JP6222005B2 - パワートレインの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと自動変速機とを有するパワートレインの制御装置に関し、車両用駆動制御の技術分野に属する。

一般に、車両用エンジンにおいては、冷間時に、排気通路に設置された触媒装置を速やかに活性化させることで排気浄化性能を高めること、又は、油温を上昇させて潤滑油の粘性による回転抵抗を早期に低減させることで燃費性能の向上を図ること等を目的として、停車中にエンジンのアイドル回転数を高めるアイドルアップ制御が行われる。

また、停車中にエンジンを自動停止させるアイドルストップシステムを搭載したディーゼルエンジン車では、停車中にＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）の再生を行う場合、アイドルアップ制御を行うことでＤＰＦの再生を早期に完了させることがあり、この場合、ＤＰＦ再生の完了後に速やかにアイドルストップを開始することができ、これにより、燃費向上を図ることができる。なお、ＤＰＦの再生は、例えば、排気系へ未燃燃料を排出するようにエンジンを作動させて、排気系の酸化触媒で未燃燃料を酸化させることで生じる酸化熱によって、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）に蓄積された排気微粒子を焼失させることで行われる。

ところで、自動変速機を搭載した車両では、走行レンジでの停車中にアイドルアップ制御を行うと、特に、より高いエンジン回転数でアイドルアップ制御が行われる場合、車両の駆動力（クリープ力）が増大するため、停車状態を維持するためにはブレーキペダルをより強く踏み込む必要があり、踏み込みが弱い場合には駆動力が制動力に打ち勝って、運転者の意に反して車両が発進する恐れがある。

この問題に対して、特許文献１には、走行レンジでの停車中にアイドルアップ制御を行うとき、変速機構をインターロック状態にするインターロック制御や、発進用摩擦締結要素をスリップさせることでニュートラル状態にするニュートラルアイドル制御を行うことで、車両の駆動力が生じないようにした技術が開示されている。この制御によれば、停車状態を確実に維持しつつ、高回転でのアイドルアップ制御が可能になる。

特開２０１４−０６１７５６号公報

ところで、特許文献１の技術も含めて、従来は、停車中において所定のアイドルアップ条件が成立したときにアイドルアップが実行されることで、燃費性能や排気浄化性能等の向上が図られているが、これらの性能を更に高めるべく、アイドルアップ制御技術の更なる改良が要請されている。

そこで、本発明は、燃費性能や排気浄化性能等の更なる向上を図るために、アイドルアップが行われる運転領域の拡大を図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の制御装置は、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、
アイドル回転数を通常のアイドル運転時よりも高い目標アイドル回転数に制御するアイドルアップ制御が可能なエンジンと、変速機構をニュートラル状態とするニュートラル制御が可能な自動変速機とを有するパワートレインの制御装置であって、
前記エンジンのアイドルアップ制御が必要であるか否かを判断する判断手段と、
車両の減速中で、且つ、前記判断手段によって前記アイドルアップ制御が必要であると判断されている状態で、エンジン回転数が目標アイドル回転数に関連する所定回転数まで低下したとき、又は、車速が前記所定回転数に相当する所定車速まで低下したとき、前記ニュートラル制御を実行すると共に、前記アイドルアップ制御を開始する制御手段と、を備え、
前記自動変速機は、発進変速段を形成する２つの摩擦締結要素のうちの１つとして、クリアランス調整用油圧室への油圧供給時にクラッチクリアランスを小クリアランス状態とするクリアランス調整用ピストンと、締結用油圧室への油圧供給時に摩擦板を押圧する締結用ピストンとを有するブレーキを備え、
前記制御手段は、走行レンジでの車両の減速中に行われる前記ニュートラル制御において、前記２つの摩擦締結要素のうちの前記ブレーキ以外の摩擦締結要素を締結すると共に、前記ブレーキの前記２つの油圧室のうちのクリアランス調整用油圧室にのみ油圧を供給することにより、変速機構をニュートラル状態にすることを特徴とする。

ここでいう「目標アイドル回転数に関連する所定回転数」の具体例としては、目標アイドル回転数が一定である場合における「目標アイドル回転数に所定値を加算した回転数」又は「目標アイドル回転数」等が挙げられ、目標アイドル回転数が車速等に応じて変動する場合における「目標アイドル回転数の初期値に所定値を加算した回転数」又は「目標アイドル回転数の初期値」等が挙げられる。

また、ここでいう「所定回転数に相当する所定車速」の具体例としては、「所定回転数と、そのときの変速段とによって決まる車速」、又は、「所定回転数に相当する車速であって、１速にシフトダウンされる車速」等が挙げられる。

なお、本明細書において、アイドルアップ制御とは、エンジン回転数を通常のアイドル回転数よりも高い目標アイドル回転数に制御することを意味するものとし、該アイドルアップ制御には、停車中のアイドル回転数を目標アイドル回転数に制御することだけでなく、車両の減速中のエンジン回転数を目標アイドル回転数に制御することも含まれる。

さらに、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、
車両の減速中における前記目標アイドル回転数を車速の低下に従って低くなるように設定する設定手段を備えたことを特徴とする。

またさらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、
前記制御手段は、車両の減速中に前記アイドルアップ制御を開始した後、停車しても前記アイドルアップ制御を継続することを特徴とする。

請求項１に記載の発明に係るパワートレインの制御装置によれば、車両の減速中にアイドルアップ制御が開始されるため、従来のように停車時にのみアイドルアップを行う場合に比べてエンジンの暖機が促進されて、より効果的に燃費性能や排気浄化性能等を高めることができる。

また、上記の車両減速中のアイドルアップ制御が行われるとき、ニュートラル制御によって自動変速機がニュートラル状態とされることで、エンジンの動力が駆動輪から切り離されるため、車両の減速に支障を来すことなく、アイドル回転数の高回転化を図ることが可能になり、これにより、効果的なエンジンの暖機を停車前から行うことができる。

さらに、エンジン回転数が目標アイドル回転数に関連する所定回転数まで低下したとき、又は、その所定回転数に相当する所定車速まで減速したときに、エンジン回転数が目標アイドル回転数に制御され始めるため、エンジン回転数の急激な変化が生じることなく、これにより、車両走行中にアイドルアップ制御が開始されることによる違和感を抑制できる。

また、請求項１に記載の発明によれば、走行レンジでの車両の減速中に行われる前記ニュートラル制御において、発進変速段を形成するブレーキのクリアランス調整用油圧室及び締結用油圧室のうち、クリアランス調整用油圧室にのみ油圧を供給することで、緻密な油圧制御を必要とするスリップ制御を行うことなく、当該ブレーキを解放してニュートラル状態を実現できる。したがって、エンジンの始動からあまり時間が経過していないときなど、自動変速機の作動油の温度が低く粘性が高い状態でも、精度よくニュートラル制御を行うことができる。

さらに、請求項１に記載の発明によれば、ニュートラル制御中において、当該ブレーキは完全解放状態ではなく小クリアランス状態となっているため、締結用油圧室への油圧供給によって速やかに締結される。したがって、ニュートラル制御が行われていても、車両減速中に加速要求があったとき又は停車中に発進要求があったときなどには、当該ブレーキの迅速な締結によって、加速時又は発進時に良好な応答性を発揮することができる。

さらに、請求項２に記載の発明によれば、車両の減速中におけるアイドルアップ制御において、通常の減速時と同様に、エンジン回転数が車速の低下に従って低下するように制御されるため、減速中のアイドルアップによる乗員の違和感を抑制することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、車両の減速中にアイドルアップ制御が開始された後、該アイドルアップ制御は停車後も継続されるため、エンジンの暖機を早期に完了することができる。

本発明の実施形態に係るパワートレインの自動変速機を示す骨子図である。 同自動変速機の摩擦締結要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す締結表である。 締結状態のＬＲブレーキを示す拡大断面図である。 小クリアランス状態のＬＲブレーキを示す拡大断面図である。 解放状態のＬＲブレーキを示す拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るパワートレインの制御システム図である。 同パワートレインの制御動作の一例を示すフローチャートである。 同制御動作が行われる場合における各要素の経時的変化の一例を示すタイムチャートである。 同制御動作が行われる場合における各要素の経時的変化の別の例を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

［自動変速機の構成］
図１に骨子を示すように、本発明の実施の形態に係るパワートレインは、エンジン１と、トルクコンバータ３を介してエンジン１の出力軸２に連結された自動変速機４とを備えている。

エンジン１としては、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンが用いられるが、本発明において、エンジン１の種類は特に限定されるものでない。

トルクコンバータ３は、エンジン出力軸２に連結されたケース３ａと該ケース３ａ内に固設されたポンプ３ｂと、該ポンプ３ｂに対向配置されて該ポンプ３ｂにより作動油を介して駆動されるタービン３ｃと、該ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間に介設され、かつ、変速機ケース５にワンウェイクラッチ３ｄを介して支持されてトルク増大作用を行うステータ３ｅと、ケース３ａとタービン３ｃとの間に設けられ、該ケース３ａを介してエンジン出力軸２とタービン３ｃとを直結するロックアップクラッチ３ｆとを備えている。そして、タービン３ｃの回転は、入力軸７を介して自動変速機４に伝達されるようになっている。

自動変速機４とトルクコンバータ３との間には、該トルクコンバータ３を介してエンジン１により駆動される機械ポンプ６が配置されており、エンジン１の駆動中において、該機械ポンプ６によって、自動変速機４の油圧回路１００（図２参照）に油圧が供給される。

自動変速機４の入力軸７上には、エンジン１側（トルクコンバータ３側）から、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が配置されている。

また、入力軸７上には、ギヤセット１０，２０，３０で構成される動力伝達経路を切り換えるための摩擦締結要素として、入力軸７からの動力をギヤセット１０，２０，３０側へ選択的に伝達するロークラッチ４０及びハイクラッチ５０が配置されている。さらに、入力軸７上には、各ギヤセット１０，２０，３０の所定の回転要素を固定するＬＲ（ローリバース）ブレーキ６０、２６ブレーキ７０、及び、Ｒ３５ブレーキ８０が、エンジン１側からこの順序で配置されている。

前記第１〜第３ギヤセット１０，２０，３０のうち、第１ギヤセット１０と第２ギヤセット２０は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と、これらのサンギヤ１１，２１に噛み合った各複数のピニオン１２，２２と、これらのピニオン１２，２２をそれぞれ支持するキャリヤ１３，２３と、ピニオン１２，２２に噛み合ったリングギヤ１４，２４とで構成されている。

また、第３ギヤセット３０はダブ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３１と、該サンギヤ３１に噛み合った複数の第１ピニオン３２ａと、該第１ピニオン３２ａに噛み合った第２ピニオン３２ｂと、これらのピニオン３２ａ，３２ｂを支持するキャリヤ３３と、第２ピニオン３２ｂに噛み合ったリングギヤ３４とで構成されている。

そして、第３ギヤセット３０のサンギヤ３１には入力軸７が直接連結されている。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とは、互いに結合されて、ロークラッチ４０の出力部材４１に連結されている。第２ギヤセット２０のキャリヤ２３にはハイクラッチ５０の出力部材５１が連結されている。

また、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とは、互いに結合されており、ＬＲブレーキ６０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されている。第２ギヤセット２０のリングギヤ２４と第３ギヤセット３０のリングギヤ３４とは、互いに結合されており、２６ブレーキ７０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されている。第３ギヤセット３０のキャリヤ３３は、Ｒ３５ブレーキ８０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されている。そして、第１ギヤセット１０のキャリヤ１３には、自動変速機４の出力を駆動輪（図示せず）側へ出力する出力ギヤ８が連結されている。

以上の構成により、自動変速機４は、上記の摩擦締結要素（ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、ＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０）の締結状態の組み合わせにより、図２の締結表に示すように、Ｄレンジでの１〜６速と、Ｒレンジでの後退速とが形成されるようになっている。

［ＬＲブレーキの構成］
図３に示すように、ＬＲブレーキ６０は、締結時の応答性向上のためのクラッチクリアランス調整機能を有する複動式の油圧アクチュエータ６１を備えている。油圧アクチュエータ６１は、変速機ケース５に設けられたシリンダ５ａ内に軸方向に移動可能に嵌合されたクリアランス調整用ピストン６２と、該クリアランス調整用ピストン６２の内側に設けられたシリンダ６２ａ内に該クリアランス調整用ピストン６２に対して軸方向に相対移動可能に嵌合された締結用ピストン６３とを備えている。

変速機ケース５のシリンダ５ａ内におけるクリアランス調整用ピストン６２の背部はクリアランス調整用油圧室（以下、「クリアランス室」という）６４とされ、クリアランス調整用ピストン６２のシリンダ６２ａ内における締結用ピストン６３の背部は締結用油圧室（以下、「締結室」という）６５とされている。

クリアランス室６４及び締結室６５に油圧を供給すれば、クリアランス調整用ピストン６２がスプリング６６の付勢力に抗してストッパ６７に当接するまで図の左側にストロークすると共に、該クリアランス調整用ピストン６２のシリンダ６２ａ内で締結用ピストン６３も図の左側にストロークして、変速機ケース５と被制動回転部材（図示せず）とに交互に係合された複数の摩擦板６８を押圧し、変速機ケース５に固定されたリテーナ６９と締結用ピストン６３との間にこれらの摩擦板６８が挟み込まれて相対回転不能となることで、ＬＲブレーキ６０が締結されることになる。

図３に示す締結状態で締結室６５から油圧を排出すると、図４に示すように、締結用ピストン６３が摩擦板６８に接したまま、該締結用ピストン６３による押圧力が解除されて、ＬＲブレーキ６０が解放される。

さらに、図４に示す状態でクリアランス室６４からも油圧を排出すると、図５に示すように、クリアランス調整用ピストン６２がスプリング６６の付勢力により右側に移動することになる。このとき、シール部材の摩擦等により、締結用ピストン６３は、クリアランス調整用ピストン６２との位置関係を保持したまま、該クリアランス調整用ピストン６２と共に右側に移動する。

なお、図５では、便宜上、最も右側の摩擦板６８と締結用ピストン６３との間に、ＬＲブレーキ６０のクリアランスが集中するように図示されているが、実際には、隣接する摩擦板６８間や摩擦板６８とリテーナ６９との間にもクリアランスは分散される。

したがって、次に、ＬＲブレーキ６０を締結するときに、まずクリアランス室６４に油圧を供給すれば、クリアランス調整用ピストン６２及び締結用ピストン６３が同じ位置関係を保持して、左側にストロークし、図４に示す状態と同じ状態となる。このとき、締結用ピストン６３は、摩擦板６８を押圧することなく該摩擦板６８に接した状態もしくはほぼ接した状態、即ち、クラッチクリアランスが小さな小クリアランス状態（締結準備状態）となっている。

そして、図４に示す小クリアランス状態で締結室６５に油圧を供給すれば、締結用ピストン６３は既に締結のためのストロークがほぼ終了しているから、油圧の供給とほぼ同時に摩擦板６８を押圧し、ＬＲブレーキ６０が応答性良く締結されることになる。

図５に示す解放状態からＬＲブレーキ６０を締結するときは、締結室６５よりも先にクリアランス室６４に油圧が供給される。また、図３に示す締結状態からＬＲブレーキ６０を解放するときは、クリアランス室６４よりも先に締結室６５から油圧が排出される。つまり、締結室６５に対する油圧の給排は、図４に示すようにクリアランス室６４に油圧が供給されてクリアランス調整用ピストン６２が締結側へストロークされた状態で行われる。

［パワートレインの制御システム］
図６に示すように、エンジン１及び自動変速機４の油圧回路１００に関する各種制御は、車両に搭載された制御装置２００によって行われる。なお、制御装置２００は、例えば、エンジン１に搭載されたＥＣＵ（Engine Control Unit）と、自動変速機４に搭載されたＴＣＭ（Transmission Control Module）とで構成される。

制御装置２００には、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ２０１、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ２０２、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ２０３、運転者によって選択されている自動変速機４のレンジを検出するレンジセンサ２０４、自動変速機４が搭載された車両の速度を検出する車速センサ２０５，及び、油圧回路１００に設けられた油圧スイッチ２２０からの信号が入力される。

なお、これら以外にも、エンジン１の冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ、エンジン１の排気通路に設置された触媒装置の温度を検出する触媒温度センサ等の各種機器からの信号が制御装置２００に入力されるようにしてもよい。

制御装置２００は、各種入力信号に基づき、エンジン１の燃料供給装置９０に制御信号を出力して、エンジン１の回転数を制御する。例えば、燃料供給装置９０が吸気量制御バルブを備える場合、該バルブの開度が制御されることで、吸気量と燃料噴射量とが調整され、これにより、エンジン１の回転数が制御される。したがって、アイドルアップ制御が行われる場合は、通常のアイドル運転時に比べて吸気量制御バルブの開度が増大されることで、通常のアイドル運転時よりも高い目標アイドル回転数にエンジン回転数が制御される。

また、制御装置２００は、各種入力信号に基づき、油圧回路１００に設けられた複数のソレノイドバルブ（油圧制御弁）１０１に制御信号を出力する。これにより、選択されたレンジや車両の走行状態に応じて各ソレノイドバルブ１０１の開閉ないし出力圧が制御され、各摩擦締結要素４０，５０，６０，７０，８０への油圧供給が制御されることで、図２の締結表に従って各変速段が実現されるように変速制御が行われる。

［エンジンのアイドルアップ制御］
制御装置２００は、エンジン１の駆動中において、所定のアイドルアップ条件の成否によってアイドルアップ制御が必要であるか否かを判断し、アイドルアップ制御が必要であると判断した場合は、停車中であるとき、及び、Ｄレンジ状態での車両減速中に下記の開始要件が成立したときに、エンジン回転数を目標アイドル回転数に制御するアイドルアップ制御を実行する。

アイドルアップ制御において、目標アイドル回転数は、アイドルアップを行わない通常時のアイドル回転数よりも高い回転数に設定される。また、目標アイドル回転数は、一定値に設定されてもよいし、運転状態に応じて変化するように設定されてもよい。目標アイドル回転数の具体的な設定例については、図８及び図９に示すタイムチャートを参照しながら後に説明する。

アイドルアップ条件としては、例えば、エンジン１の排気通路に設置された触媒装置の温度が所定温度未満であること、エンジン１の冷却水の温度が所定温度未満であること、エンジン１がディーゼルエンジンである場合においてＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）の再生が実行中であること等が挙げられる。制御装置２００は、これら複数のアイドルアップ条件のうちいずれか１つが成立したときに、アイドルアップ制御が必要であると判断する。

このようなアイドルアップ条件が成立した状況でエンジン１のアイドルアップが行われることによって、例えば、冷間時に、触媒装置を速やかに活性化させることで排気浄化性能が高められたり、油温を上昇させて潤滑油の粘性による回転抵抗を早期に低減させることで燃費性能が高められたり、停車中においてＤＰＦの再生を早期に完了させることでアイドルストップ期間を拡大したりすることができる。

本実施形態によれば、停車中だけでなく、Ｄレンジ状態での車両減速中にも、下記の開始要件が成立したときにアイドルアップ制御が開始されるため、従来のように停車時にのみアイドルアップを行う場合に比べてエンジン１の暖機が促進されて、より効果的に燃費性能や排気浄化性能等を高めることができる。

Ｄレンジ状態での車両減速中にアイドルアップ制御を開始するための開始条件は、車速が、目標アイドル回転数に関連する所定回転数に相当する所定車速まで低下すること、又は、エンジン回転数が、目標アイドル回転数に関連する所定回転数まで低下することである。「目標アイドル回転数に関連する所定回転数」及び「所定回転数に相当する所定車速」の具体例の説明は、後に、制御動作例の説明の中で行う。

上記開始条件が成立したとき、エンジン回転数は目標アイドル回転数に関連する回転数となっているため、アイドルアップ制御が開始されても、エンジン回転数の急激な変化が生じることがない。そのため停車前にアイドルアップ制御が開始されることによる違和感を抑制できる。

また、本実施形態では、車両減速中において、アイドルアップ制御は、変速機構をニュートラル状態とするニュートラル制御が実行された状態で開始される。ニュートラル状態でアイドルアップ制御を行うことで、車両の減速走行に支障を来すことなく、アイドル回転数の高回転化を図ることが可能になり、これにより、効果的なエンジンの暖機を停車前から行うことができる。ニュートラル制御の具体的な制御動作例の説明は、以下のアイドルアップ制御の制御動作例の説明の中で行う。

［アイドルアップ制御に関する制御動作］
図７に示すフローチャートを参照しながら、制御装置２００によるアイドルアップ制御に関するエンジン１及び自動変速機４の制御動作の一例について説明する。

図７に示す制御動作は、エンジン１の駆動中で且つＤレンジが選択された状態で繰り返し実行される。

先ず、ステップＳ１では、上記のアイドルアップ条件の成否によってアイドルアップ制御が必要な状態であるか否かが判定され、ステップＳ２では、アクセルセンサ２０１の出力信号に基づいて、アクセルペダルの踏み込みの有無が判定される。

ステップＳ１及びステップＳ２の判定の結果、アイドルアップ条件が成立していないことによってアイドルアップ制御を行う必要がないと判定された場合、及び、アクセルペダルが踏み込まれている場合、エンジン１及び自動変速機４は、運転状態に応じた通常の制御が行われ（ステップＳ１４）、フラグＦは初期値「０」に維持される（ステップＳ１５）。

なお、フラグＦは、アイドルアップ制御が実行されているときに「１」にセットされるものであり、アイドルアップ制御が終了したときに「０」にリセットされる。

一方、ステップＳ１及びステップＳ２の判定の結果、アイドルアップ条件が成立していることによってアイドルアップ制御が必要であると判定され、且つ、アクセルペダルが踏み込まれていない場合、次のステップＳ３において、車速センサ２０５の出力信号に基づいて、車両が走行中であるか否かが判定される。

ステップＳ３の判定の結果、停車中であれば、ステップＳ１１で、ブレーキスイッチ２０３の出力信号に基づいて、ブレーキペダルの踏み込みの有無が判定され、ブレーキペダルが踏み込まれている場合は、ステップＳ１２のフラグ判定が行われる。ステップＳ１１及びステップＳ１２の判定の結果、ブレーキペダルが踏み込まれ、フラグＦが初期値「０」である停車状態では、ステップＳ７に進む。

一方、ステップＳ３の判定の結果、走行中であれば、ステップＳ４で、ブレーキスイッチ２０３の出力信号に基づいて、ブレーキペダルの踏み込みの有無が判定される。ステップＳ４の判定の結果、ブレーキペダルが踏み込まれていなければ、通常制御が継続され（ステップＳ１４）、フラグＦは初期値「０」に維持される（ステップＳ１５）。一方、ステップＳ４の判定の結果、ブレーキペダルが踏み込まれている場合、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、ＬＲブレーキ６０が小クリアランス状態（図４参照）となるように、自動変速機４の油圧回路１００が制御される。具体的に、２〜６速での走行中である場合は、ＬＲブレーキ６０の締結室６５への給油停止状態を維持しつつ、クリアランス室６４に油圧が供給され、１速での走行中である場合は、ＬＲブレーキ６０のクリアランス室６４への給油状態を維持しつつ、締結室６５からの排油を行う。

続くステップＳ６では、車速が所定車速Ｖ１以下であるか否かが判定される。ここで、所定車速Ｖ１は、例えば、後述のアイドルアップ制御（ステップＳ９）が開始されるときの目標アイドル回転数（目標アイドル回転数の初期値）に所定値を加算したエンジン回転数Ｎｅ１と、そのときの変速段とによって決まる車速（図８の符号ｂ参照）に設定される。

ただし、所定車速Ｖ１は、目標アイドル回転数に関連する所定回転数に相当する車速であれば、上記のように設定される車速に限定されるものでない。例えば、所定車速Ｖ１は、２速以上の変速段から１速へのシフトダウンが行われるときの車速に設定されてもよい。この場合、１速へのシフトダウンのタイミングで後述のニュートラル制御（ステップＳ７）が実行されるため、１速へのシフトダウンとニュートラル制御が続けて実行されることを回避でき、これにより、これらが続けて実行されることによる乗員の違和感を抑制できる。

ここで、「目標アイドル回転数に関連する所定回転数」は、上記の目標アイドル回転数の初期値に所定値を加算したエンジン回転数Ｎｅ１であってもよいし、これ以外にも、例えば、「目標アイドル回転数の初期値」自体であってもよく、また、目標アイドル回転数が一定値である場合は、「目標アイドル回転数に所定値を加算したエンジン回転数」又は「目標アイドル回転数」自体であってもよい。

なお、本制御動作例では、車速に基づいてステップＳ６の判定が行われるが、ステップＳ６の判定は、エンジン回転数に基づいて行われるようにしてもよい。この場合、ステップＳ６では、エンジン回転数が、「目標アイドル回転数に関連する所定回転数」以下であるか否かが判定される。

ステップＳ６の判定の結果、車速が所定車速Ｖ１よりも大きい場合、ステップＳ４に戻り、ブレーキペダルが踏み込まれると共に車速が所定車速Ｖ１よりも大きい走行状態が続く限り、ＬＲブレーキ６０の小クリアランス状態が維持された状態で、ステップＳ６の判定が繰り返し実行される。

ステップＳ６の判定の結果、車速が所定車速Ｖ１まで低下した減速状態である場合、ステップＳ７に進んで、ニュートラル制御が実行される。

ステップＳ７のニュートラル制御では、発進変速段を形成しないハイクラッチ５０、２６ブレーキ７０及びＲ３５ブレーキ８０を解放し、発進変速段を形成するロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０（図２参照）のうちのロークラッチ４０を締結するとともに、ＬＲブレーキ６０を小クリアランス状態とすることにより、変速機構をニュートラル状態にする。

このとき、現状の変速段が４速以下の変速段であれば、ロークラッチ４０は既に締結されている（図２参照）。また、ＬＲブレーキ６０の小クリアランス状態は、上記ステップＳ５によって既に実現されている。したがって、現状の変速段が４速以下である場合、ステップＳ７では、現状の変速段を形成するロークラッチ４０以外の摩擦締結要素を解放するだけで、速やかにニュートラル制御を完了することができる。

なお、現状の変速段が５速又は６速であっても、ハイクラッチ５０とＲ３５ブレーキ８０又は２６ブレーキ７０とを解放して、ロークラッチ４０を締結することで、ロークラッチ４０が締結状態され且つＬＲブレーキ６０が小クリアランス状態とされたニュートラル状態を実現することができる。

このようなニュートラル制御によれば、緻密な油圧制御を必要とするスリップ制御を行うことなく、ＬＲブレーキ６０の解放状態、ひいては、ニュートラル状態を実現できる。したがって、エンジン１の始動からあまり時間が経過していないときなど、自動変速機４の作動油の温度が低く粘性が高い状態でも、精度よくニュートラル制御を行うことができる。

ステップＳ８では、例えば油圧スイッチ２２０の出力信号に基づいて、変速機構がニュートラル状態となったか否かが判定される。具体的には、例えば、現状の変速段を形成する２つの摩擦締結要素のうち解放されるべき摩擦締結要素（例えば、４速の場合はハイクラッチ５０）への油圧供給経路に油圧スイッチ２２０を設けて、該油圧スイッチ２２０のオフによって当該摩擦締結要素の解放が確認されたか否かによって、ステップＳ８の判定が行われる。

ステップＳ８の判定の結果、ニュートラル状態となったことが確認されると、続くステップＳ９で、アイドルアップ制御が開始される。これにより、ニュートラル状態の車両減速中において、エンジン回転数が目標アイドル回転数に制御される。

アイドルアップ制御が開始されると、続くステップＳ１０で、フラグＦが「１」にセットされてリターンされる。

このようにして開始されたアイドルアップ制御中において、ステップＳ３、ステップＳ１１及びステップＳ１２の判定の結果、ブレーキペダルが継続して踏み込まれることにより停車した場合、ステップＳ１３において、停車後も、アイドルアップ制御（ステップＳ９）及びニュートラル制御（ステップＳ７）が継続される。これにより、停車後も、ニュートラル状態での高回転でのアイドルアップが継続されることとなるため、エンジン１の暖機を早期に完了することができる。

また、車両減速中又は停車中にアイドルアップ制御及びニュートラル制御が実行されている状態において、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ４又はステップＳ１１の判定の結果、アイドルアップ条件が解除された場合、アクセルペダルが踏み込まれた場合、又は、ブレーキペダルの踏み込みが解除された場合、ステップＳ１４において、アイドルアップ制御及びニュートラル制御が解除されて、運転状態に応じた通常の制御が再開される。

このとき、ＬＲブレーキ６０は、上記ニュートラル制御によって完全解放状態ではなく小クリアランス状態となっているため、締結室６５への油圧供給によって速やかに締結される。したがって、加速時又は発進時に良好な応答性を発揮することができる。

以下、図８及び図９に示すタイムチャートを参照しながら、図７に示す制御動作を行う場合における各要素の経時的変化の具体例について説明する。

図８に示す動作例と図９に示す動作例とを比較すると、アイドルアップ制御中のエンジン回転数（目標アイドル回転数）のみが異なっており、その他の動作は共通している。

図８及び図９の各動作例において、時刻ｔ０の時点では、上記アイドルアップ条件が成立した４速での走行状態となっている。符号ａに示すように、時刻ｔ１にブレーキペダルが踏み込まれると、締結室６５に油圧供給されることなくクリアランス室６４のみに油圧が供給されることでＬＲブレーキ６０が小クリアランス状態とされる（図７のステップＳ５）。

その後、符号ｂに示すように、時刻ｔ２に車速が所定車速Ｖ１まで低下すると、上記ニュートラル制御（図７のステップＳ７）によってハイクラッチ５０が解放されることで、符号ｃに示すように、時刻ｔ３にニュートラル状態が実現される。このとき、符号ｄに示すように、アイドルアップ制御が開始される。

このように、車両減速中にアイドルアップ制御が開始されることで、エンジン１の早期暖機が実現されて、燃費性能や排気浄化性能等の向上を図ることができる。また、ニュートラル状態でアイドルアップが行われるため、車両の減速走行に支障を来すことなく、アイドル回転数の高回転化を実現できる。

ニュートラル制御が実行されるときの所定車速Ｖ１に対応する所定エンジン回転数Ｎｅ１は、符号ｅに示す目標アイドル回転数の初期値よりも所定値高い回転数である。具体的に、所定回転数Ｎｅ１は、エンジン回転数が所定回転数Ｎｅ１から目標アイドル回転数の初期値まで低下するのに要する時間と、ニュートラル制御により摩擦締結要素（図８及び図９に示す例ではハイクラッチ５０）を解放するのに要する時間（ｔ３−ｔ２）とがほぼ等しくなるような回転数に設定することが好ましい。これにより、アイドルアップ制御の初期において、エンジン回転数を迅速且つスムーズに目標アイドル回転数に近づけることができ、エンジン回転数の急激な変化による乗員の違和感を軽減できる。

図８に示す動作例において、符号ｆに示すように、車両減速中における目標アイドル回転数は、車速の低下に従って低くなるように設定されている。これにより、アイドルアップを行わない通常の減速時と同様に、エンジン回転数が車速の低下に従って低下するように制御されるため、減速中にアイドルアップが開始されることによる乗員の違和感を抑制することができる。

この場合、図８の符号ｇに示すように、時刻ｔ４に停車した後の目標アイドル回転数は、アイドルアップを行わない通常アイドル回転数Ｎｅ０よりも高い一定値に設定されることで、停車後もアイドルアップ制御が継続される。

一方、図９に示す動作例では、符号ｈに示すように、アイドルアップ制御の全期間に亘って目標アイドル回転数が一定値に設定されている。この場合、アイドルアップ制御が行われている間、エンジン回転数を終始高い回転数に制御できるため、より効果的な暖機を実現できる。

図８及び図９の各動作例において、符号ｉに示すように、アイドルアップ制御が行われている停車状態において、ブレーキペダルの踏み込みが解除されると（図７のステップＳ１１）、アイドルアップ制御及びニュートラル制御が解除される（図７のステップＳ１４）。このとき、ＬＲブレーキ６０は小クリアランス状態となっているため、締結室６５への油圧供給によってＬＲブレーキ６０が速やかに締結されて、応答性に優れた車両の発進を実現できる。

また、図８及び図９の各動作例において、符号ｊに示すように、アイドルアップ制御が行われている停車状態において、アイドルアップ条件が解除された場合（図７のステップＳ１）も同様に、締結室６５への油圧供給によってＬＲブレーキ６０が速やかに締結されることで、応答性に優れた車両の発進を実現できる。

なお、図８及び図９に示す例では、４速での車両減速中にアイドルアップ制御が開始されているが、本実施形態によれば、例えば２速又は３速等、４速以外の変速段での車両減速中であっても、同様にアイドルアップ制御が開始され得る。

また、図８及び図９では、時刻ｔ３において、エンジン回転数の傾きが急激に変化するように図示されているが、アイドルアップ制御の初期において、エンジン回転数の傾きが緩やかに変化するように、時間の経過に伴ってエンジン回転数が曲線的に変化するように制御してもよい。

さらに、車両減速中のアイドルアップ制御に関して、図８に示す例では、目標アイドル回転数が徐々に低下するように設定されており、図９に示す例では、目標アイドル回転数が一定に設定されているが、車両減速中における目標アイドル回転数は、徐々に上昇するように設定されてもよい。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、走行レンジで車両が減速しているときにニュートラル制御及びアイドルアップ制御が実行され、その後も走行レンジが継続される場合について説明したが、本発明は、非走行レンジで車両が減速しているときにニュートラル制御及びアイドルアップ制御を実行する場合、或いは、ニュートラル制御開始後、アイドルアップ制御開始後又は停車後に非走行レンジに切り換えられる場合にも適用可能である。

また、上述の実施形態では、ロークラッチ４０を締結しつつＬＲブレーキ６０を小クリアランス状態とすることでニュートラル状態を実現するニュートラル制御について説明したが、本発明において、ニュートラル制御は、ＬＲブレーキ６０を完全に解放すること、ロークラッチ４０を解放すること、又は、ロークラッチ４０又はＬＲブレーキ６０のスリップ制御を行うこと等によってニュートラル状態を実現する制御であってもよい。

以上のように、本発明によれば、車両減速中にニュートラル制御と共にアイドルアップ制御が実行されることで、アイドルアップが行われる運転領域を拡大することが可能となるから、エンジンと自動変速機とを有するパワートレインを搭載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 エンジン
３ トルクコンバータ
４ 自動変速機
４０ ロークラッチ
５０ ハイクラッチ
６０ ＬＲブレーキ
６２ クリアランス調整用ピストン
６３ 締結用ピストン
６４ クリアランス調整用油圧室（クリアランス室）
６５ 締結用油圧室（締結室）
７０ ２６ブレーキ
８０ Ｒ３５ブレーキ
９０ 燃料供給装置
２００ 制御装置
２０１ アクセルセンサ
２０２ エンジン回転数センサ
２０３ ブレーキスイッチ
２０４ レンジセンサ
２０５ 車速センサ
２２０ 油圧スイッチ

Claims (3)

1. アイドル回転数を通常のアイドル運転時よりも高い目標アイドル回転数に制御するアイドルアップ制御が可能なエンジンと、変速機構をニュートラル状態とするニュートラル制御が可能な自動変速機とを有するパワートレインの制御装置であって、
   前記エンジンのアイドルアップ制御が必要であるか否かを判断する判断手段と、
   車両の減速中で、且つ、前記判断手段によって前記アイドルアップ制御が必要であると判断されている状態で、エンジン回転数が目標アイドル回転数に関連する所定回転数まで低下したとき、又は、車速が前記所定回転数に相当する所定車速まで低下したとき、前記ニュートラル制御を実行すると共に、前記アイドルアップ制御を開始する制御手段と、を備え、
   前記自動変速機は、発進変速段を形成する２つの摩擦締結要素のうちの１つとして、クリアランス調整用油圧室への油圧供給時にクラッチクリアランスを小クリアランス状態とするクリアランス調整用ピストンと、締結用油圧室への油圧供給時に摩擦板を押圧する締結用ピストンとを有するブレーキを備え、
   前記制御手段は、走行レンジでの車両の減速中に行われる前記ニュートラル制御において、前記２つの摩擦締結要素のうちの前記ブレーキ以外の摩擦締結要素を締結すると共に、前記ブレーキの前記２つの油圧室のうちのクリアランス調整用油圧室にのみ油圧を供給することにより、変速機構をニュートラル状態にすることを特徴とするパワートレインの制御装置。
2. 車両の減速中における前記目標アイドル回転数を車速の低下に従って低くなるように設定する設定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のパワートレインの制御装置。
3. 前記制御手段は、車両の減速中に前記アイドルアップ制御を開始した後、停車しても前記アイドルアップ制御を継続することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパワートレインの制御装置。

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