして、これらの制御用として、前記各センサ１０１〜１０３からの信号に加えて、運転者によるブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキセンサ１０４、触媒装置の温度を検出する触媒温度センサ１０５、エンジン回転数センサ１０６からの信号もコントローラ１００に入力される。

ここで、コントローラ１００は、ブレーキセンサ１０４からの入力信号に基づいて、インターロック状態において制動要求がなくなったと判断すると、エンジン回転数センサ１０６からの入力信号に基づいて、エンジン回転数の低下に応じて第２ブレーキ７０に供給される油圧を低減させて、第２ブレーキ７０の締結力を低下させるように、油圧制御回路９０へ制御信号を出力する。

次に、コントローラ１００による、前記インターロック制御等を含むエンジンのアイドルアップ制御の具体的動作を、図５のフローチャートに従って説明する。なお、以下の動作は、本発明に係るパワートレインシステムの制御方法に係る第１の実施形態を構成する。

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

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

ここで、このアイドルアップ要求は、この実施形態では、触媒温度センサ１０５からの信号が示す触媒装置の温度が該触媒装置の活性化温度まで上昇していないときに、早期に活性化させる必要上、アイドルアップ要求があると判断する。なお、触媒装置の温度はエンジン始動後の経過時間と共に上昇するので、その経過時間に基づいてアイドルアップ要求があるか否かを判定してもよい。

そして、エンジンの始動直後は触媒温度が低く、アイドルアップ要求があると判定されるので、コントローラ１００は、次にステップＳ５で、前記ステップＳ３での停車判定時にレンジがＤレンジであったか否かを判定する。

また、エンジンの始動直後のレンジはＰレンジであるから、前記ステップＳ５で、停車判定時にＤレンジではなかったと判定し、次に、ステップＳ６で、現在のレンジがＲレンジか否かを判定する。Ｒレンジではない、すなわちＰレンジと判定したとき、ステップＳ７で、図４に示すエンジン回転数制御装置１１０にアイドルアップするように信号を出力する。これにより、エンジン始動後、走行開始前のＰレンジの状態でアイドルアップが行われ、触媒装置の活性化が促進される。一方で、前記ステップＳ６でＲレンジであると判定されると、ステップＳ８で、エンジン回転数制御装置１１０にアイドルアップしないようにアイドルアップ禁止の信号を出力する。

次に、ステップＳ９で、前記ステップＳ４での停車判定時にレンジがＮレンジ（Ｐレンジも含む）であったか否かを判定し、エンジンの始動直後のレンジはＰレンジであるから、前記ステップＳ９でＹＥＳと判定する。

その後、ステップＳ１０で、レンジセンサ１０１の信号からＮ−Ｄ操作が行われたか否か、すなわち運転者によってＮレンジ（Ｐレンジ）からＤレンジにシフト操作が行われたか否かを判定し、Ｎ−Ｄ操作が行われたと判定するまでは、Ｐレンジでのアイドルアップを継続する。

ここで、Ｐレンジの状態でアイドルアップを実施する中、Ｎ−Ｄ操作が行われると、前記ステップＳ１０で、Ｎ−Ｄ操作が行われたと判定され、Ｄレンジの状態でアイドルアップを継続する。その際に、運転者によってブレーキペダルが踏み込まれているか、すなわちブレーキＯＮか否かを、ブレーキセンサ１０４の信号に基づいてステップＳ１１で判定し、ブレーキＯＮと判定したときは、ステップＳ１４で、後述のインターロック制御を実行する。一方で、前記ステップＳ１１で、ブレーキＯＮではないと判定したときは、運転者による制動意思がなくなったと考え、車両を発進させるため、ステップＳ１２で、第１クラッチ４０を締結すると共に、ステップＳ１３で、アイドルアップを禁止するようにエンジン回転数制御装置１１０に信号を出力する。

一方、一旦走行した後に停車した際に、触媒装置が未だ非活性状態であり、前記ステップＳ４でアイドルアップ要求があると判定された場合は、停車時はＤレンジであるため、前記ステップＳ５で、停車判定時Ｄレンジであったと判定され、ステップＳ１５で、ブレーキセンサ１０４の信号に基づいてブレーキＯＮか否かを判定し、前記ステップＳ１５で、ブレーキＯＮと判定したときは、ステップＳ１６で、後述のニュートラルアイドル制御を実行し、前記ステップＳ１５でブレーキＯＮではないと判定したときは、アイドルアップを禁止するようにエンジン回転数制御装置１１０に信号を出力する。

次に、図６を参照しながら、インターロック制御時の動作について説明する。

まず、コントローラ１００は、ステップＳ２１で、第２ブレーキ７０を締結すると共に、ステップＳ２２で、第１クラッチ４０を所定低減油圧で締結するように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。これにより、変速機構５はインターロック状態となる。このインターロック状態でシフト操作せずにブレーキペダルが踏まれている間は、アイドルアップを継続する。なお、前記所定低減油圧とは、クラッチを確実に締結させる油圧であるが、正規油圧よりも低い油圧である。

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

次に、ステップＳ２６で、第１クラッチ４０を正規油圧で締結させ、さらに、エンジン回転数の低下に応じて、ステップＳ２７で、第２ブレーキ７０に供給されている油圧を第１速度で解放直前の所定油圧まで低減し、続くステップＳ２８で、第２ブレーキ７０に供給されている油圧を前記第１速度よりも遅い第２速度で低減して解放するように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。その後、第１クラッチ４０が実際に締結されると共に第２ブレーキ７０が解放されると、変速機構５はインターロック状態が解除され、自動変速機１は１速の状態となる。

ここで、前記ステップＳ２７及びステップＳ２８における第２ブレーキ７０に供給される油圧の制御は、例えば、コントローラ１００に予め記憶された、エンジン回転数から第２ブレーキ圧を算出するための変換マップに基づいて、エンジン回転数センサ１０６に検出されたエンジン回転数から第２ブレーキ７０に供給すべき油圧を演算して油圧制御回路９０に指示し、第２ブレーキ７０が所定の目標値に達するように制御する、いわゆるオープンループ制御であってもよい。

また、同ステップでの油圧制御は、油圧制御回路９０の変速制御部９２から第２ブレーキ７０へ油圧を供給するライン上に第２ブレーキ圧センサをさらに設けて、このセンサによって実際に第２ブレーキ７０に供給されている油圧を検出してフィードバックし、上記変換マップ等に基づいて演算された目標油圧と実油圧との差分から、第２ブレーキ７０が所定の目標値に達するように制御する、いわゆるフィードバック制御を行っても良い。

次に、ステップＳ２９で、車速センサ１０２の信号に基づいて、車両が所定車速（例えば、時速３ｋｍ／ｈ）以上になったか否かを判定し、所定車速以上になったと判定すると、ステップＳ３０で、ニュートラルアイドル実施条件のフラグを設定（ＯＮ）して、図５のメインルーチンに戻る。

一方、前記インターロック状態で、運転者がＮレンジへのシフト操作を行うと、前記ステップＳ２３で、Ｎレンジであると判定され、ステップＳ３１で、第１クラッチ４０を解放すると共に、ステップＳ３２で、第２ブレーキ７０を解放するように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。これにより、油圧制御回路９０のマニュアルバルブ９４によって両摩擦要素から油圧が同時に排出されて、変速機構５はインターロック状態が解除され、自動変速機１はＮレンジの状態となるが、アイドルアップは継続する。その後、図５のメインルーチンに戻る。

次に、図７を参照しながら、ニュートラルアイドル制御時の動作について説明する。

まず、ステップＳ４１で、フラグがＯＮか否かを判定するが、一旦走行して前記ステップＳ３３でフラグを設定しているため、前記ステップＳ４１で、フラグＯＮと判定する。次に、ステップＳ４２で、第２ブレーキ７０を締結すると共に、ステップＳ４３で、変速機構５をニュートラルアイドル状態、すなわち、第１クラッチ４０に供給される油圧を下げてスリップ状態にするように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。

これにより、変速機構５は、特に問題が無ければ、アイドルアップを継続しながらニュートラルアイドル状態かつインターロック状態となるが、確認のために、ステップＳ４４で、実際に変速機構５はインターロックが完了しているか否かを判定して、完了していると判定したときに、ステップＳ４５で、エンジン回転数制御装置１１０にアイドルアップするように信号を出力する。

なお、このインターロック完了判定は、例えば、第２ブレーキ７０に供給されている油圧を検出する第２ブレーキ圧センサ（図示しない)を設けて、このセンサからの出力信号をコントローラ１００に入力して、第２ブレーキ７０に実際に供給されている油圧が正規油圧に達したときをインターロック成立として判定しても良い。

ここで、何らかの異常により、例えば第２ブレーキ７０が締結されない場合、前記ステップＳ４４で、インターロックが完了していないと判定され、第２ブレーキ７０が締結されてインターロックが完了するまでは、次の前記ステップＳ４５のアイドルアップを実施しない。これにより、確実にインターロック状態でアイドルアップを行うことができるため、インターロック不成立の状態でエンジンが高回転で回転し、大きなクリープ力によって運転者の意に反して車両が発進する、という事態が回避される。

次に、ステップＳ４６で、ブレーキセンサ１０４の信号からブレーキがＯＦＦか否か、すなわち運転者がブレーキペダルを離しているか否かを判定し、前記ステップＳ４６でブレーキＯＦＦと判定するまでは、変速機構５がニュートラルアイドル状態かつインターロック状態でアイドルアップが継続される。

そして、運転者がブレーキペダルを離して、前記ステップＳ４６で、ブレーキＯＦＦと判定すると、ステップＳ４７で、エンジン回転数制御装置１１０にアイドルアップを終了するように信号を出力し、ステップＳ４８で、第２ブレーキ７０を解放すると共に、ステップ４９で、第１クラッチ４０を締結するように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。これにより、変速機構５はニュートラルアイドル状態及びインターロック状態が解除されて１速の状態となり、運転者のアクセルペダルの踏み込みに応じて発進することになる。

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

なお、一旦走行後にＤレンジで停車する場合には、インターロック状態（入力軸４と出力ギヤ７を固定）ではなくニュートラルアイドル状態（出力ギヤ７のみを固定）でアイドルアップを行っているが、この場合には、第１クラッチ４０に供給される油圧を低減して締結状態からスリップ状態にする制御を行うため、油圧制御が比較的容易であり、かつ、ニュートラルアイドル状態（第１クラッチ４０の摩擦板間のスリップ摩擦によりロス発生）はインターロック状態（トルクコンバータ２内部の作動油の粘性によりロス発生）に比べてエンジンの負荷が小さくなるため、触媒装置をより早く活性化できる、すなわち、エンジン負荷が小さいほど、エンジンのピストンを押し下げる力が小さくて済むので、その分エンジンを触媒装置の活性化に有利な燃焼をさせることができるからである。

以上のようにして、エンジンの冷間始動時等において、アイドルアップ要求がある場合は、運転者がブレーキペダルを踏み込んで自動変速機１をＰレンジからＤレンジに切り換えた後も、ブレーキペダルが踏み込まれている間は、アイドルアップが継続して実施され、触媒装置の活性化が促進される。また、自動変速機１が走行可能な状態（１速状態）でアイドルアップを行なうことによるクリープ力の増大に対しては、自動変速機１の変速機構５がインターロックされることにより対処され、運転者の意に反した車両の発進が防止される。

また、油圧制御回路９０が、運転者によるレンジを走行レンジから非走行レンジにするシフト操作に伴うマニュアルバルブ９４の作動により、第１クラッチ４０と第２ブレーキ７０とが同時に排出される構成である場合にも、インターロック制御の際の第１クラッチ４０に供給される油圧を正規油圧より低い所定低減油圧として締結したことにより、第１クラッチ４０が第２ブレーキ７０より早く解放されるため、第２ブレーキ７０が解放されてインターロックが解除された状態で、第１クラッチ４０が完全に解放されていない、１速に似た状態が生じないため、走行レンジから非走行レンジへの切り換えの瞬間に、乗員に違和感を与えるような前向きのショックが車両に発生するのを防止することができる。

さらに、このインターロック状態で運転者による制動要求が解除されると、エンジン回転数の低下に応じて、インターロック状態とするために締結していた第２ブレーキ７０の締結力を低下させながら第２ブレーキ７０を解放するため、エンジン回転数が高い状態でインターロック状態が解除されることによる急発進が防止でき、したがって、適度なクリープ力で滑らかに発進させることが可能となる。

さらにまた、一般的に締結時に摩擦要素に供給される油圧は、走行時に必要なトルクも伝達できるように高めに設定されており、締結状態から油圧を低減しても、実際に解放状態になるまでには、ある程度油圧に余裕がある。したがって、インターロック状態で制動要求が解除された際に、まず、速い第１速度で油圧を低減することで、高めに設定された第２ブレーキ７０の締結油圧を解放直前の所定油圧まですばやく低減することができる。さらに、高めに設定された締結油圧から解放するよりも、解放直前の所定油圧から解放する方が、第２ブレーキ７０が実際に解放される際の油圧の制御幅を小さくすることができるため、油圧を高精度に制御することができる。

次に、本発明の第１の実施形態に係るパワートレインシステムを適用した車両を運転操作した際の車両状態の変化について説明する。

図８は、エンジンの冷間始動直後にＮ−Ｄ操作後、再びＮレンジに戻した場合の車両の状態をタイムチャートに表したものである。

当初車両はＮレンジにあるため、変速機構５は第１ブレーキ６０のみが締結されており（Ｓ２）、ブレーキＯＮにより停車して、エンジンの冷間始動直後でアイドルアップ要求がＯＮであるため、エンジンはアイドルアップ回転数で回転している（Ｓ７）。なお、このとき、第１クラッチ４０が解放されているため、変速機構５の入力軸４は、トルクコンバータ２により連れ回りしてエンジン回転数とほぼ同じ速度で回転している。

このＮレンジでのアイドルアップ中に、運転者がＮ−Ｄ操作を行うと、アイドルアップを継続したままインターロック制御が実施され（Ｓ１４）、第２ブレーキ７０が締結されると共に、第１クラッチ４０が正規油圧よりも低い所定低減油圧で締結され（Ｓ２１、Ｓ２２）、変速機構５はインターロック状態となる。なお、この際に、第１クラッチ４０に供給されている油圧が上がるにつれて入力軸４の回転が減速する。

このインターロック状態で、運転者がＮレンジに戻すシフト操作を行うと、第１クラッチ４０及び第２ブレーキ７０は解放するように指示され（Ｓ３２、Ｓ３３）、マニュアルバルブ９４によって両摩擦要素から油圧が同時に排出開始されるが、それまで第１クラッチ４０は正規油圧よりも低い所定低減油圧で締結されていたため、第１クラッチ４０に供給されている油圧が第２ブレーキ７０に供給されている油圧よりも早く排出されて、第１クラッチ４０が先に解放される。

そのため、変速機構５は、一時的に第１クラッチ４０がトルクを伝達可能な状態（１速に似た状態）が生じることなく、アイドルアップを継続したままインターロック状態が解除される。なお、第１クラッチ４０が解放されてインターロックが解除されると、入力軸回転数が再び上昇する。

したがって、例えば、車庫から発進させようと一旦Ｄレンジにシフトさせたが、何らかの理由で発進を思い止まってＮレンジに戻したような場合にも、Ｄレンジで停車中に、変速機構５をインターロック状態にしてアイドルアップを行うことによって、触媒装置の活性化促進のために、Ｄレンジでのアイドルアップを、意図しない発進等を招くことなく、良好に行うことができる。

また、第１クラッチ４０と第２ブレーキ７０への油圧の供給が、油圧源から油圧制御回路９０中のマニュアルバルブ９４を介して行われ、走行レンジから非走行レンジへの切換時に、マニュアルバルブ９４によって両摩擦要素から油圧が同時に排出される構成の場合にも、再びＮレンジへ戻した際のショックを防止することができる。

図９は、エンジンの冷間始動直後にＮ−Ｄ操作を行った後もしばらく停車してから発進する場合の車両の状態をタイムチャートに表したものである。

当初のＮレンジから、Ｎ−Ｄ操作後のＤレンジでのインターロック状態までは、図８の場合と同じであるため、説明を省略する。

Ｄレンジでのインターロック状態で、運転者がブレーキペダルから足を離すと、アイドルアップが終了して（Ｓ２５）、エンジン回転数が減速する。このとき、第１クラッチ４０に供給される油圧を所定低減油圧から正規油圧に上げる（Ｓ２６）。

それと共に、エンジン回転数の減少（矢印Ａを参照）に応じて、第２ブレーキ７０に供給される油圧を、まずは第１速度で解放直前の所定油圧まで低減し（矢印ａを参照)、続いて、第１速度よりも遅い第２速度で、第２ブレーキ７０が解放されるまで低減する（矢印ｂを参照)ように、油圧制御回路９０はコントローラ１００から指示される（Ｓ２７〜Ｓ２８）。

なお、第２ブレーキ７０に供給される油圧を低減する上記第１速度は、図９の矢印ｃ及びｄのように、より緩やかな速度で低減するように指示しても良い（矢印ｄを参照)。また、図示していないが、締結油圧は２段階での低減に限るものではなく、それ以上の段階で段階的に低減する、または、滑らかな曲線で漸次低減するようにしても良い。

そして、実際に第１クラッチ４０が締結され、第２ブレーキ７０が解放されると、自動変速機１は１速の状態となり、運転者のアクセルペダルの踏み込みに応じて、車両が発進可能となる。その後、車両が所定車速以上になると、ニュートラルアイドル実施条件のフラグが設定される（Ｓ３０）。

したがって、例えば、車庫から発進する際のわずかなＤレンジでの停車時間にも、アイドルアップを継続して実施することができ、触媒装置の活性化が促進される。そして、Ｄレンジへの切換時に、変速機構を出力ギヤ７が固定されたインターロック状態にするため、出力軸にトルクが伝達されず、意図しない発進が生じる事態が回避できる。

また、このインターロック状態で運転者による制動要求が解除されると、エンジン回転数の低下に応じて、インターロック状態とするために締結していた第２ブレーキ７０の締結力を低下させながら該第２ブレーキ７０を解放するため、エンジン回転数が高い状態でインターロック状態が解除されることによる急発進が防止でき、したがって、適度なクリープ力で滑らかに発進させることが可能となる。

さらに、第２ブレーキ７０の締結力を低下させるため、インターロック解除の際に、第２ブレーキ７０の締結油圧を、まず、解放直前の所定油圧まで第１速度で低下させ、続けて、第１速度よりも遅い第２速度で低下させるため、一般的に高めに設定されている第２ブレーキ７０の締結油圧を解放直前の油圧まですばやく低減できると共に、第２ブレーキ７０が実際に解放される際の油圧の制御幅を小さくすることができるため、インターロック解除制御の制御性が向上する。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る車両のパワートレインシステムは、第１の実施形態に係る車両のパワートレインシステムと同様の構成を有するため、共通する構成に関する図１から図２の説明を省略する。

第２の実施形態の場合、油圧制御回路９０の変速制御部９２から第２ブレーキ７０へ油圧を供給するライン上に第２ブレーキ圧センサを設け、該センサからの信号をコントローラ１００に入力する。コントローラ１００は、エンジンを冷間始動した直後で、運転者によってＮ−Ｄ操作が行われる前の自動変速機１がＮレンジの際に、第２ブレーキ７０も締結するように油圧制御回路９０に制御信号を出力する。そして、第２ブレーキ圧センサに基づいて、第２ブレーキ７０に供給されている実油圧が正規油圧となっているか否かを判定する作動チェックを行う。

このチェックの結果、第２ブレーキ７０が正常に締結されていれば、Ｎ−Ｄ操作後も引き続きアイドルアップを実施し、一方で、正常に締結されていなければ、Ｎ−Ｄ操作の際に、現在実施しているアイドルアップを終了するように、エンジン回転数制御装置１１０に信号を出力する。

したがって、第２の実施形態によれば、Ｎレンジで事前に変速機構５の第２ブレーキ７０の作動チェックを行うため、続くＤレンジでアイドルアップを実施するか否かを、運転者による実際のＮ−Ｄレンジ操作前に判断することができる。よって、第２ブレーキ７０が正常に締結されない状態で、Ｄレンジにおいてアイドルアップすることによって生じるおそれのある急発進を防止することができる。

図１０は、第２の実施形態に係る車両について、エンジンの冷間始動直後にＮ−Ｄ操作後、Ｎレンジに戻した場合の車両の状態をタイムチャートに表したものである。なお、第１の実施形態に関する図８とは、Ｎ−Ｄ操作前のＮレンジにおける変速機構５の油圧制御方法の点でのみ異なる。

当初のＮレンジにおいて、変速機構５の第１ブレーキ６０及び第２ブレーキ７０が共に締結するように指示され、第２ブレーキ７０が正常に作動しているか否かの作動チェックを行う。この作動チェック際に、第２ブレーキ７０に供給されている実油圧が正規油圧であり、第２ブレーキ７０が正常であると判定されると、Ｎ−Ｄ操作の際に、第１クラッチ４０は所定低減油圧で締結するよう指示され、アイドルアップを継続する。

なお、第２の実施形態において、第２ブレーキ７０は、少なくともＮ−Ｄレンジ操作前のＮレンジにおける作動チェックの際に締結するように指示されればよい。したがって、Ｎ−Ｄレンジ操作前のＮレンジにおいて、作動チェックの時だけ第２ブレーキ７０を締結して、その前後は第２ブレーキ７０を解放するようにしてもよい。また、例えばＤレンジからＮレンジに戻した後など含めて、Ｎレンジのときは常に第２ブレーキ７０を締結するようにしてもよい。

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

以上のように、本発明によれば、本発明は、エンジンと自動変速機とを備えたパワートレインシステムであってエンジンの排気経路上に触媒装置が配設されている場合において、非走行レンジから走行レンジへの切換後もアイドルアップを継続して実行可能とすると共に、走行レンジで制動要求が解除された際に滑らかな発進を実現することができるので、この種のパワートレインシステムを適用した車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

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

Claims (4)

1. エンジンと、車両を発進させるために締結される発進用摩擦要素を含む複数の摩擦要素を備えた変速機構及び該変速機構にエンジン出力を伝達する流体伝動装置を有する自動変速機と、を備えた車両のパワートレインシステムの制御方法であって、前記エンジンの排気経路上に触媒装置が配設されており、
   前記エンジンのアイドル運転時に、前記触媒装置が非活性状態にあるときは、活性状態にあるときに比べてアイドル回転数を高くするアイドルアップステップと、
   前記アイドルアップステップの実施中において、運転者による前記車両に対する制動要求があり、かつ、前記自動変速機のレンジが走行レンジであるときに、前記変速機構における発進用摩擦要素以外の所定摩擦要素を締結することにより、該変速機構をインターロック状態とするインターロックステップと、
   前記インターロックステップの実施中において制動要求が解除されたときに、前記アイドルアップステップによるアイドル回転数を高くする制御を終了すると共に、前記所定摩擦要素を解放することにより前記インターロック状態を解除するインターロック解除ステップと、を実施し、
   前記インターロック解除ステップは、エンジン回転数の低下に応じて前記所定摩擦要素の締結力を低下させるように行う
   ことを特徴とするパワートレインシステムの制御方法。
2. 前記インターロック解除ステップは、前記所定摩擦要素の締結油圧を解放直前の所定圧まで第１速度で低下させるステップと、
   該ステップに連続して、前記所定圧から前記第１速度よりも遅い第２速度で前記所定摩擦要素の締結油圧を低下させるステップと、により構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のパワートレインシステムの制御方法。
3. 前記インターロックステップは、前記アイドルアップステップの実施中において、運転者による前記車両に対する制動要求があり、かつ、前記自動変速機のレンジが走行レンジであるときに加え、前記自動変速機のレンジが走行レンジとなる前の非走行レンジであるときにも、前記所定摩擦要素を締結することにより、前記変速機構をインターロック状態とするものである
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のパワートレインシステムの制御方法。
4. エンジンと、車両を発進させるために締結される発進用摩擦要素を含む複数の摩擦要素を備えた変速機構及び該変速機構にエンジン出力を伝達する流体伝動装置を有する自動変速機と、を備えた車両のパワートレインシステムであって、前記エンジンの排気経路上に触媒装置が配設されており、
   前記エンジンのアイドル運転時に、前記触媒装置が非活性状態にあるときは、活性状態にあるときに比べてアイドル回転数を高くするアイドルアップを実施し、
   前記アイドルアップ中において、運転者による前記車両に対する制動要求があり、かつ、前記自動変速機のレンジが走行レンジであるときに、前記変速機構における発進用摩擦要素以外の所定摩擦要素を締結することにより、該変速機構をインターロック状態とし、
   前記インターロック状態において、制動要求が解除されたときに、アイドル回転数を高くする制御を終了すると共に、前記所定摩擦要素を解放することにより前記インターロック状態を解除し、
   前記インターロック状態の解除は、エンジン回転数の低下に応じて前記所定摩擦要素の締結力を低下させるように行うコントローラを備えた
   ことを特徴とするパワートレインシステム。

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