JP7040415B2 - 車載制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車載制御装置に関する。
例えば特許文献１には、排気中の粒子状物質（以下、ＰＭという）を捕集するフィルタを排気通路に備える内燃機関が開示されている。この内燃機関では、燃料噴射弁からの燃料噴射を停止する、いわゆる燃料カットを実施してフィルタに酸素を供給することにより、フィルタに堆積したＰＭを燃焼させて同フィルタを再生するようにしている。
特開２０１８－９０１５４号公報
ところで、車両がロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備えている場合には、ロックアップクラッチが係合していることを含む規定の燃料カット条件が成立するときに燃料カットを実行してフィルタを再生することが好ましい。これは、ロックアップクラッチが係合していると、燃料カットを開始してから機関回転速度が燃料カットから復帰する機関回転速度にまで低下する時間が長くなるため、ロックアップクラッチが解放されている場合と比較して、燃料カットの実行時間が長くなり、これによりフィルタの再生時間を確保することができるためである。
他方、内燃機関の冷却装置には、車載空調機の一部を構成する暖房用のヒータコアが設けられており、内燃機関のウォータジャケットを通過した冷却水によってヒータコアは暖められる。
ここで、外気温が低く、ヒータコアの暖房能力を高めるヒータ要求がある場合には、ロックアップクラッチを解放状態にして内燃機関の発熱量を増大させることにより、ヒータコアの暖房能力を高めることが好ましい。しかし、こうしたロックアップクラッチの解放処理を実行すると、上述した燃料カット条件が成立しなくなる。従って、ヒータ要求がある場合には、燃料カットによるフィルタの再生機会が減少してしまう。
上記課題を解決する車載制御装置は、内燃機関と、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータとを備える車両に適用されて、前記内燃機関及び前記ロックアップクラッチを制御する。前記内燃機関は、気筒に燃料を供給する燃料噴射弁と、排気通路に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、冷却装置とを有している。前記冷却装置は、前記内燃機関のウォータジャケットを通過した冷却水を車載空調機の暖房用ヒータコアに供給するヒータ用流路を有している。この車載制御装置は、前記ロックアップクラッチが係合していることを含む規定の燃料カット条件が成立するときには前記燃料噴射弁からの燃料噴射を停止する処理と、前記暖房用ヒータコアの暖房能力を高めるヒータ要求がある場合において前記フィルタにおける前記粒子状物質の堆積量が規定の堆積量閾値未満である場合には、前記ロックアップクラッチが解放状態となるように前記ロックアップクラッチを制御する解放処理と、前記ヒータ要求がある場合において前記堆積量が前記堆積量閾値以上である場合には、前記ロックアップクラッチが係合状態となるように前記ロックアップクラッチを制御する係合処理と、を実行する。
同構成によれば、ヒータ要求がある場合において、フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が規定の堆積量閾値未満である場合には、ロックアップクラッチが解放されることにより暖房用ヒータコアの暖房能力が高まるようになる。
一方、ヒータ要求がある場合でも、フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が規定の堆積量閾値以上である場合には、ロックアップクラッチが係合されることにより、上記燃料カット条件が成立しやすくなる。従って、ヒータ要求がある場合でも、燃料カットによるフィルタの再生機会を増やすことができるようになる。
また、上記車載制御装置において、前記冷却装置は、前記ヒータ用流路を流れる冷却水の流量を調整する調整機構を有しており、前記係合処理により前記ロックアップクラッチが係合状態となる場合には、前記解放処理により前記ロックアップクラッチが解放状態となる場合と比べて、前記流量が増大するように前記調整機構を制御する流量増大処理を実行してもよい。
上記係合処理によりロックアップクラッチが係合状態になる場合には、上記解放処理によりロックアップクラッチが解放状態になる場合と比べて内燃機関の発熱量は低くなるため、ヒータコアの暖房能力が低下してしまう。この点、同構成によれば、上記係合処理によりロックアップクラッチが係合状態になる場合には上記流量増大処理が実行されるため、上記解放処理によりロックアップクラッチが解放状態になる場合と比べて、ヒータ用流路を流れる冷却水の流量が増大する。そのため、単位時間当たりに冷却水から暖房用ヒータコアに伝わる熱量が増加するようになる。従って、上記係合処理を実行しても、ヒータコアの暖房能力を高めることができる。
なお、上記のように冷却水の流量を増大させる際には、冷却水から暖房用ヒータコアに伝わる熱量がロックアップクラッチの係合時と解放時とにおいてできる限り同じになるように流量を増大させることが好ましい。また、上記調整機構としては、電動式のウォータポンプを適用することができる。
また、上記車載制御装置において、前記ヒータ要求が無い場合において前記ロックアップクラッチを係合状態にする車速の下限値よりも高い車速を第１閾値とし、前記下限値よりも高く且つ前記第１閾値よりも低い車速を第２閾値とする。そして、前記ヒータ要求がある場合において車速が前記第１閾値以上であるとの条件を満たす場合には、前記ロックアップクラッチが係合状態となるように前記ロックアップクラッチを制御する。また、前記解放処理における前記ロックアップクラッチの解放は、車速が前記第１閾値未満であるとの条件を満たす場合に実行する、また、前記係合処理における前記ロックアップクラッチの係合は、車速が前記第１閾値未満であり且つ前記第２閾値以上であるとの条件を満たす場合に実行してもよい。
ヒータ要求がある場合でも、車速がある程度高い状況では内燃機関の負荷が高くなっており発熱量も多くなっているため、ロックアップクラッチを解放状態にしなくてもヒータコアの暖房能力は高まるようになる。そこで、同構成では、ヒータ要求がある場合でも車両の車速が上記第１閾値以上に高い場合には、ロックアップクラッチを係合させるようにしている。従って、ヒータコアの暖房能力を確保しつつ、ロックアップクラッチの解放に伴う燃費の悪化を抑えることができる。
また、同構成では、ヒータ要求がある場合に車両の車速が上記第１閾値未満である場合には、上記解放処理によるロックアップクラッチの解放を実行するようにしている。そのため、車速が低いときにヒータ要求がある場合には、ロックアップクラッチが解放されることにより内燃機関の発熱量は増えるようになり、これによりヒータコアの暖房能力が高まるようになる。
また、同構成では、車両の車速が上記第１閾値未満であり且つ上記第２閾値以上である場合には、上記係合処理によるロックアップクラッチの係合を実行するようにしている。そのため、車両の車速が上記第１閾値以上に高い場合にロックアップクラッチを係合させる場合と比較して、より低い車速でもロックアップクラッチの係合が行われるようになり、燃料カットの実行機会が増えるようになる。
ここで、車両の車速が上記下限値近傍の値になっているときには、内燃機関の負荷が低く排気の温度は低いためにフィルタの温度も低くなっている。従って、そうしたフィルタの低温時に燃料カットを実行して当該フィルタに酸素を供給しても、フィルタに堆積したＰＭの燃焼はあまり進まないおそれがある。この点、同構成では、車速がそうした下限値よりも高い値に設定された上記第２閾値以上の場合にロックアップクラッチの係合が行われる。そのため、車速が上記下限値近傍の値となっているときよりも内燃機関の負荷が高くなっており、これによりフィルタの温度が高くなっているときにロックアップクラッチの係合が行われる。従って、この場合には燃料カットの実行を通じてＰＭを燃焼させることができるようになる。
なお、上記第１閾値としては、ヒータ要求がある場合において、ロックアップクラッチを解放状態にしなくてもヒータコアの暖房能力を確保することのできる車速の最低値を設定することが好ましい。また、上記第２閾値としては、ＰＭが燃焼する程度にフィルタの温度が高くなる車速の最低値を設定することが好ましい。
車載制御装置の一実施形態が適用される車両の模式図。 同実施形態の内燃機関が備える冷却装置の模式図。 同実施形態の車載制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態の車載制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態のロックアップクラッチの作動状態を示す概念図。 同実施形態の車載制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。
以下、車載制御装置の一実施形態について、図１～図６を参照して説明する。
図１に示すように、車両５００には、気筒１１を備える内燃機関１０が搭載されている。気筒１１の吸気ポートには吸気通路１３が接続されている。吸気通路１３には、吸入空気量を調整するスロットル弁１４が設けられている。
内燃機関１０は、気筒１１に燃料を供給する燃料噴射弁１２を備えている。気筒１１の燃焼室では、吸気通路１３を通じて吸入された空気と燃料噴射弁１２から噴射された燃料との混合気が火花放電によって点火されることにより燃焼される。燃焼室での混合気の燃焼により生じた排気は、内燃機関１０の排気ポートに接続された排気通路１５に排出される。
排気通路１５には、排気浄化用の触媒である三元触媒（以下、触媒という）１６が設けられている。この触媒１６は、排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して浄化するとともに、排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して浄化する。
排気通路１５において触媒１６よりも下流の位置には排気中の粒子状物質（以下、ＰＭという）を捕集するフィルタ１７が設けられている。
内燃機関１０から発生した駆動力は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２０、切り替え機構３０、車両用自動変速機としての無段変速機４０、減速ギア５０、ディファレンシャルギヤ５５などを順次介して左右の駆動輪６０に伝達される。
トルクコンバータ２０の入力軸にはポンプインペラ２１が設けられており、同入力軸は内燃機関１０のクランクシャフト１８に接続されている。また、トルクコンバータ２０の出力軸にはタービンインペラ２２が設けられており、同出力軸は切り替え機構３０の入力軸に接続されている。このトルクコンバータ２０では、流体のＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）を介してポンプインペラ２１とタービンインペラ２２との間におけるトルク伝達が行われることにより、入力軸から出力軸へのトルク伝達が行われる。
ロックアップクラッチ（以下、ＬＵＣと記載）２５は、上記ＡＴＦの油圧によってその作動状態が変更される機構であり、トルクコンバータ２０の入力軸と出力軸との間のトルク伝達がＬＵＣ２５を介して行われる「係合状態」と、そうした係合状態を解除してＬＵＣ２５を介したトルク伝達量が「０」になる「解放状態」との間で作動状態が変化する。
切り替え機構３０は、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であり、フォワードクラッチ３１とリバースブレーキ３２とを備えている。そして、切り替え機構３０の出力軸は、無段変速機４０の入力軸に接続されている。
これにより、フォワードクラッチ３１を係合させる一方でリバースブレーキ３２を解放しているときには、トルクコンバータ２０を介して入力された内燃機関１０の駆動力がそのまま前進用の駆動力として無段変速機４０に伝達される状態となる。これに対して、フォワードクラッチ３１を解放する一方でリバースブレーキ３２を係合させているときには、トルクコンバータ２０を介して入力された内燃機関１０の駆動力は逆回転の駆動力、つまり後進用の駆動力として無段変速機４０に伝達される状態となる。
なお、この切り替え機構３０にあっては、フォワードクラッチ３１とリバースブレーキ３２との双方を解放することにより、内燃機関１０と無段変速機４０との間の駆動力の伝達は遮断されて、いわゆるニュートラル状態になる。
無段変速機４０は、入力軸に設けられたプライマリプーリ４２と、出力軸に設けられたセカンダリプーリ４４と、それら一対のプーリ間に巻き掛けられたベルト４６とを備えており、ベルト４６を介してプライマリプーリ４２とセカンダリプーリ４４との間で駆動力が伝達される。また、油圧を使ってプライマリプーリ４２及びセカンダリプーリ４４におけるベルト４６の巻き掛け半径を変化させることにより、無段変速機４０の変速比は無段階に変更される。
無段変速機４０の変速動作、ＬＵＣ２５の作動、切り替え機構３０の作動等は、ＡＴＦで満たされた油圧回路３００を制御することにより実施される。
図２に、内燃機関１０の冷却装置２００を示す。この図２に示すように、内燃機関１０のシリンダブロックやシリンダヘッドには、冷却水が流れるウォータジャケット１０Ｗが設けられている。
ウォータジャケット１０Ｗの入口１９Ａと出口１９Ｂとは、ラジエータ用流路８０で接続されている。このラジエータ用流路８０には、冷却水の流れ方向においてその上流から順に、外気との熱交換を通じて冷却水を冷却するラジエータ９０、電子式のサーモスタット９１、電動式のウォータポンプ（以下、ポンプと記載）９２が設けられている。従って、サーモスタット９１が開弁している場合には、ラジエータ用流路８０は、ウォータジャケット１０Ｗを通過した冷却水が、ラジエータ９０、サーモスタット９１、及びポンプ９２を経由してウォータジャケット１０Ｗに戻る流路になっている。
また、ウォータジャケット１０Ｗの出口１９Ｂには、ウォータジャケット１０Ｗを通過した冷却水を車載空調機の暖房用ヒータコア（以下、ヒータコアと記載）９３に供給するヒータ用流路８２の上流端が接続されている。このヒータ用流路８２には、冷却水との熱交換によって車室に送風される空気を温める上記ヒータコア９３が設けられている。そして、ヒータ用流路８２の下流端は、ラジエータ用流路８０におけるサーモスタット９１とポンプ９２との間の部位に接続されている。従って、ヒータ用流路８２は、ウォータジャケット１０Ｗを通過した冷却水が、ヒータコア９３を経由してウォータジャケット１０Ｗに戻るための流路になっている。また、上記ポンプ９２の吐出量が変化すると、ウォータジャケット１０Ｗを通過する冷却水の流量が変化するため、ヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量も変化する。従って、ポンプ９２は、ヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量を調整する調整機構となっている。
内燃機関１０の機関制御、無段変速機４０の変速制御、ＬＵＣ２５の作動制御、切り替え機構３０の作動制御などの各種制御は、車両５００の車載制御装置（以下、制御装置という）１００によって実行される。また、サーモスタット９１やポンプ９２の駆動制御を通じた冷却装置２００の制御も制御装置１００によって実行される。
制御装置１００は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１１０や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリ１２０を備えている。そして、メモリ１２０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が実行することにより各種制御を実行する。
制御装置１００には、クランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサ７０、上記タービンインペラ２２の回転速度であるタービン回転速度ＮＴを検出する回転速度センサ７１、内燃機関１０の吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ７２が接続されており、それら各種センサからの出力信号が入力される。また、制御装置１００には、内燃機関１０の冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ７３、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセルポジジョンセンサ７４が接続されており、それら各種センサからの出力信号が入力される。また、制御装置１００には、外気温ＴＨｏｕｔを検出する外気温センサ７５、セカンダリプーリ４４の回転速度Ｎｏｕｔを検出するセカンダリプーリ回転速度センサ７６、ＡＴＦの温度（ＡＴＦ温度ＴＨａｔｆ）を検出する温度センサ７７も接続されており、それら各種センサからの出力信号も入力される。また、車両５００の車室内には、車両搭乗者が空調装置を操作するための操作盤３１０が設けられており、この操作盤３１０の操作状態に応じた空調要求（例えば冷房要求や暖房要求など）が制御装置１００に入力される。
制御装置１００は、クランク角センサ７０の出力信号Ｓｃｒに基づいて機関回転速度ＮＥを演算する。また、制御装置１００は、機関回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＡに基づいて機関負荷率ＫＬを演算する。機関負荷率ＫＬは、全負荷状態で内燃機関１０を定常運転したときのシリンダ流入空気量に対する、現在のシリンダ流入空気量の比率を表している。なお、シリンダ流入空気量は、吸気行程において各気筒１１のそれぞれに流入する空気の量である。また、制御装置１００は、セカンダリプーリ４４の回転速度Ｎｏｕｔに基づいて車両５００の車速ＳＰを算出する。
また、制御装置１００は、吸気の充填効率や機関回転速度ＮＥなどの各種機関運転状態に基づいてフィルタ１７の温度であるフィルタ温度Ｔｆを算出する。また、制御装置１００は、フィルタ１７における粒子状物質の堆積量であるＰＭ堆積量Ｐｓを、機関回転速度ＮＥ、機関負荷率ＫＬ、及びフィルタ温度Ｔｆ等に基づいて算出する。
制御装置１００は、ポンプ９２に供給する電圧の駆動デューティ比ＤＫを冷却水温ＴＨＷなどに基づいて変更することにより、ラジエータ用流路８０やヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量を調整する。
また、制御装置１００は、各種制御の１つとして、規定の燃料カット条件が成立するときには燃料噴射弁１２の燃料噴射を停止する燃料カットを実行する。
図３に、燃料カットを実行するために制御装置１００が実行する処理手順を示す。なお、図３に示す処理は、制御装置１００のメモリ１２０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が所定周期毎に実行することにより実現される。また、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、ステップ番号を表現する。
本処理を開始すると、制御装置１００は、ＬＵＣ２５が係合しているか否かを判定する（Ｓ１００）。そして、ＬＵＣ２５が係合していると判定する場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、制御装置１００は、アクセル操作量ＡＣＣＰが「０」であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。そして、アクセル操作量ＡＣＣＰが「０」であると判定する場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、機関回転速度ＮＥが規定の復帰回転速度ＮＥＦを超えているか否かを判定する（Ｓ１２０）。なお、燃料カットの実行中に機関回転速度ＮＥが上記復帰回転速度ＮＥＦ以下になると、制御装置１００は、燃料噴射弁１２の燃料噴射を再開する。そして、機関回転速度ＮＥが復帰回転速度ＮＥＦを超えている場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、燃料カット条件が成立していると判定して、燃料カットを実行する（Ｓ１３０）。そして、本処理を一旦終了する。なお、制御装置１００は、Ｓ１００で否定判定する場合や、Ｓ１１０で否定判定する場合や、Ｓ１２０で否定判定する場合には、本処理を一旦終了する。
フィルタ１７が高温状態になっているときに上述した燃料カットが実行されると、当該フィルタ１７には大量の酸素が供給されるため、そのフィルタ１７に堆積したＰＭは燃焼して減少する。こうしたＰＭの燃焼により、いわゆるフィルタ１７の再生が行われる。
また、制御装置１００は、ヒータコア９３の暖房能力を高めるヒータ要求についてその有無を判定する処理を実行する。
図４に、ヒータ要求の有無を判定するために制御装置１００が実行する処理手順を示す。なお、図４に示す処理は、制御装置１００のメモリ１２０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が所定周期毎に実行することにより実現される。
本処理を開始すると、制御装置１００は、現在の冷却水温ＴＨＷが規定の水温閾値ＴＨａ未満であるか否かを判定する（Ｓ２００）。この水温閾値ＴＨａとしては、例えば内燃機関１０の暖機が完了したと判定することのできる冷却水温が予め設定されている。
制御装置１００は、現在の冷却水温ＴＨＷが水温閾値ＴＨａ未満であると判定する場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、現在の外気温ＴＨｏｕｔが規定の外気温閾値ＴＨｂ未満であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。外気温閾値ＴＨｂとしては、外気温ＴＨｏｕｔがこの外気温閾値ＴＨｂ未満になっていることに基づき、現在の外気温ＴＨｏｕｔは、ヒータコア９３の暖房能力を高める必要がある程度に低いことを的確に判定することができるように、その値の大きさは設定されている。
制御装置１００は、現在の外気温ＴＨｏｕｔが規定の外気温閾値ＴＨｂ未満であると判定する場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、車両搭乗者による操作盤３１０の操作を通じた暖房要求があるか否かを判定する（Ｓ２２０）。
そして、制御装置１００は、暖房要求があると判定する場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、ヒータ要求有りと判定して（Ｓ２３０）、本処理を一旦終了する。
一方、制御装置１００は、Ｓ２００で否定判定する場合や、Ｓ２１０で否定判定する場合や、Ｓ２２０で否定判定する場合には、ヒータ要求無しと判定して（Ｓ２４０）、本処理を一旦終了する。
また、制御装置１００は、アクセル操作量ＡＣＣＰや車速ＳＰに基づき、「係合状態」や「解放状態」といったＬＵＣ２５の作動状態を選択する。そしてその選択された作動状態となるように、ＬＵＣ２５の油圧制御を実施する。
図５に、上記ヒータ要求が無い場合におけるＬＵＣ２５の作動状態についてその一例を示す。この図５に示すように、車速ＳＰが下限値ＳＰｍｉｎよりも低い領域では、アクセル操作量ＡＣＣＰに関わらずＬＵＣ２５の作動状態は解放状態にされる。また、車速ＳＰが下限値ＳＰｍｉｎよりも高い規定の車速ＳＰｈ以上になる領域では、アクセル操作量ＡＣＣＰに関わらずＬＵＣ２５の作動状態は係合状態にされる。そして、車速ＳＰが下限値ＳＰｍｉｎ以上であって且つ車速ＳＰｈ未満になる機関運転領域は、アクセル操作量ＡＣＣＰ及び車速ＳＰに基づき、ＬＵＣ２５の作動状態は係合状態または解放状態にされる。
図６に、ヒータ要求が有る場合のＬＵＣ２５の制御手順を示す。なお、図６に示す処理は、制御装置１００のメモリ１２０に記憶されたプログラムをＣＰＵ１１０が所定周期毎に実行することにより実現される。
図６に示す処理を開始すると、制御装置１００は、ヒータ要求が有るか否かを判定する（Ｓ３００）。そして、制御装置１００は、ヒータ要求が無いと判定する場合（Ｓ３００：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。
一方、制御装置１００は、ヒータ要求が有ると判定する場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）、現在の車速ＳＰが第１閾値ＳＰａ未満であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。
図５に示すように、この第１閾値ＳＰａは、ヒータ要求が無い場合においてＬＵＣ２５を係合状態にする車速の上記下限値ＳＰｍｉｎよりも高い車速が設定されている。より詳細には、ヒータ要求がある場合においてＬＵＣ２５を解放状態にしなくてもヒータコア９３の暖房能力を確保することのできる車速の最低値ＳＰ１が予め設定されている。なお、そうした最低値ＳＰ１よりも高い車速を第１閾値ＳＰａとして設定してもよい。また、本実施形態では、第１閾値ＳＰａが上記車速ＳＰｈよりも低い車速になっているが、ＬＵＣ２５を解放状態にしなくてもヒータコア９３の暖房能力を確保することのできる車速となっているのであれば、第１閾値ＳＰａと上記車速ＳＰｈとの大小関係は適宜変更可能である。
そして、制御装置１００は、現在の車速ＳＰが第１閾値ＳＰａ未満であると判定する場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、現在算出されているＰＭ堆積量Ｐｓが規定の堆積量閾値Ｐｓａ以上であるか否かを判定する（Ｓ３２０）。この堆積量閾値Ｐｓａとしては、フィルタ１７の再生が必要なほどに同フィルタ１７の目詰まりが進行しているときのＰＭ堆積量が予め設定されている。
制御装置１００は、ＰＭ堆積量Ｐｓが堆積量閾値Ｐｓａ以上であると判定する場合（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、現在の車速ＳＰが第２閾値ＳＰｂ以上であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。
図５に示すように、この第２閾値ＳＰｂは、上記下限値ＳＰｍｉｎよりも高く且つ上記第１閾値ＳＰａよりも低い車速が設定されている。より詳細には、ＰＭが燃焼する程度にフィルタ１７の温度が高くなる車速の最低値ＳＰ２が予め設定されている。なお、そうした最低値ＳＰ２よりも高い車速を第２閾値ＳＰｂとして設定してもよい。
制御装置１００は、現在の車速ＳＰが第２閾値ＳＰｂ以上であると判定する場合（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、ＬＵＣ２５が係合状態となるようにＬＵＣ２５を制御する係合処理を実行する（Ｓ３４０）。また、この係合処理の実行に併せて、制御装置１００は、ヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量が増大するようにポンプ９２を制御する流量増大処理を実行して（Ｓ３５０）、本処理を一旦終了する。
Ｓ３５０の流量増大処理では、冷却水温ＴＨＷなどに基づいて設定される上記駆動デューティ比ＤＫを規定値Ａだけ増大させることにより、ポンプ９２の吐出量が増大される。なお、規定値Ａとしては、冷却水からヒータコア９３に伝わる熱量がＬＵＣ２５の係合時と解放時とにおいてできる限り同じになるように、ヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量を増大させることが可能な値を設定しているが、その値はポンプ９２の消費電力量等を考慮して適宜変更してもよい。
制御装置１００は、上記Ｓ３２０においてＰＭ堆積量Ｐｓが堆積量閾値Ｐｓａ以上ではないと判定する場合（Ｓ３２０：ＮＯ）、或いは上記Ｓ３３０において現在の車速ＳＰが第２閾値ＳＰｂ以上ではないと判定する場合（Ｓ３３０：ＮＯ）、ＬＵＣ２５が解放状態となるようにＬＵＣ２５を制御する解放処理を実行する（Ｓ３６０）。また、この解放処理の実行に併せて、制御装置１００は、上述した流量増大処理を停止して（Ｓ３８０）、本処理を一旦終了する。
なお、Ｓ３８０では、ポンプ９２の駆動デューティ比ＤＫを上記規定値Ａだけ増大させる処理が停止されることにより、ポンプ９２の駆動デューティ比ＤＫは冷却水温ＴＨＷなどに基づいて設定される値に戻る。そのため、流量増大処理の停止中は、流量増大処理の実行中に比べてヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量が減少する。従って、Ｓ３５０で実行される流量増大処理は、Ｓ３４０の係合処理によりＬＵＣ２５が係合状態になる場合には、Ｓ３６０の解放処理によりＬＵＣ２５が解放状態になる場合と比べて、ヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量を増大させる処理になっている。ちなみに、Ｓ３８０の実行時において流量増大処理が実行されていない場合には、流量増大処理の非実行状態がそのまま継続される。
上記Ｓ３１０において、制御装置１００は、現在の車速ＳＰが第１閾値ＳＰａ未満ではないと判定する場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、上記Ｓ３４０と同様の処理、つまりＬＵＣ２５が係合状態となるようにＬＵＣ２５を制御する処理を実行する（Ｓ３７０）。そして、制御装置１００は、上記Ｓ３８０の処理を実行した後、本処理を一旦終了する。
本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１）ヒータ要求がある場合において（図６のＳ３００：ＹＥＳ）、ＰＭ堆積量Ｐｓが堆積量閾値Ｐｓａ未満であること（図６のＳ３２０：ＮＯ）を含む各条件が成立するときには、ＬＵＣ２５が解放されることにより（図６のＳ３６０）、内燃機関１０の発熱量が増大する。こうして内燃機関１０の発熱量が増大すると冷却水の温度が上昇するため、ヒータコア９３の暖房能力が高まるようになる。
一方、ヒータ要求がある場合でも（図６のＳ３００：ＹＥＳ）、ＰＭ堆積量Ｐｓが堆積量閾値Ｐｓａ以上であること（図６のＳ３２０：ＹＥＳ）を含む各条件が成立するときには、ＬＵＣ２５が係合される（図６のＳ３４０）。このようにしてＬＵＣ２５が係合されると、上述した燃料カット条件が成立しやすくなる。従って、ヒータ要求がある場合でも、燃料カットによるフィルタ１７の再生機会を増やすことができるようになる。
（２）図６に示したＳ３４０の係合処理によりＬＵＣ２５が係合状態になる場合には、Ｓ３６０の解放処理によりＬＵＣ２５が解放状態になる場合と比べて、内燃機関１０の発熱量は低くなるため、ヒータコア９３の暖房能力が低下してしまう。この点、本実施形態では、Ｓ３４０の係合処理によりＬＵＣ２５が係合状態になる場合には、Ｓ３５０の流量増大処理が実行されるため、ヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量が増大する。そのため、単位時間当たりに冷却水からヒータコア９３に伝わる熱量が増加するようになる。従って、Ｓ３４０の係合処理を実行しても、ヒータコア９３の暖房能力を高めることができる。
（３）ヒータ要求がある場合でも、車速がある程度高い状況では内燃機関１０の負荷が高くなっており発熱量も多くなっているため、ＬＵＣ２５を解放状態にしなくてもヒータコア９３の暖房能力は高まるようになる。そこで、ヒータ要求がある場合でも（図６のＳ３００：ＹＥＳ）、車速ＳＰが上記第１閾値ＳＰａ以上に高い場合には（図６のＳ３１０：ＮＯ）、ロックアップクラッチを係合させるようにしている（図６のＳ３７０）。従って、ヒータコア９３の暖房能力を確保しつつ、ＬＵＣ２５の解放に伴う燃費の悪化を抑えることができる。
また、ヒータ要求がある場合において（図６のＳ３００：ＹＥＳ）、車速ＳＰが第１閾値ＳＰａ未満である場合には（図６のＳ３１０：ＹＥＳ）、ＰＭ堆積量Ｐｓが堆積量閾値Ｐｓａ未満であるとき（図６のＳ３２０：ＮＯ）に実行されるＳ３６０の解放処理を通じてＬＵＣ２５が解放状態にされる。そのため、車速ＳＰが第１閾値ＳＰａよりも低いときにヒータ要求がある場合には、ＬＵＣ２５が解放されることにより内燃機関１０の発熱量は増えるようになり、これによりヒータコア９３の暖房能力は高まるようになる。
また、車速ＳＰが第１閾値ＳＰａ未満であり（図６のＳ３１０：ＹＥＳ）、且つＰＭ堆積量Ｐｓが堆積量閾値Ｐｓａ以上であり（図６のＳ３２０：ＹＥＳ）、且つ車速ＳＰが第２閾値ＳＰｂ以上である場合には（図６のＳ３３０：ＹＥＳ）、Ｓ３４０の係合処理を通じてＬＵＣ２５が係合状態にされる。そのため、車速ＳＰが第１閾値ＳＰａ以上に高い場合に（図６のＳ３１０：ＮＯ）、ＬＵＣ２５を係合させる処理を実行する場合（図６のＳ３７０）と比較して、より低い車速ＳＰでもＬＵＣ２５の係合が行われるようになり、燃料カットの実行機会が増えるようになる。
ここで、車速ＳＰが上記下限値ＳＰｍｉｎ近傍の値になっているときには、内燃機関１０の負荷が低く排気の温度は低いためにフィルタ１７の温度も低くなっている。従って、そうしたフィルタ１７の低温時に燃料カットを実行して当該フィルタ１７に酸素を供給しても、フィルタ１７に堆積したＰＭの燃焼はあまり進まないおそれがある。この点、本実施形態では、車速ＳＰがそうした下限値ＳＰｍｉｎよりも高い値に設定された第２閾値ＳＰｂ以上の場合に（図６のＳ３３０：ＹＥＳ）、ＬＵＣ２５の係合が行われる（図６のＳ３４０）。そのため、車速ＳＰが上記下限値ＳＰｍｉｎ近傍の値となっているときよりも内燃機関１０の負荷が高くなっており、これによりフィルタ１７の温度が高くなっているときにＬＵＣ２５の係合が行われる。従って、この場合には燃料カットの実行を通じてＰＭを燃焼させることができるようになる。
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図６に示したＳ３５０及びＳ３８０の処理を省略することにより、上記流量増大処理に関する処理を省略してもよい。この場合でも、上記（２）以外の作用効果を得ることができる。
・図６に示したＳ３１０及びＳ３３０及びＳ３７０の各処理を省略する。そして、Ｓ３００で肯定判定される場合にはＳ３２０の処理を実行するとともに、Ｓ３２０にて肯定判定される場合にはＳ３４０の処理を実行するようにしてもよい。つまり、車速ＳＰと第１閾値ＳＰａとを比較する処理や、車速ＳＰと第２閾値ＳＰｂとを比較する処理や、それら比較処理に付随する処理を省略してもよい。この場合でも、上記（３）以外の作用効果を得ることができる。
・図４に示したように、ヒータ要求有りと判定される条件は、冷却水温ＴＨＷが水温閾値ＴＨａ未満であり（Ｓ２００：ＹＥＳ）、且つ外気温ＴＨｏｕｔが外気温閾値ＴＨｂ未満であり（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、且つ暖房要求が有る場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）であったが、ヒータ要求有りと判定される条件は適宜変更してもよい。例えば、それら各条件の少なくとも１つが成立する場合には、ヒータ要求有りと判定してもよい。
・ヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量を調整する調整機構が電動式のポンプ９２であったが、他の機構でもよい。例えば、クランクシャフト１８によって駆動される機械式のウォータポンプでもよい。なお、こうした機械式のウォータポンプの場合には、機関回転速度を増大させることにより、ヒータ用流路８２を流れる冷却水の流量を増大させることが可能である。また、そうした調整機構として、ヒータ用流路８２に流量制御弁を設けてもよい。
・冷却装置２００は、ラジエータ９０やヒータコア９３以外の他の熱交換器を有していてもよい。
・上記実施形態では、車両５００の変速機が無段変速機４０であったが、有段変速機（多段変速機）でもよい。
・制御装置１００はＣＰＵ１１０とメモリ１２０とを備えており、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路（たとえばＡＳＩＣ等）を備えてもよい。すなわち、制御装置１００は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、１または複数のソフトウェア処理回路及び１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
１０…内燃機関、１０Ｗ…ウォータジャケット、１１…気筒、１２…燃料噴射弁、１３…吸気通路、１４…スロットル弁、１５…排気通路、１６…三元触媒（触媒）、１７…フィルタ、１８…クランクシャフト、１９Ａ…入口、１９Ｂ…出口、２０…トルクコンバータ、２１…ポンプインペラ、２２…タービンインペラ、２５…ロックアップクラッチ（ＬＵＣ）、３０…切り替え機構、３１…フォワードクラッチ、３２…リバースブレーキ、４０…無段変速機、４２…プライマリプーリ、４４…セカンダリプーリ、４６…ベルト、５０…減速ギア、５５…ディファレンシャルギヤ、６０…駆動輪、７０…クランク角センサ、７１…回転速度センサ、７２…エアフロメータ、７３…水温センサ、７４…アクセルポジジョンセンサ、７５…外気温センサ、７６…セカンダリプーリ回転速度センサ、７７…温度センサ、８０…ラジエータ用流路、８２…ヒータ用流路、９０…ラジエータ、９１…サーモスタット、９２…ウォータポンプ（ポンプ）、９３…暖房用ヒータコア（ヒータコア）、１００…車載制御装置（制御装置）、１１０…中央処理装置（ＣＰＵ）、１２０…メモリ、２００…冷却装置、３００…油圧回路、３１０…操作盤、５００…車両。

Claims (4)

  1. 内燃機関と、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータとを備える車両に適用されて、前記内燃機関及び前記ロックアップクラッチを制御する車載制御装置であって、
    前記内燃機関は、気筒に燃料を供給する燃料噴射弁と、排気通路に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、冷却装置とを有しており、
    前記冷却装置は、前記内燃機関のウォータジャケットを通過した冷却水を車載空調機の暖房用ヒータコアに供給するヒータ用流路を有しており、
    前記ロックアップクラッチが係合していることを含む規定の燃料カット条件が成立するときには前記燃料噴射弁からの燃料噴射を停止する処理と、
    前記暖房用ヒータコアの暖房能力を高めるヒータ要求がある場合において前記フィルタにおける前記粒子状物質の堆積量が規定の堆積量閾値未満である場合には、前記ロックアップクラッチが解放状態となるように前記ロックアップクラッチを制御する解放処理と、
    前記ヒータ要求がある場合において前記堆積量が前記堆積量閾値以上である場合には、前記ロックアップクラッチが係合状態となるように前記ロックアップクラッチを制御する係合処理と、を実行する
    車載制御装置。
  2. 前記冷却装置は、前記ヒータ用流路を流れる冷却水の流量を調整する調整機構を有しており、
    前記係合処理により前記ロックアップクラッチが係合状態となる場合には、前記解放処理により前記ロックアップクラッチが解放状態となる場合と比べて、前記流量が増大するように前記調整機構を制御する流量増大処理を実行する
    請求項１に記載の車載制御装置。
  3. 前記調整機構は、電動式のウォータポンプである
    請求項２に記載の車載制御装置。
  4. 前記ヒータ要求が無い場合において前記ロックアップクラッチを係合状態にする車速の下限値よりも高い車速を第１閾値とし、前記下限値よりも高く且つ前記第１閾値よりも低い車速を第２閾値としたときに、
    前記ヒータ要求がある場合において車速が前記第１閾値以上であるとの条件を満たす場合には、前記ロックアップクラッチが係合状態となるように前記ロックアップクラッチを制御するとともに、
    前記解放処理における前記ロックアップクラッチの解放は、車速が前記第１閾値未満であるとの条件を満たす場合に実行するとともに、前記係合処理における前記ロックアップクラッチの係合は、車速が前記第１閾値未満であり且つ前記第２閾値以上であるとの条件を満たす場合に実行する
    請求項１～３のいずれか１項に記載の車載制御装置。
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