JPH11230325A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の燃費を可及的に向上させることの
可能な自動変速機の制御装置を提供する。 【解決手段】 混合気の空燃比を理論空燃比より大きい
リーン空燃比にするリーンバーン運転を行うことの可能
な内燃機関の出力側に自動変速機が連結されている自動
変速機の制御装置において、リーンバーン運転の可能な
条件が成立したことを判断するリーンバーン条件判断手
段（ステップ５１，５３，５６，５７）と、このリーン
バーン条件判断手段（ステップ５１，５３，５６，５
７）によってリーンバーン運転の可能な条件の成立が判
断されていない場合に、自動変速機の制御内容を、リー
ンバーン運転の可能な条件の成立を促進する制御内容に
設定する制御内容変更手段（ステップ５４，５５，５
８）とを備えている。

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、混合気の空燃比
を変更可能な内燃機関の出力側に連結される自動変速機
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
とおりである。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。この
ため、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る。
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。さらに、エンジンのシリンダから排出される排気中
の空気濃度が高くなることにより、排気ガス中のＮＯx
の濃度が高くなる傾向にある。このため、従来では、エ
ンジンの排気系統中にＮＯx 吸収剤を配置し、エンジン
のリーンバーン運転により生じるＮＯx を、ＮＯx 吸収
剤により吸収している。

【０００３】一方、自動変速機を搭載した車両において
は、車両の走行状態、例えば、スロットル開度などによ
って表されるエンジン負荷や車速などに基づいて、自動
変速機の変速が判断され、かつ、実行される。また、こ
の自動変速機には、歯車変速機構とエンジンとの間に流
体継手の一種であるトルクコンバータを配置したものが
ある。

【０００４】このトルクコンバータは、エンジンのトル
クが流体を介して歯車変速機構に伝えられる構成である
ため、動力の伝達効率が低下する。そこで、トルクコン
バータの入力部材と出力部材とを、選択的に係合・解放
するロックアップクラッチを備えたトルクコンバータが
採用されている。このロックアップクラッチを係合すれ
ば、エンジンのトルクが機械的に歯車変速機構に伝達さ
れるため、動力の伝達効率が向上する。

【０００５】ところで、上記のように、リーンバーン運
転の可能なエンジンの出力側に自動変速機が連結された
制御装置の一例が、特開平９−１８４４３８号公報に記
載されている。この公報に記載された制御装置は、空燃
比をリーンにしたリーンバーン運転中の所定期間ごとに
一時的に空燃比をリッチ化する内燃機関に、走行状態に
基づいて変速を実行する自動変速機が連結されている。
そして、自動変速機での変速が予測された場合は、変速
の予測に基づき、その予測された変速が実行される以前
に、空燃比の一時的なリッチ化を実行する制御が行われ
る。

【０００６】上記公報に記載された制御装置において
は、変速を予測する手段によって変速の判断もしくは実
行の時期が予め解るので、例えばＮＯx 吸収剤からＮＯ
x を放出させるための空燃比の一時的なリッチ化が、そ
の変速に先行して実施される。そのため、変速を行う時
点では、ＮＯx 吸収剤のＮＯx 吸収能力に余裕があり、
ＮＯx 吸収剤の飽和を間接的に判断して所定期間ごとに
実行される空燃比のリッチ化が、変速の際に実行される
ことが回避される。すなわち自動変速機の変速と内燃機
関での空燃比のリッチ化とが時間的に重なることがな
く、その結果、自動変速機の入力トルクが安定して変速
ショックが良好になるとされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、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
ンダに送り込み、あるいはその混合気をシリンダ内で生
じさせてこれを燃焼させる運転状態であるから、車両の
状態によっては燃焼が不安定になったり、それに伴って
振動が生じたりする可能性がある。また、リーンバーン
運転時の排気中の窒素酸化物（ＮＯx ）濃度が高くなる
ので、排気浄化触媒に対する負荷が大きくなる。このよ
うにリーンバーン運転時には理論空燃比で運転している
状態とは異なる状況が生じるため、所定の条件が成立し
た場合にリーンバーン運転を許可することとしている。

【０００８】上述した従来の制御装置は、リーンバーン
運転がおこなわれている際の一時的な空燃比のリッチ化
（リッチスパイク）と自動変速機の変速との重畳による
不都合を解決するためのものであるが、その制御の前提
となるリーンバーン運転が許可されていない場合の制御
については何ら触れていない。リーンバーン運転の可能
な車両では、通常、リーンバーン運転以外の場合には、
理論空燃比もしくはそれに近い空燃比で運転をおこな
い、またその内燃機関に自動変速機が連結されていれ
ば、これを通常の通りに制御している。言い換えれば、
従来では、リーンバーン運転が許可されない状態では、
燃費の向上のための特別な制御をおこなっていないの
で、車両の全体としての燃費の向上のための制御に改善
の余地があった。

【０００９】また、内燃機関については燃費を考慮した
上記のリーンバーン運転が選択的に実行されるが、その
内燃機関に連結された自動変速機は、振動や変速ショッ
クの改善あるいは動力性能などの点で、ストイキバーン
（理論空燃比での燃焼）の際とは異なって制御されるこ
とがあるが、燃費の完全の点での制御内容の改善につい
ては従来省みられていず、この点でも改良の余地があっ
た。

【００１０】この発明は、上記事情を背景としてなされ
たもので、内燃機関の燃費を可及的に向上させることの
可能な自動変速機の制御装置を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【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の発明は、混合気の空燃
比を理論空燃比より大きいリーン空燃比にするリーンバ
ーン運転を行うことの可能な内燃機関の出力側に自動変
速機が連結されている自動変速機の制御装置において、
リーンバーン運転の可能な条件が成立したことを判断す
るリーンバーン条件判断手段と、このリーンバーン条件
判断手段によってリーンバーン運転の可能な条件の成立
が判断されていない場合に、前記自動変速機の制御内容
を、前記リーンバーン運転の可能な条件の成立を促進す
る制御内容に設定する制御内容変更手段とを備えている
ことを特徴とするものである。

【００１２】ここで、リーンバーン運転が可能な条件が
成立したか否かを判断するための基準には、空調用のヒ
ーター制御要求信号と、エンジンの排気系統に設けられ
た排気浄化触媒の温度と、エンジン冷却水温と、自動変
速機の作動油温とが含まれる。

【００１３】請求項１の発明によれば、リーンバーン運
転の可能な条件が成立していない場合に、自動変速機の
制御内容が、リーンバーン運転の可能な条件の成立を促
進する内容に変更される。したがって、内燃機関の回転
数が所定の高速回転領域に維持されて暖機が促進され、
エンジンの排気系統に設けられた排気浄化触媒の温度が
上昇して触媒の活性化が促進される。

【００１４】また、請求項２の発明は、混合気の空燃比
を変更可能な内燃機関の出力側に、複数の変速段を備え
た自動変速機が連結されている自動変速機の制御装置に
おいて、前記空燃比の変更に伴う前記内燃機関の燃料消
費量特性の変化に基づいて、前記自動変速機の変速点を
変更する変速点変更手段を備えていることを特徴とする
ものである。

【００１５】請求項２の発明によれば、内燃機関の空燃
比の変更に伴う燃料消費量特性の変化に基づいて、自動
変速機の変速点が変更される。このため、所定の車速に
おいて、各空燃比に対応して、可及的に燃料消費量の少
ない変速段を設定することが可能になる。

【００１６】

【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自
動変速機の一例について図１を参照して説明する。図１
において、エンジン１にトルクコンバータ２を介して自
動変速機３が連結されている。このトルクコンバータ２
は、エンジン１のクランク軸４に連結されたポンプイン
ペラ５と、自動変速機３の入力軸６に連結されたタービ
ンランナー７と、これらポンプインペラ５およびタービ
ンランナー７の間を直結するロックアップクラッチ８
と、一方向クラッチ９によって一方向の回転が阻止され
ているステータ１０とを備えている。すなわち、ポンプ
インペラ５がトルクコンバータ２の入力部材に相当し、
タービンランナー７がトルクコンバータ２の出力部材に
相当する。

【００１７】上記自動変速機３は、ハイおよびローの２
段の切り換えを行う副変速部１１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１２とを備えてい
る。副変速部１１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ＨＬ遊星歯車装置１３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
１９との間に設けられたブレーキＢ0 とを備えている。

【００１８】主変速部１２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１４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１５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１６とを備え
ている。

【００１９】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１７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１８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１８との間に第２クラッチＣ2 が設け
られている。

【００２０】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１９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１９
との間には、第１一方向クラッチＦ1 およびブレーキＢ
2 が直列に設けられている。この第１一方向クラッチＦ
1 は、サンギヤＳ1 およびサンギヤＳ2 が入力軸６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。

【００２１】キャリヤＫ1 とハウジング１９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１９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。

【００２２】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２の係合作
動表に示してある。なお、図２において○印は係合状
態、×印は解放状態をそれぞれ示す。

【００２３】図３は、エンジン１および自動変速機３に
ついての制御系統図を示しており、アクセルペダル２０
の踏み込み量（アクセル開度）がアクセルペダルスイッ
チ（図示せず）により検出され、その検出信号がエンジ
ン用電子制御装置２１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２２に
よって駆動される電子スロットル弁２３が設けられてお
り、この電子スロットル弁２３は、アクセルペダル２０
の踏み込み量に応じて制御装置２１からスロットルアク
チュエータ２２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。

【００２４】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２４、吸入空気量を検出するエア
フローメータ２５、吸入空気の温度を検出する吸入空気
温度センサ２６、上記電子スロットル弁２３の開度θを
検出するスロットルセンサ２７、出力軸１７の回転速度
などから車速Ｖを検出する車速センサ２８、エンジン１
の冷却水温度を検出する冷却水温センサ２９、ブレーキ
の作動を検出するブレーキスイッチ３０、シフトレバー
３１の操作位置を検出する操作位置センサ３２、空調用
のヒーター制御スイッチ１５８、エンジン１の排気系統
に設けられた排気浄化触媒の温度を検出する排気温セン
サ１５９などが設けられている。この排気浄化触媒に
は、後述するＮＯx 吸収剤、および後述する三元触媒が
含まれる。

【００２５】これらのセンサから、エンジン回転速度
Ｎ、吸入空気温度Ｔｈa 、電子スロットル弁２３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３１の操作位置Ｐshを表す信
号、ヒーター制御の信号、触媒温度の信号が、エンジン
用電子制御装置２１および変速用電子制御装置３３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３３には、上記の電子スロットル弁２３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。

【００２６】また、タービンランナー７の回転速度を検
出するタービン回転速度センサ３４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３３に供給され
ている。さらに、アクセルペダル２０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３５
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
３３に入力されている。

【００２７】さらにまた、自動変速機３の作動油（オー
トマチックトランスミッションフルード）の温度を検出
する油温センサ１６０が設けられている。この作動油に
より、自動変速機３に設けられている各種の摩擦係合装
置の制御、トルクコンバータ２の制御、各遊星歯車装置
の潤滑および冷却が行われる。そして、油温センサ１６
０の信号が、変速用電子制御装置３３に入力されてい
る。また、車体の振動を検出する振動検出センサ１６１
の信号が変速用電子制御装置３３に入力されている。こ
の振動検出センサ１６１は、例えばシフトレバー３１な
どに取り付けられており、その検出信号に基づいてこも
り音の発生を検出することも可能である。

【００２８】エンジン用電子制御装置２１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３７を制御し、
点火時期制御のためにイグナイタ３８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２２により電子スロットル弁
２３を制御して実行する。

【００２９】変速用電子制御装置３３も、上記のエンジ
ン用電子制御装置２１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
ＲＯＭ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３８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３３は、スロットル弁２３
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８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。

【００３０】また、変速用電子制御装置３３は、基本ス
ロットル弁開度θ（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３の変速段を決定し、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
３８におけるＮo ．１ないしＮo ．３のソレノイド弁Ｓ
OL1 ，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。そして、この実施例において
は、エンジン１の燃焼状態、つまり、空燃比に対応して
変速線図を変更することが可能になっている。

【００３１】他方、上記ロックアップクラッチ８は、自
動変速機３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θおよび
車速Ｖをパラメータとするロックアップクラッチ制御パ
ターンに基づいて、ロックアップクラッチ８の解放（オ
フ）、スリップ、係合（オン）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８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２の回転損失を可及的に抑制するた
めのものである。また、この実施例においては、エンジ
ン１の燃焼状態、つまり、空燃比に対応してロックアッ
プクラッチ制御パターンを変更することが可能になって
いる。

【００３２】図４は、シフトレバー３１の操作位置を示
している。図において、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３１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３１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。

【００３３】図２に示すように上記の自動変速機３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 の油圧を入力トルクに応じて制
御し、また第３ブレーキＢ3 の油圧を変速の進行状況に
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３８には、この変速を円滑かつ迅速に実行するため
に、図５に示す回路が組み込まれており、以下、簡単に
その構成を説明する。

【００３４】図５において符号７０は 1-2シフトバルブ
を示し、また符号７１は 2-3シフトバルブを示し、さら
に符号７２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７０，７１，７２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７０，７１，７
２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７１のポートの
うち第１速および第２速で入力ポート７３に連通するブ
レーキポート７４に、第３ブレーキＢ3 が油路７５を介
して接続されている。この油路にはオリフィス７６が介
装されており、そのオリフィス７６と第３ブレーキＢ3
との間にダンパーバルブ７７が接続されている。このダ
ンパーバルブ７７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。

【００３５】また符号７８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７８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７８は、スプ
ール７９とプランジャ８０とこれらの間に介装したスプ
リング８１とを備えており、スプール７９によって開閉
される入力ポート８２に油路７５が接続され、またこの
入力ポート８２に選択的に連通させられる出力ポート８
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８３は、スプール７９の先端側に形成したフィ
ードバックポート８４に接続されている。一方、前記ス
プリング８１を配置した箇所に開口するポート８５に
は、 2-3シフトバルブ７１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８６が油路８７を
介して連通されている。またプランジャ８０の端部側に
形成した制御ポート８８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。

【００３６】したがって B-3コントロールバルブ７８
は、スプリング８１の弾性力とポート８５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
８８に供給される信号圧が高いほどスプリング８１によ
る弾性力が大きくなるように構成されている。

【００３７】さらに図５中、符号８９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８９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
９０と第１のプランジャ９１とこれらの間に配置したス
プリング９２とスプール９０を挟んで第１のプランジャ
９１とは反対側に配置された第２のプランジャ９３とを
有している。この 2-3タイミングバルブ８９の中間部の
ポート９４に油路９５が接続され、またこの油路９５
は、 2-3シフトバルブ７１のポートのうち第３速以上の
変速段でブレーキポート７４に連通させられるポート９
６に接続されている。

【００３８】さらにこの油路９５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９７
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９４に選択的に連通させられるポート９８は油路９
９を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されて
いる。そして第１のプランジャ９１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９３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。

【００３９】前記油路８７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１０１とチェックボール付きオリフィ
ス１０２とが介装されている。またこの油路８７から分
岐した油路１０３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１０
４が介装され、この油路１０３は以下に説明するオリフ
ィスコントロールバルブ１０５に接続されている。

【００４０】オリフィスコントロールバルブ１０５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１０６によって開閉されるよう
に中間部に形成したポート１０７には第２ブレーキＢ2
が接続されており、このポート１０７より図での下側に
形成したポート１０８に前記油路１０３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１０７より
図での上側に形成したポート１０９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
１０９には、油路１１０を介して前記 B-3コントロール
バルブ７８のポート１１１が接続されている。なおこの
ポート１１１は、第３ブレーキＢ3 を接続してある出力
ポート８３に選択的に連通させられるポートである。

【００４１】オリフィスコントロールバルブ１０５のポ
ートのうちスプール１０６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１１２が油路１１３を
介して、 3-4シフトバルブ７２のポート１１４に接続さ
れている。このポート１１４は、第３速以下の変速段で
第３ソレノイドバルブＳ3 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Ｓ4 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１０５には、前記油路９５から分岐した油路
１１５が接続されており、この油路１１５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。

【００４２】なお、前記 2-3シフトバルブ７１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１１
６が、前記 2-3タイミングバルブ８９のうちスプリング
９２を配置した箇所に開口するポート１１７に油路１１
８を介して接続されている。また 3-4シフトバルブ７２
のうち第３速以下の変速段で前記油路８７に連通させら
れるポート１１９が油路１２０を介してソレノイドリレ
ーバルブ１００に接続されている。

【００４３】そして図５中、符号１２１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ＳLN
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。

【００４４】また符号１２２は C-0エキゾーストバルブ
を示し、さらに符号１２３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
２２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。

【００４５】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７８のポート１１１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７８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１０５のスプール１０６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１０５を介して油路１０３に連通させ
られるので、大径オリフィス１０４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。

【００４６】上述した自動変速機３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。

【００４７】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。

【００４８】以上説明した自動変速機３が連結されてい
るエンジン１は、空燃比を理論空燃比（ストイキ）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６は吸排気系統を模式的に
示しており、ピストン１３０の頂部側に形成された燃焼
室１３１には、点火プラグ１３２が配置されている。ま
たこの燃焼室１３１には、吸気弁１３３を有する吸気ポ
ート１３４と、排気弁１３５を有する排気ポート１３６
とが連通されている。

【００４９】その吸気ポート１３４は、対応するマニホ
ールド１３７を介してサージタンク１３８に連結され、
その各マニホールド１３７には、吸気ポート１３４内に
向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１３９が取り付けられ
ている。またサージタンク１３８は、吸気ダクト１４０
およびエアフローメータ２５を介してエアクリーナ１４
１に連結され、吸気ダクト１４０内にスロットル弁２３
が配置されている。

【００５０】一方、排気ポート１３６は、排気マニホー
ルド１４２および排気管１４３を介してＮＯx 吸収剤１
４４を内蔵したケーシング１４５に接続され、さらにそ
のケーシング１４５は排気管１４６を介して触媒コンバ
ータ１４７に連結されている。なお、この触媒コンバー
タ１４７は、三元触媒１４８を内蔵している。

【００５１】このエンジン１を制御するエンジン用電子
制御装置２１は、デジタルコンピュータからなり、双方
向性バス１４９によって相互に接続されたＲＯＭ（リー
ドオンリーメモリ）１５０、ＲＡＭ（ランダムアクセス
メモリ）１５１、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１５
２、入力ポート１５３および出力ポート１５４を備えて
いる。エアフローメータ２５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１５５を介
して入力ポート１５３に入力されるようになっている。
また入力ポート１５３にはエンジン回転数を表す出力パ
ルスを発生するエンジン回転速度センサ２４が接続され
ている。一方、出力ポート１５４は対応する駆動回路１
５６，１５７を介してそれぞれ点火プラグ１３２および
燃料噴射弁１３９に接続されている。

【００５２】上記のようにエンジン１は、燃料噴射弁１
３９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。

【００５３】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／Ｎ（Ｑは吸
入空気量、Ｎ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Ｎの関数として図７に示すよう
なマップの形で予めＲＯＭ１５２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。

【００５４】図６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８は、燃焼室１
３１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８から知られるように、燃
焼室１３１から排出される未燃焼のＨＣ、ＣＯの濃度
は、燃焼室１３１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１３１から排出される排気ガ
ス中の酸素Ｏ2 の濃度は燃焼室１３１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。

【００５５】ケーシング１４５内に収容されているＮＯ
x 吸収剤１４４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Ｌ
i 、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。

【００５６】吸気ダクトおよびＮＯx 吸収剤１４４の上
流の排気管路内に供給された空気と燃料との比を「ＮＯ
x 吸収剤１４４への流入排気ガスの空燃比」とすると、
このＮＯx 吸収剤１４４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。

【００５７】なお、ＮＯx 吸収剤１４４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１３１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１４４は燃焼室１３１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１３１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Ｎ
Ｏx を放出することになる。

【００５８】前述したように、図６に示すエンジン１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ＮＯx は、ＮＯx 吸収剤１４４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１
４４によるＮＯx 吸収能力が飽和してしまい、しばらく
してＮＯx 吸収剤１４４によりＮＯx を吸収できなくな
ってしまう。そこでこの実施例では、リーン混合気が継
続して燃焼されたときには図９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 ＝ＫＫ）に
制御し、それによってＮＯx 吸収剤１４４に吸収された
ＮＯx をＮＯx 吸収剤１４４から放出させる。すなわち
リッチスパイクを実行する。

【００５９】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１０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。

【００６０】したがって図１０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１
３１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１３
１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。

【００６１】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／Ｎとエンジン回転数Ｎと
の関数になり、このリッチ空燃比（ＫＫ）は図１１に示
すようにエンジン負荷Ｑ／Ｎおよびエンジン回転数Ｎの
関数の形で予めＲＯＭ１５０に記憶されている。

【００６２】なお、ＮＯx 吸収剤１４４からのＮＯx の
放出作用は、一定量のＮＯx がＮＯx 吸収剤１４４に吸
収されたとき、例えばＮＯx 吸収剤１４４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。Ｎ
Ｏx 吸収剤１４４に吸収されるＮＯx の量は、エンジン
１から排出される排気ガスの量と、排気ガス中のＮＯx
濃度とに比例する。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１４４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。なお、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１４４
に吸収されているＮＯx 量を推定してもよい。

【００６３】つぎに上記のエンジン１におけるリッチス
パイクの制御について説明する。図１２は、前記電子制
御装置２１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。

【００６４】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。

【００６５】この一定値ＳＮＥはＮＯx 吸収剤１４４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。ΣＮＥ
≦ＳＮＥのときにはリターンし、ΣＮＥ＞ＳＮＥのと
き、すなわちＮＯx 吸収剤１４４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。

【００６６】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。

【００６７】図１３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２１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１３において、先ずステッ
プ１０で図８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ＴＡ
Ｕ（＝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。

【００６８】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１１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。

【００６９】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１３６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。

【００７０】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の空燃比を小さくしても燃焼室１３
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１３４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１３４
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。

【００７１】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１３１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。

【００７２】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、吸気ポート１３４の壁面への燃料の付着
による不足分を補うため、制御開始時に燃料噴射量を増
大させることが好ましい。またリッチからリーンに変更
する場合、吸気ポート１３４の壁面からの燃料の離脱に
よるリッチ化に対応して、制御開始時に燃料噴射量を減
少させことが好ましい。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。

【００７３】上記のようにＮＯx 吸収剤１４４からのＮ
Ｏx の放出のために空燃比をリッチ化するリッチスパイ
クを実行した場合、点火時期の遅角制御などによってエ
ンジントルクの変動を抑制するが、エンジントルクの変
動を完全になくすることは実際には困難である可能性が
ある。一方、前述した自動変速機３は、変速時の摩擦係
合装置の油圧を入力トルク基づいて制御しており、した
がってリッチスパイクに伴うエンジントルクの変動が自
動変速機３での変速制御に影響を及ぼす。そこで、この
実施例では、前述したエンジン回転数の累積値に基づい
たＮＯx 放出のためのリッチスパイクのタイミングを、
変速のタイミングに基づいて強制的に変更する。

【００７４】図１４は、その制御ルーチンの一例を示す
フローチャートであって、入力信号の処理（ステップ２
０）を行った後に、リーンバーン状態か否かの判断を行
う（ステップ２１）。これは、前述した図１２における
ステップ１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
いるか否かによって判断することができる。リーンバー
ン状態でなければ、特に制御を行うことなくこのルーチ
ンから抜け、またリーンバーン状態であれば変速の発生
が予測されているか否かを判断する（ステップ２２）。

【００７５】上述した自動変速機３では、車速Ｖやスロ
ットル開度θなどによって定まる走行状態が、予め記憶
してある変速線図（変速マップ）における変速線を横切
るように変化することに基づいて変速が判断される。例
えば第２速から第３速へのアップシフトは、図１５の
（Ａ）に示すように、車速Ｖの増大に伴って走行状態が
アップシフト線を横切ってＡ点からＢ点に変化すること
によって生じる。

【００７６】また例えばアクセルペダル２０を踏み込む
ことによる第３速から第２速へのダウンシフトは、図１
５の（Ｂ）に示すように、スロットル開度θの増大に伴
って走行状態がダウンシフト線を横切ってＣ点からＤ点
に変化することによって生じる。したがって変速の予測
は、これら車速Ｖやスロットル開度θなどの走行状態を
示すパラメータの変化量もしくは変化率に基づいて行う
ことができる。

【００７７】ステップ２２で変速の発生が予測された場
合、その予測の前の所定時間ＴA の間に前述したリッチ
スパイクが既に実行されたか否かを判断する（ステップ
２３）。これは、予測された変速中あるいはそれに続く
多重変速中にリッチスパイクが実行されるか否かを判断
するものである。すなわちリッチスパイクは、ＮＯx吸
収剤からＮＯx を放出させて吸収能力を回復させるため
の空燃比のリッチ化であり、一旦実施した後は、ＮＯx
吸収剤の吸収能力が所定の値に低下するまで実施する必
要はないから、ＴA 秒前にリッチスパイクが実施された
場合には、ある程度の時間は再度リッチスパイクが実施
されないことになる。したがって変速予測の前のＴA 秒
の間にリッチスパイクが実施されていない場合、すなわ
ちステップ２３で否定判断された場合には、予測された
変速中に、ＮＯx 吸収剤の吸収能力の飽和（例えば５０
％程度の飽和）に基づくリッチスパイクが実行される可
能性がある。そこでステップ２３で否定判断された場合
には、ＮＯx 放出フラグをセットする（ステップ２
４）。

【００７８】なお、ステップ２３は、実質上、通常時に
累積エンジン回転数などに基づいて所定期間ごとに実施
されているリッチスパイクが、予測された変速中に行わ
れる可能性を判断するステップであり、したがってその
判断の仕方は、上記のタイマＴA によらずに、他の方法
であってもよい。例えば図１４に併せて記載してあるよ
うに、エンジン回転数の累積値ΣＮＥが前記判断基準と
なる一定値ＳＮＥより小さい基準値Ａ（＝ＳＮＥ−β、
βは一定値）を越えたか否かによって判断することもで
きる（ステップ２３’）。また前記の判断基準となる時
間ＴA や判断基準となる回転数の累積値Ａは、エンジン
回転数Ｎと吸気管負圧ＰＭや吸入空気量ＧＮとなどに基
づいて変えてもよい。

【００７９】ステップ２４におけるＮＯx 放出フラグの
セットは、図１２に示すステップ４と同様の制御であ
り、これに基づいて図１３に示す制御による空燃比のリ
ッチ化が行われる。その場合、先ず、ロックアップクラ
ッチ８のトルク容量の低下制御が実行される（ステップ
２５）。具体的には、ロックアップクラッチ８を解放さ
せ、あるいはロックアップクラッチ８を係合させる油圧
を低下させていわゆるスリップ制御する。エンジントル
クの変動をトルクコンバータによって吸収させるためで
ある。ついでリッチスパイクの開始指令を出力する（ス
テップ２６）。またタイマ（図示せず）をスタートさせ
る。

【００８０】このようにして実施される空燃比の一時的
なリッチ化は、変速中でのリッチスパイクを回避するた
めのものであるから、その実行継続時間（処理時間）Ｔ
R は、通常のリッチスパイクの時間ＴS より短くてもよ
く、むしろ短いことが好ましい。またその処理時間ＴR
は、車速Ｖやスロットル開度θあるいは変速のパターン
によって変えてもよく、その場合、図１６に示すよう
に、予めマップ化して保持しておくことが好ましい。

【００８１】さらに空燃比のリッチ化の処理時間を短く
した場合には、ＮＯx 吸収剤１４４からのＮＯx の放出
力を増大させるために、燃料噴射量を増量補正してもよ
い。そして通常のリッチスパイクに伴って実施する点火
時期の遅角制御は、上述した変速の予測に基づくリッチ
スパイクの際には実行しない。

【００８２】リッチスパイクの開始を指令した後に変速
判断が発生したか否かを判断する（ステップ２７）。こ
の判断は、図１５に示すように走行状態が変化すること
に伴って変速用電子制御装置３３によって判断される。
このステップ２７で否定判断された場合には、リッチス
パイクの開始からの経過時間Ｔが、その実行継続時間Ｔ
R に達したか否かを判断する（ステップ２８）。ステッ
プ２８で否定判断された場合にはステップ２７に戻り、
また肯定判断された場合には、処理時間の経過によって
リッチスパイクを終了する（ステップ２９）。なお、リ
ッチスパイクの開始の後に変速判断が発生してステップ
２７で肯定判断された場合には、直ちにステップ２９に
進んでリッチスパイクの制御を終了させる。

【００８３】このようにしてリッチスパイクを終了した
場合には、前述した図１２に示す制御におけるステップ
７と同様に、ＮＯx 放出フラグをリセットする。また累
積回転数ΣＮＥおよび前記カウント値Ｃを修正する（ス
テップ３０）。すなわちステップ２６で実行されるリッ
チスパイクは、その処理時間が通常のリッチスパイクよ
り短く、また燃料噴射量が補正されるなど、通常のリッ
チスパイクとは異なっているので、累積回転数ΣＮＥを
減少補正（ΣＮＥ−Ｎ1 ）し、またカウント値Ｃを減少
補正（Ｃ−Ｃ1 ）する。その場合、これらの補正値Ｎ1
，Ｃ1 はリッチスパイクの処理時間ＴR に応じて変更
する。具体的には、処理時間ＴR が長いほど、大きい値
にする。

【００８４】なお、変速の予測が成立しないためにステ
ップ２２で否定判断された場合には、エンジン１の累積
回転数ΣＮＥなどに基づく通常のリッチスパイクの制御
を実行する（ステップ３１）。また変速予測の成立した
時点より前のＴA 秒間にリッチスパイクが実行されてい
てステップ２３で肯定判断された場合には、変速中にリ
ッチスパイクが実行される可能性が低いので、ステップ
３１に進んで通常のリッチスパイクの制御を実行する。

【００８５】上述した変速の予測に基づくリッチスパイ
クを第２速から第３速へのアップシフトの際に実行した
例をタイムチャートで示すと、図１７のとおりである。
第２速での走行中に車速が増大すると、その変化量や変
化率などに基づいて第３速へのアップシフトが予測され
る（ｔ0 時点）。このｔ0 時点の前のＴA 秒の間にリッ
チスパイクが実行されていない場合には、変速予測の成
立したｔ0 時点の後にリッチスパイクが開始される（ｔ
1 時点）。これと同時もしくは直前にロックアップクラ
ッチ８の係合圧が低下させられてスリップ状態に設定さ
れ、あるいはスリップ状態となるまで係合圧が次第に低
下させられる（スイープ制御）。

【００８６】予め設定した処理時間ＴR の間、リッチス
パイクが継続され、その終了とほぼ同時に第２速から第
３速へのアップシフトが判断される（ｔ2 時点）。その
後の一定時間後（ｔ3 時点）に変速出力が行われるとと
もに、ロックアップクラッチ８が解放させられ、同時に
第３ブレーキＢ3 の係合圧ＰB3が低下させられる。第３
ブレーキＢ3 がトルク容量を保持している状態で第２ブ
レーキＢ2 に油圧が供給されてその係合圧ＰB2が所定の
圧力に設定される。ついで第２ブレーキＢ2 の係合圧Ｐ
B2を増大させるとともに第３ブレーキＢ3 の係合圧ＰB3
を低下させ変速を進行させ、変速を終了する（ｔ4 時
点）。その後にロックアップクラッチ８の係合圧を高く
してロックアップ・オン状態とする。

【００８７】したがって上述した制御では、変速と通常
のリッチスパイクとが重なることが予想される場合に
は、変速の予測によってリッチスパイクを強制的に実行
するので、変速時にリッチスパイクが実行されることが
事前に回避される。そのため自動変速機３での変速が入
力トルク（エンジントルク）の安定した状態で実行さ
れ、その結果、変速に関与する摩擦係合装置の油圧を適
正に制御して変速ショックの悪化や摩擦係合装置の耐久
性の低下などを防止することができる。

【００８８】上述した例は、変速を予測してその予測さ
れた変速と時間的に重ならないようにリッチスパイクの
タイミングをずらすものであるが、リッチスパイクのタ
イミングを変速に基づいて変更するにあたって変速を予
測しなくてもよい場合があり、その例を次に説明する。
図１８はその制御ルーチンを示しており、入力信号の処
理（ステップ４０）およびリーンバーン状態の有無の判
断（ステップ４１）を、前述した図１４に示す制御と同
様に行う。そしてリーンバーン状態であれば、変速判断
が成立したか否かを判断する（ステップ４２）。この変
速判断は、車速Ｖやスロットル開度θなどの変化に起因
する変速線図に基づいた変速判断およびシフトレバー３
１をマニュアル操作することに伴う変速の判断を含む。

【００８９】変速判断があった場合には、その時点より
所定時間ＴA 秒前の間にリッチスパイクが実行されたか
否かを判断する（ステップ４３）。これは、前述した図
１４に示すステップ２３の判断ステップと同様であっ
て、変速判断に基づく変速と所定期間のサイクルで繰り
返されるリッチスパイクとが重なるか否かの判断であ
る。したがって、図１４に示す制御と同様に、エンジン
回転数の累積値ΣＮＥが所定の基準値Ａ（＝ＳＮＥ−
β、βは一定値）を越えたか否かの判断ステップ（ステ
ップ４３’）に変更することもできる。

【００９０】ステップ４３で否定判断された場合には、
直前のリッチスパイクからある程度長い時間が経過して
いることになり、所定期間ごとのリッチスパイクが実行
される可能性が高いので、強制的にＮＯx 放出フラグを
セットする（ステップ４４）。これは図１４に示す制御
におけるステップ２４と同様であり、これに基づいてリ
ッチスパイクを実行できる状態になる。また図１４にお
けるステップ２５と同様に、ＮＯx 放出フラグをセット
した後に、ロックアップクラッチ８のスリップ制御もし
くはそのトルク容量のスイープダウンを実行する（ステ
ップ４５）。

【００９１】そして変速判断の成立と同時もしくはその
直後に、直ちにリッチスパイクを実行する（ステップ４
６）。すなわち通常の自動変速機では、変速判断が成立
した場合、直ちに変速を指令せずに、変速判断の確認や
他の変速判断の成立の有無の確認などのために所定時間
のインターバルを取っている。したがって変速の判断の
後であっても強制的なリッチスパイクを行うことができ
る。

【００９２】そのためここで許容されるリッチスパイク
の実行継続時間（処理時間）ＴR は、その変速判断から
変速出力までのインターバルの間あるいは遅くとも判断
された変速のトルク相の開始までの間である。またその
処理時間ＴR は、前述した図１４に示す制御の場合と同
様に、通常のリッチスパイクの時間ＴS より短くてもよ
く、むしろ短いことが好ましく、さらに車速Ｖやスロッ
トル開度θあるいは変速のパターンによって変えてもよ
い。そして通常のリッチスパイクの際に実施される点火
時期の遅角制御は、ステップ４６での強制的なリッチス
パイクの際には実行しない。

【００９３】このようにしてリッチスパイクを実行した
後にいわゆる終了処理としてＮＯx放出フラグのリセッ
ト、およびエンジン１の累積回転数ΣＮＥとカウント値
Ｃとの減算処理を行う（ステップ４７）。これは、図１
４に示すステップ３０と同様である。

【００９４】さらに変速判断が成立していないことによ
りステップ４２で否定判断された場合には、エンジン１
の累積回転数ΣＮＥなどに基づく通常のリッチスパイク
を実施する（ステップ４８）。また変速判断の前の前記
判断基準の時間ＴA の間に通常のリッチスパイクが実行
されていたことによりステップ４３で肯定判断された場
合には、変速中に通常のリッチスパイクが実施される可
能性が低いので、ステップ４８に進んで通常のリッチス
パイクを実行する。

【００９５】上述した変速の予測に基づくリッチスパイ
クを第２速から第３速へのアップシフトの際に実行した
例をタイムチャートで示すと、図１９のとおりである。
第２速での走行中に車速が増大し、走行状態が第３速へ
のアップシフト線を横切って変化すると、第３速へのア
ップシフトが判断される（ｔ10時点）。このｔ10時点の
前のＴA 秒の間にリッチスパイクが実行されていない場
合には、直ちに強制的にリッチスパイクが実行され、ま
たロックアップクラッチ８のトルク容量を低下させる制
御が実行される。ＴR 秒後のｔ11時点にリッチスパイク
が終了し、その後のｔ12時点に第３速への変速出力が行
われる。それ以降の制御内容は、図１７を参照して説明
した前述の制御例と同様である。

【００９６】したがって、上述した制御では、変速と通
常のリッチスパイクとが重なることが予想される場合に
は、変速の判断と変速出力との間で強制的にリッチスパ
イクを実行するので、変速時にリッチスパイクが実行さ
れることが事前に回避される。そのため自動変速機３で
の変速が入力トルク（エンジントルク）の安定した状態
で実行され、その結果、変速に関与する摩擦係合装置の
油圧を適正に制御して変速ショックの悪化や摩擦係合装
置の耐久性の低下などを防止することができる。

【００９７】つぎに、エンジン１のリーンバーン運転に
適合する条件を達成し易くするための制御について説明
する。図２０は、請求項１に対応する制御例であり、自
動変速機３の変速段を所定の変速段以下に制限すること
で、エンジン１のリーンバーン運転に適合する条件を早
期に達成する場合の制御ルーチンの一例を示すフローチ
ャートである。

【００９８】まず、入力信号の処理（ステップ５０）を
行った後、エンジン１のリーンバーン運転可能条件の１
つとしてヒーター制御要求の有無を判断する（ステップ
５１）。このヒーターは空調のためのヒーターであり、
暖機が不充分な状態で室温を上昇させる場合にＯＮ制御
される。したがってヒーター制御の要求があれば、暖機
が不充分なことになり、また反対にヒーター制御の要求
がなければ、暖機が完了していることになる。このた
め、ステップ５１で肯定判断された場合は、通常の変速
線図、具体的にはストイキ用の変速線図に基づいて自動
変速機３の制御が行われ（ステップ５２）、リターンさ
れる。

【００９９】一方、ステップ５１で否定判断された場合
には、リーンバーン運転可能条件の他の条件として、排
気温センサ１５９により検出される排気浄化触媒の温度
が、エンジン１のリーンバーン運転に適合する所定温
度、例えば４５０℃以上であるか否かが判断される（ス
テップ５３）。このステップ５３の判断基準となる所定
温度は、エンジン１の始動時に行われる暖機運転の判断
基準となる温度とは相違する。

【０１００】このステップ５３で否定判断された場合に
は、リーンバーン運転を可能にする条件の成立を促進す
る制御が実行される。具体的には、自動変速機３の制御
のための変速パターン（変速線図）としてオーバードラ
イブ段（第５速）を実質的に禁止する変速パターンが採
用される（ステップ５４）。その変速パターンの一例を
図２１に通常の変速パターンと対比して示してある。す
なわち図２１において実線で示したオーバードライブ段
（Ｏ／Ｄ）へのアップシフト線がステップ５４の制御で
採用され、これに対して破線で示してあるアップシフト
線（オーバードライブ段へのアップシフト線）が通常の
制御で採用される。そして実線で示すアップシフト線
は、アクセル開度Ａccに応じた変化のない直線で示さ
れ、エンジン１の過回転（オーバーレボリューション）
が生じる車速Ｖ２以上の領域がオーバードライブ段とな
る位置に設定されている。これに対して通常の制御で使
用される破線で示したアップシフト線は、アクセル開度
Ａccおよび車速Ｖに応じて変速段領域が変化する折線も
しくは曲線で表され、その変速点の車速は、オーバード
ライブ段を通常の走行で許容するように設定されてい
る。また、実線で示すアップシフト線を有する変速パタ
ーンが採用された場合には、リーンバーン運転を実施す
る条件が成立していないので、エンジン１はストイキバ
ーン運転される。これとは反対に破線で示すアップシフ
ト線を有する通常の変速パターンが採用された場合に
は、他の条件の成立に応じてリーンバーン運転が実施さ
れる。

【０１０１】なお、オーバードライブ段を禁止するの
は、エンジン１の回転を高くして温度の上昇を促進する
ためであり、したがって検出された触媒温度が更に低い
場合には、オーバードライブ段より１段低速側の変速段
（例えば５速自動変速機であれば第４速）を禁止するこ
ととしてもよい。

【０１０２】このステップ５４の制御を行うことによ
り、エンジン１の回転数が高い値に設定されて暖機が促
進されるとともに、排気浄化触媒の温度が上昇する。そ
の結果、排気浄化触媒の活性化が促進されて、排気浄化
触媒によるＮＯx の吸収機能が高められる。言い換えれ
ば、エンジン１がリーンバーン運転されて排気ガス中の
ＮＯx が増大する状態に対処し易い条件が早期に達成さ
れる。

【０１０３】さらに、ステップ５５において、自動変速
機３のロックアップクラッチ８を制御するロックアップ
クラッチ制御パターンが変更されて、ロックアップクラ
ッチ８を常時オフにする制御が行われ、リターンされ
る。すなわち、ロックアップクラッチ８がオフ状態であ
れば、エンジン１と自動変速機３とが流体を介して連結
されていることになるので、トルクコンバータ２でのい
わゆる滑りによってエンジン回転数が高めに維持されて
エンジン１の暖機が促進され、またトルクコンバータ２
での入力部材（ポンプインペラ５）と出力部材（タービ
ンランナ７）との相対回転によるオイルの撹拌およびそ
れに伴う剪断作用によって油温の上昇が促進される。

【０１０４】また一方、ステップ５３で肯定判断された
場合は、リーンバーン運転可能条件の更に他の条件とし
て、エンジン１の冷却水の温度が所定温度、例えば、７
５℃以上であるか否かが判断される（ステップ５６）。
このステップ５６で否定判断された場合は、エンジン１
が充分に暖機されておらず、燃焼が不安定な状態にある
ため、リーンバーン運転には適合しない。したがって、
前記ステップ５４に進む。

【０１０５】また、ステップ５６で肯定判断された場合
は、自動変速機３の作動油温が所定温度、例えば、６０
℃以上であるか否かが判断される（ステップ５７）。ス
テップ５７で否定判断された場合は、ロックアップクラ
ッチ８のオンを一切禁止する制御が行われ（ステップ５
８）、リターンされる。すなわち、自動変速機３の作動
油の温度が所定温度以下である場合は、その粘度が比較
的高い状態にある。そのためロックアップクラッチ８油
圧制御が難しくなり、所期通りの制御ができず、その結
果、耐久性の低下や振動の悪化などの不都合が生じる可
能性が高いからである。

【０１０６】なお、ステップ５７で肯定判断された場合
はステップ５２に進む。この場合、車速やアクセル開度
Ａccなどの条件が満たされれば、リーンバーン運転をお
こなうことができる状態であり、したがって自動変速機
３では通常の変速制御がおこなわれる。例えばオーバー
ドライブ段へのアップシフト線として図２１に破線で示
すアップシフト線を備えた変速パターンでの変速制御が
実施される。

【０１０７】ここで、図２０のフローチャートに示され
た機能的手段と、請求項１の構成との対応関係を説明す
る。すなわち、ステップ５１とステップ５３とステップ
５６とステップ５７とが請求項１のリーンバーン条件判
断手段に相当し、ステップ５４およびステップ５５なら
びにステップ５８が請求項１の制御内容変更手段に相当
する。

【０１０８】以上のように、図２０の制御例によれば、
自動変速機３の変速段を所定の変速段以下に制限する制
御、またはロックアップクラッチ８をオフさせる（オン
の禁止）制御を行うことにより、エンジン１の回転数が
所定の高速回転領域に維持されて暖機が促進される。そ
の結果、エンジン１の燃焼状態が安定して出力トルクの
変動が抑制され、また、浄化排気触媒が活性化されるこ
とにより、エンジン１のリーンバーン運転に適合する条
件が早期に成立し、エンジン１の燃費を一層向上させる
ことができる。

【０１０９】つぎに、図３および図６のハード構成を有
する自動変速機の制御装置において、エンジン１の燃料
消費量と、車速および自動変速機３の変速段との関係
を、図２２の特性線図に基づいて説明する。図２２に
は、自動変速機３の第３速および第４速に対応する燃料
消費量の一例が示されている。図２２に示す燃料消費量
は、リーン空燃比（破線）とリッチ空燃比（実線）とに
区別されている。いずれの空燃比、またはいずれの変速
段においても、車速の増大に伴って燃料消費量が減少す
るとともに、所定車速以上では燃料消費量が増大する特
性を備えている。

【０１１０】まず、リーン空燃比について説明すれば、
車速Ｖ１付近において、第３速および第４速のそれぞれ
に対応する特性線が交差し、その交点車速Ｖ１における
各変速段の燃料消費量がほぼ同一になっている。また、
車速Ｖ１未満の所定の車速範囲においては、第３速の燃
料消費量の方が第４速の燃料消費量よりも少なくなって
いる。さらに、車速Ｖ１を超える所定の車速範囲におい
ては、第３速の燃料消費量よりも、第４速の燃料消費量
の方が少なくなっている。

【０１１１】つぎに、リッチ空燃比について説明すれ
ば、車速Ｖ１よりも高車速の車速Ｖ３付近において、第
３速および第４速のそれぞれに対応する特性線が交差
し、その交点車速Ｖ３における各変速段の燃料消費量が
ほぼ同一になっている。また、車速Ｖ３未満の所定の車
速範囲においては、第３速の燃料消費量の方が第４速の
燃料消費量よりも少なくなっている。さらに、車速Ｖ３
を超える所定の車速範囲においては、第３速の燃料消費
量よりも、第４速の燃料消費量の方が少なくなってい
る。

【０１１２】そこで、この実施例では、各空燃比に対応
して別々に変速点を設定することにより、所定車速にお
ける燃料消費量が最少になる変速段を設定することが可
能になっている。この制御を行うために設定される変速
線図の一例が、図２３に示されている。この図２３に
は、自動変速機３の変速段を、例えば第３速から第４速
にアップシフトする場合のアップシフト線が示されてい
る。まず、リッチ空燃比に対応するアップシフト線につ
いて説明する。前述のように、エンジン１がリッチ空燃
比により運転された場合は、車速Ｖ３よりも高速の車速
Ｖ２において、第３速よりも第４速の方が燃料消費量が
少なくなっている。そこで、リッチ空燃比に対応する第
３速から第４速へのアップシフト点が、アクセル開度Ａ
ccの低開度領域において車速Ｖ２に設定されている。

【０１１３】つぎに、リーン空燃比に対応するアップシ
フト線について説明する。前述のように、エンジン１が
リーン空燃比により運転された場合は、車速Ｖ１と車速
Ｖ２との間において、第３速よりも第４速の方が燃料消
費量が少ない。そこで、リーン空燃比に対応する第３速
から第４速へのアップシフト点が、アクセル開度Ａccの
低開度領域において、車速Ｖ２よりも低速の車速Ｖ１に
設定されている。つまり、リーン空燃比に対応するアッ
プシフト線を低車速側に平行移動することにより、リッ
チ空燃比に対応するアップシフト線が設定されている。

【０１１４】図２４は、エンジン１の空燃比の変化に伴
う燃料消費量の変化に応じて、図２３に示す変速線図を
適用する場合の制御ルーチンの一例を示すフローチャー
トである。この制御ルーチンは、請求項２の発明に対応
している。

【０１１５】まず、入力信号の処理が行われ（ステップ
６０）、ついで、車速Ｖが零であるか否かが判断される
（ステップ６１）。ステップ６１で肯定判断された場合
は、アクセル開度Ａccが零であるか否かが判断される
（ステップ６２）。つまり、ステップ６１およびステッ
プ６２により、車両が停車中であるか否かが判断され
る。ステップ６２で肯定判断された場合は、エンジン１
がリーンバーン運転されているか否かが判断される（ス
テップ６３）。

【０１１６】このステップ６３で肯定判断された場合
は、リーン空燃比に対応する変速線図により自動変速機
３の変速が制御され（ステップ６４）、リターンされ
る。例えば、図２３の変速線図の車速Ｖ３においては、
自動変速機３が、リーンバーン用のアップシフト線に基
づいて第４速が設定される。つまり、エンジン１が車速
Ｖ３でリーンバーン運転された場合は、図２２のリーン
バーン運転の第４速に対応する燃料消費量に制御され
る。

【０１１７】前記ステップ６３で否定判断された場合
は、エンジン１が定常リッチ運転されているか否かが判
断される（ステップ６５）。この判断は、ヒーター信号
に基づいて行うことが可能であり、例えば、ヒーター制
御要求がある場合は、エンジン水温が低いことにより、
エンジン１がリッチ空燃比により制御される状態が所定
時間継続されることが予測される。このため、ヒーター
制御要求がある場合はステップ６５で肯定判断され、リ
ッチ空燃比に対応するアップシフト線に基づいて自動変
速機３の変速制御が行われ（ステップ６６）、リターン
される。

【０１１８】また、ステップ６５で否定判断された場合
は、ステップ６４に進み、リーン空燃比に対応するアッ
プシフト線に基づいて、自動変速機３の変速制御が行わ
れる。すなわち、ステップ６５における定常リッチ運転
には、リッチスパイクや加速時などのように、一時的な
リッチ運転状態への切り替え動作は含まれない。これ
は、リーン運転中に、一時的にリッチ運転が行われた場
合は、リーン空燃比に対応するアップシフト線による変
速制御をそのまま維持することで、不必要な変速および
ショックを回避し、かつ、燃料消費量の増大を防止する
ためである。

【０１１９】なお、ステップ６１で否定判断された場
合、またはステップ６２で否定判断された場合は、いず
れも格別の制御を行わずにリターンされる。すなわち、
車両の走行中に、自動変速機３の変速点を変更する制御
を行った場合、急激なアップシフトやダウンシフトが生
じて違和感が生じる可能性がある。そこで、図２４の制
御例では、車両の停止中に限り自動変速機３の変速点を
変更する制御を行うことで、上記違和感の発生を未然に
防止している。

【０１２０】また、上記と同様の目的を達成するため
に、変速用電子制御装置３３に内蔵されているタイマの
機能により、自動変速機３の変速線図が連続して変更さ
れる事態を、回避することも可能である。つまり、リー
ンまたはリッチの何れか一方の空燃比に対応する変速線
図により自動変速機３の変速制御が行われている場合
に、当該変速線図による変速制御が開始されてから所定
時間内においては、空燃比を変更する制御が行われた場
合でも、変速線図の変更を禁止する制御を行えばよい。

【０１２１】さらに、図２４の制御ルーチンにおいて
は、エンジン１がリーン空燃比により制御されている場
合と、リッチ空燃比により制御されている場合とで、自
動変速機３の変速点を変更する制御が行われているが、
空燃比全体を３段階以上に区分し、各段階毎に自動変速
機３の変速点を変更する制御を行うことも可能である。
さらにまた、図２４の制御例においては、エンジン１の
空燃比の変更に伴う燃料消費量特性の変化に基づいて、
第３速から第４速にアップシフトする場合以外の変速点
を変更することも可能である。

【０１２２】ここで、図２４の制御ルーチンに示された
機能的手段と、請求項２の構成との対応関係を説明す
る。すなわち、ステップ６３ないしステップ６６が、請
求項２の変速点変更手段に相当する。

【０１２３】以上のように、図２４の制御ルーチンによ
れば、エンジン１の空燃比の変更に伴う燃料消費量特性
の変化に基づいて、自動変速機３の変速点が変更され
る。このため、例えば図２３に示すように、車速Ｖ１と
車速Ｖ２との間の車速Ｖ３となる点Ａにおいては、エン
ジン１が通常（リッチ空燃比）の状態で運転されていれ
ば第３速が設定されるのに対して、エンジン１がリーン
バーン運転されていれば第４速が設定され、その結果、
図２２に示すように、エンジン１の燃料消費量を可及的
に抑制することができる。

【０１２４】図２５は、ロックアップクラッチ制御パタ
ーンについての制御例を示すフローチャートである。ま
ず、入力信号の処理が行われる（ステップ７０）ととも
に、エンジン１がリーンバーン運転されているか否かが
判断される（ステップ７１）。ステップ７１で肯定判断
された場合は、リーンバーン運転に対応して、予め設定
されたロックアップクラッチ制御パターンに基づいてロ
ックアップクラッチ８が制御され（ステップ７２）、リ
ターンされる。

【０１２５】ステップ７２で適用されるロックアップク
ラッチ制御パターンの一例が、図２６に示されている。
このリーンバーン運転用のロックアップクラッチ制御パ
ターンにおいては、こもり音の発生領域の上限である車
速Ｖ２よりも高車速側でロックアップクラッチ８がオン
される。

【０１２６】つまり、車速Ｖ２以下でリーンバーン運転
が行われた場合は、エンジン１の燃焼状態が不安定にな
る。この状態でロックアップクラッチ８をオンさせる
と、燃焼の不安定に伴うエンジン１の振動が、ドライブ
トレーンに伝達されるとともに車体に伝達され、こもり
音が発生する。そこで、エンジン１がリーンバーン運転
されている場合は、車速Ｖ２を超えてからロックアップ
クラッチ８をオンさせる制御を行っている。したがっ
て、リーンバーン運転中にこもり音の発生する原因とな
るエンジン１の駆動状態に相当する車速Ｖ２以下におい
ては、ロックアップクラッチ８がオフされ、こもり音を
確実に防止できる。

【０１２７】一方、ステップ７１で否定判断された場合
は、エンジン１が安定リッチ状態にあるか否かが判断さ
れる（ステップ７３）。このステップ７３の判断基準
は、図２４のステップ６５の判断基準と同様である。ス
テップ７３で否定判断された場合はステップ７２に進
み、ステップ７３で肯定判断された場合は、リッチ状態
に対応するロックアップクラッチ制御パターンに基づい
てロックアップクラッチ８が制御され（ステップ７
４）、リターンされる。すなわち、リッチスパイクや一
時的なリッチ状態の場合には、リーンバーン運転用のロ
ックアップクラッチ制御パターンにより、ロックアップ
クラッチ８が制御される。

【０１２８】リッチ状態に対応するロックアップクラッ
チ制御パターンが図２６に示されている。このロックア
ップクラッチ制御パターンにおいては、車速Ｖ２よりも
低速の車速Ｖ１以上の車速に到達した時点で、ロックア
ップクラッチ８をオンさせる制御が行われる。その理由
は、エンジン１がリッチ状態にある場合は、その燃焼状
態が安定してエンジン１の振動（出力変動）が発生しに
くく、エンジン１のトルクを機械的に歯車変速機構に伝
達したとしても、こもり音が生じにくいからである。な
お、ロックアップクラッチ８をオンさせた場合は、エン
ジン１のトルクが機械的に歯車変速機構に伝達されるこ
とになり、動力の伝達効率が向上して燃費が向上するこ
とは勿論である。

【０１２９】以上のように、図２５の制御例によれば、
エンジン１の各空燃比に対応して予め種類の異なるロッ
クアップクラッチ制御パターンが設定されており、エン
ジン１の燃焼状態に基づいて、各制御パターンを変更す
る制御が行われている。したがって、エンジン１の空燃
比に関わりなく、こもり音を悪化させることなく燃費を
向上させることができる。

【０１３０】なお、車速以外の条件に基づいて、ロック
アップクラッチ制御パターンを変更してこもり音を防止
することも可能である。すなわち、振動検出センサ１６
１の信号に基づいてこもり音を検出し、このこもり音が
所定値以上になった場合に、ロックアップクラッチ８を
オフしてリーンバーン運転を継続すること、または、リ
ッチ状態に切り替えてロックアップクラッチ８をオンす
ることの何れか一方を選択する制御を行ってもよい。こ
の場合、前者の制御を優先し、後者の制御を次善策とし
て選択する制御を行うこともできる。

【０１３１】さらに他の条件、例えば車両の加速性能が
重視されているか否かに基づいて、図２５の制御例に用
いられるロックアップクラッチ制御パターンを変更する
ことも可能である。図２７は、車両の加速要求に対応し
てロックアップクラッチ制御パターンを変更する場合の
線図である。すなわち、図２７の線図においては、加速
要求、つまり、アクセル開度Ａccに基づいて、リーンバ
ーン運転に対応するロックアップクラッチ８のオフ領域
と、リッチ状態に対応するロックアップクラッチ８のオ
フ領域とを異らせている。

【０１３２】図２７の線図においては、同じ車速であっ
ても、リッチ状態に対応するロックアップクラッチ８の
オフ領域の方が、リーンバーン運転に対応するロックア
ップクラッチ８のオフ領域よりも高開度側に設定されて
いる。すなわち、リッチ状態はリーンバーン運転に比べ
てエンジン１の出力トルクが高く、車両の加速要求に適
合しているため、ロックアップクラッチ８のオン領域を
拡大することで、車両の加速要求に適合する動力性能を
達成し易いからである。

【０１３３】ところで、空燃比をリーンまたはリッチに
切り替えることの可能なエンジンとしては、図３および
図６に示された構成の他に、燃焼室に燃料を直接噴射す
る直噴火花点火エンジンがある。この直噴火花点火エン
ジンにおいては、ピストンの頂面に凹部が形成されてお
り、圧縮行程でピストンが所定の位置まで到達した時点
で、燃料を燃焼室に直接噴射する制御を行うことによ
り、燃焼室内の混合空気に、層状に変化する濃度分布
（いわゆる成層燃焼）が与えられて空燃比がリーンにな
る。

【０１３４】そして、この直噴火花点火エンジンに連結
された自動変速機に対して、図２０または図２４または
図２５のうち、少なくとも一つの制御例を適用すること
も可能である。すなわち、図２０の制御例により、直噴
火花点火エンジンに連結された自動変速機を制御すれ
ば、成層燃焼による運転領域が拡大され、当該エンジン
の燃費を一層向上させることができる。また、図２４の
制御例により、直噴火花点火エンジンに連結された自動
変速機を制御すれば、空燃比の変更に伴う燃料消費量の
変化に応じて、この燃料消費量の少ない変速段が設定さ
れ易くなり、当該エンジンの燃費を一層向上させること
ができる。さらに、図２５の制御例により、直噴火花点
火エンジンに連結された自動変速機を制御すれば、こも
り音または加速要求に基づいて、エンジン１の空燃比お
よびロックアップクラッチ８の制御が行われ、燃費が向
上する。

【０１３５】なお、この発明で対象とする自動変速機
は、図１に示すギヤトレイン以外のギヤトレインあるい
は図５に示す油圧回路以外の油圧回路を有するものであ
ってもよい。なお、図２０ないし図２７の制御例におい
ては、アクセル開度Ａccの代わりにスロットル開度θを
用いてもよい。

【０１３６】また、図２４および図２５の制御例は、リ
ーン空燃比とリッチ空燃比という２つの空燃比同士の変
更に限らず、ストイキ空燃比を含む空燃比の変更に基づ
いて実施することも可能である。さらに、図２４および
図２５の制御例は、空燃比をリーンおよびリッチの２段
階に分けた場合に限らず、空燃比をさらに多段階に細分
化し、この細分化した各段階に対応して、自動変速機の
変速点、またはロックアップクラッチ制御パターンを変
更する制御に応用することも可能である。

【０１３７】また、上記各制御例において、自動変速機
３の変速段を制御する変速線図、またはロックアップク
ラッチ８を制御するロックアップクラッチ制御パターン
を変更する方法には、予め制御内容の異なる複数種類の
変速線図または複数種類のロックアップクラッチ制御パ
ターンを記憶させておき、これらを状況に応じて読み替
える方法と、基準となる変速線図またはロックアップク
ラッチ制御パターンを演算処理により補正する方法とが
含まれる。

【０１３８】ここで、上記の具体例に基づいて開示した
この発明の特徴的な構成を列挙すれば以下の通りであ
る。すなわち、第１の特徴的な構成は、混合気の空燃比
を理論空燃比より大きいリーン空燃比にするリーンバー
ン運転を行うことの可能な内燃機関の出力側に自動変速
機が連結されている自動変速機の制御装置において、リ
ーンバーン運転の可能な条件が成立したことを判断する
リーンバーン条件判断手段と、このリーンバーン条件判
断手段によってリーンバーン運転の可能な条件の成立が
判断されていない場合に、前記自動変速機の所定の高速
段を禁止する制御内容変更手段を備えていることを特徴
とする自動変速機の制御装置。

【０１３９】また、第２の特徴的な構成は、混合気の空
燃比を理論空燃比より大きいリーン空燃比にするリーン
バーン運転を行うことの可能な内燃機関の出力側に、流
体継手の入力部材および出力部材を直接接続するロック
アップクラッチを有する自動変速機が連結されている自
動変速機の制御装置において、リーンバーン運転の可能
な条件が成立したことを判断するリーンバーン条件判断
手段と、このリーンバーン条件判断手段によってリーン
バーン運転の可能な条件の成立が判断されていない場合
に、前記ロックアップクラッチの係合を禁止する制御内
容変更手段を備えていることを特徴とする自動変速機の
制御装置。

【０１４０】また、第３の特徴的な構成は、混合気の空
燃比を変更可能な内燃機関の出力側に、流体継手の入力
部材および出力部材を直接接続するロックアップクラッ
チを備えた自動変速機が連結されている自動変速機の制
御装置において、前記各空燃比に対応するロックアップ
クラッチ制御パターンを、車両のこもり音に基づいて変
更するロックアップクラッチ制御手段を備えている。こ
こで、ロックアップクラッチ制御手段には、こもり音の
発生する車速を基準としてロックアップクラッチ制御パ
ターンを変更する機能と、車両のこもり音をセンサによ
り検出し、このセンサの検出結果に基づいてロックアッ
プクラッチ制御パターンを変更する機能とが含まれる。

【０１４１】さらに、第４の特徴的な構成は、混合気の
空燃比を変更可能な内燃機関の出力側に、流体継手の入
力部材および出力部材を直接接続するロックアップクラ
ッチを備えた自動変速機が連結されている自動変速機の
制御装置において、前記各空燃比に対応するロックアッ
プクラッチ制御パターンを、車両の加速要求に基づいて
変更するロックアップクラッチ制御手段を備えている。
ここで、車両の加速要求は、アクセル開度またはスロッ
トル開度により判断される。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、リーンバーン運転の可能な条件が成立していない
場合には、自動変速機の制御内容が、リーンバーン運転
の可能な条件の成立を促進する内容に変更される。この
ため、内燃機関の回転数が所定の高速回転領域に維持さ
れて暖機が促進され、エンジンの排気系統に設けられた
排気浄化触媒の温度が上昇して触媒の活性化が促進され
る。したがって、排気浄化触媒によるＮＯx 吸収効率が
高められ、内燃機関をリーンバーン運転することの可能
な条件が成立し易くなり、内燃機関の燃費が向上する。

【０１４３】また、請求項２の発明によれば、内燃機関
の空燃比の変更に伴う燃料消費量の変化に基づいて、自
動変速機の変速点が変更される。したがって、所定の車
速において、各空燃比に対応して、可及的に燃料消費量
の少ない変速段を設定することが可能になり、内燃機関
の燃費が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 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２】 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３】 その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４】 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５】 クラッチ・ツウ・クラッチ変速である第２速
と第３速との間の変速を実行する第２および第３のブレ
ーキの油圧を制御するための油圧回路の一部を示す図で
ある。

【図６】 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７】 基本燃料噴射時間のマップを示す図である。

【図８】 エンジンから排出される排気ガス中の未燃焼
ＨＣ、ＣＯおよび酸素の濃度を概略的に示す線図であ
る。

【図９】 リッチスパイク時の空燃比を説明するための
図である。

【図１０】 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１１】 補正係数ＫＫのマップを示す図である。

【図１２】 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１３】 燃料噴射量制御の一例を示すフローチャー
トである。

【図１４】 変速の予測に基づいて強制的にリッチスパ
イクを行う制御ルーチンの一例を示すフローチャートで
ある。

【図１５】 アップシフトおよびダウンシフトを説明す
るための変速線図である。

【図１６】 リッチスパイクの実行継続時間のマップの
一例を示す図である。

【図１７】 図１４に示す制御を行った場合のエンジン
回転数、空燃比、出力トルク、ロックアップクラッチな
らびに二つのブレーキの係合圧の変化を示すタイムチャ
ートである。

【図１８】 変速判断に基づいて強制的にリッチスパイ
クを行う制御ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。

【図１９】 図１８に示す制御を行った場合のエンジン
回転数、空燃比、出力トルク、ロックアップクラッチな
らびに二つのブレーキの係合圧の変化を示すタイムチャ
ートである。

【図２０】 この発明の実施例であり、エンジンのリー
ンバーン運転可能な条件を早期に達成するための制御例
を示すフローチャートである。

【図２１】 図２０の制御例に適用される変速パターン
を示す変速線図である。

【図２２】 この発明の実施例であり、エンジンの燃料
消費量と、車速および自動変速機の変速段との関係を示
す特性線図である。

【図２３】 この発明の実施例であり、図２２の特性線
図に基づいて設定される変速線図である。

【図２４】 この発明の実施例であり、エンジンの空燃
比の変更に伴う燃料消費量特性の変化に応じて自動変速
機の変速点を変更する場合の制御例を示すフローチャー
トである。

【図２５】 他の実施例であり、エンジンの空燃比の変
更に伴いロックアップクラッチの制御パターンを変更す
る制御例を示すフローチャートである。

【図２６】 図２５の制御例に適用されるロックアップ
クラッチ制御パターンを示す線図である。

【図２７】 図２５の制御例に適用されるロックアップ
クラッチ制御パターンを示す線図である。

【符号の説明】

１…エンジン、 ３…自動変速機、 ２１…エンジン用
電子制御装置、 ３３…変速用電子制御装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 混合気の空燃比を理論空燃比より大きい
   リーン空燃比にするリーンバーン運転を行うことの可能
   な内燃機関の出力側に自動変速機が連結されている自動
   変速機の制御装置において、 リーンバーン運転の可能な条件が成立したことを判断す
   るリーンバーン条件判断手段と、このリーンバーン条件
   判断手段によってリーンバーン運転の可能な条件の成立
   が判断されていない場合に、前記自動変速機の制御内容
   を、前記リーンバーン運転の可能な条件の成立を促進す
   る制御内容に設定する制御内容変更手段とを備えている
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 【請求項２】 混合気の空燃比を変更可能な内燃機関の
   出力側に、複数の変速段を備えた自動変速機が連結され
   ている自動変速機の制御装置において、 前記空燃比の変更に伴う前記内燃機関の燃料消費量特性
   の変化に基づいて、前記自動変速機の変速点を変更する
   変速点変更手段を備えていることを特徴とする自動変速
   機の制御装置。