(57)【要約】【課題】ショートトリップの連続回数に応じてトルクコンバータの容量係数を適切に制御することで、内燃機関の暖機を促進して、オイル希釈を抑制可能な車両の制御技術を提供する。【解決手段】車両１は、原動機として内燃機関１０を有し、当該内燃機関１０からポンプインペラ２２に伝達された機械的動力を、ＡＴＦを介してタービンランナ２４で受けて駆動輪９に向けて伝達可能であり、且つ容量係数を変更可能なトルクコンバータ２０を備えている。車両用制御装置としてのＥＣＵ１００は、ショートトリップが連続して行われた回数であるショートトリップ連続回数が、予め設定された判定回数を上回る場合、内燃機関１０の始動から内燃機関の暖機が完了したと判定するまでの期間のうち少なくとも一部においては、当該内燃機関の暖機が完了したと判定した後に比べて、トルクコンバータ２０の容量係数が小さくなるよう制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機として内燃機関を有し、当該内燃機関からポンプインペラに伝達された機械的動力を、ＡＴＦを介してタービンランナで受けて駆動輪に向けて伝達可能であり、且つ容量係数を変更可能なトルクコンバータを備えた車両に用いられ、トルクコンバータの容量係数を制御可能な車両用制御装置であって、
内燃機関の暖機が完了したか否かを判定する機関暖機判定手段と、
内燃機関の暖機が完了する前に当該内燃機関を非作動状態にする車両走行であるショートトリップが行われたか否かを判定するショートトリップ判定手段と、
を有し、
ショートトリップが連続して行われた回数であるショートトリップ連続回数が、予め設定された判定回数を上回る場合、
内燃機関の始動から内燃機関の暖機が完了したと判定するまでの期間のうち少なくとも一部においては、当該内燃機関の暖機が完了したと判定した後に比べて、トルクコンバータの容量係数が小さくなるよう制御する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
内燃機関の始動から内燃機関の暖機が完了したと判定するまでの期間のうち少なくとも一部においては、前記ショートトリップ連続回数が前記判定回数から増大するに従って、トルクコンバータの容量係数が小さくなるよう制御する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用制御装置において、
前記ショートトリップ連続回数が、前記判定回数に比べて大きい回数に設定された第２判定回数を上回る場合、
内燃機関の始動から内燃機関の暖機が完了したと判定するまでは、トルクコンバータの容量係数が最も小さくなるよう制御する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用制御装置において、
内燃機関から排出される排気ガス中の有害成分を低減する排気浄化触媒の暖機が完了したか否かを判定する触媒暖機判定手段を有し、
前記ショートトリップ連続回数が、前記判定回数を上回り、且つ第２判定回数以下である場合、
内燃機関の始動から排気浄化触媒の暖機が完了したと判定するまでは、トルクコンバータの容量係数が最も大きくなるよう制御する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用制御装置において、
触媒暖機判定手段は、
内燃機関の始動から、排気浄化触媒を通過する排気ガスの流量を積算した値である触媒通過ガス量を推定する触媒通過ガス量推定手段を含み、
触媒通過ガス量が、予め設定された判定量以上である場合に、排気浄化触媒の暖機が完了したと判定する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用制御装置において、
機関暖機判定手段は、
内燃機関内を循環するエンジンオイルの温度である機関油温を推定する機関油温推定手段を含み、
機関油温が、予め設定された判定温以上である場合に、内燃機関の暖機が完了したと判定する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用制御装置において、
機関油温推定手段は、内燃機関を貫流した冷却水の温度である機関水温に基づいて機関油温を推定する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量係数を変更可能なトルクコンバータと、原動機としての内燃機関を備えた車両の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプインペラからの機械的動力を、変速機用のフルード（以下、ＡＴＦと記す）を介して、タービンランナで受けるトルクコンバータには、その特性の一つである容量係数を変更可能なものがある（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１には、ポンプインペラ、タービンランナ、及びステータで構成されるＡＴＦの流路に面して温度に応じて変形する板状部材を設けることで、当該フルードの温度が上昇したときに、当該流路の断面積を小さくして、容量係数を変化させる技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第２６３５３５９号公報
【特許文献２】特開平１−１６９１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、原動機として内燃機関を備え、内燃機関から出力されポンプインペラに伝達された機械的動力を、ＡＴＦを介してタービンランナで受けて駆動輪に向けて伝達可能な車両においては、内燃機関を始動して作動状態にした直後に走行を開始し、極めて短い距離（例えば、１００ｍや２００ｍ等）を走行して、内燃機関の暖機が完了する前に、車両を再び停止して内燃機関を非作動状態にする短距離の車両走行（以下、ショートトリップと記す）を行うことがある。
【０００５】
このようなショートトリップを連続して繰り返し行って、その回数が増大すると、内燃機関の暖機が完了していない状態で、長時間、内燃機関を作動させることとなり、内燃機関においては、燃焼室内に供給された燃料が燃焼室形状を規定する壁体（例えば、シリンダ壁）に到達して、当該壁体に保持されているエンジンオイルが燃料により希釈される、いわゆる「エンジンオイルの燃料希釈」が生じることがある。
【０００６】
エンジンオイルの燃料希釈により、エンジンオイル内に含まれる燃料が増大すると、エンジンオイルの劣化が促進されることや、ブローバイガス中に含まれる燃料量が増大し、当該ブローバイガスが燃焼室に流入して空燃比に影響を与えることがあり、燃料噴射装置の故障等と誤って認識される虞がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ショートトリップの連続回数に応じて、トルクコンバータの容量係数を適切に制御することで、内燃機関の暖機を促進して、オイル希釈を抑制可能な車両の制御技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る車両用制御装置は、原動機として内燃機関を有し、当該内燃機関からポンプインペラに伝達された機械的動力を、ＡＴＦを介してタービンランナで受けて駆動輪に向けて伝達可能であり、且つ容量係数を変更可能なトルクコンバータを備えた車両に用いられ、トルクコンバータの容量係数を制御可能な車両用制御装置であって、内燃機関の暖機が完了したか否かを判定する機関暖機判定手段と、内燃機関の暖機が完了する前に当該内燃機関を非作動状態にする車両走行であるショートトリップが行われたか否かを判定するショートトリップ判定手段と、を有し、ショートトリップが連続して行われた回数であるショートトリップ連続回数が、予め設定された判定回数を上回る場合、内燃機関の始動から内燃機関の暖機が完了したと判定するまでの期間のうち少なくとも一部においては、当該内燃機関の暖機が完了したと判定した後に比べて、トルクコンバータの容量係数が小さくなるよう制御することを特徴とする。
【０００９】
上記の車両用制御装置において、内燃機関の始動から内燃機関の暖機が完了したと判定するまでの期間のうち少なくとも一部においては、前記ショートトリップ連続回数が前記判定回数から増大するに従って、トルクコンバータの容量係数が小さくなるよう制御するものとすることができる。
【００１０】
上記の車両用制御装置において、前記ショートトリップ連続回数が、前記判定回数に比べて大きい回数に設定された第２判定回数を上回る場合、内燃機関の始動から内燃機関の暖機が完了したと判定するまでは、トルクコンバータの容量係数が最も小さくなるよう制御するものとすることができる。
【００１１】
上記の車両用制御装置において、内燃機関から排出される排気ガス中の有害成分を低減する排気浄化触媒の暖機が完了したか否かを判定する触媒暖機判定手段を有し、前記ショートトリップ連続回数が、前記判定回数を上回り、且つ第２判定回数以下である場合、内燃機関の始動から排気浄化触媒の暖機が完了したと判定するまでは、トルクコンバータの容量係数が最も大きくなるよう制御するものとすることができる。
【００１２】
上記の車両用制御装置において、触媒暖機判定手段は、内燃機関の始動から、排気浄化触媒を通過する排気ガスの流量を積算した値である触媒通過ガス量を推定する触媒通過ガス量推定手段を含み、触媒通過ガス量が、予め設定された判定量以上である場合に、排気浄化触媒の暖機が完了したと判定するものとすることができる。
【００１３】
上記の車両用制御装置において、機関暖機判定手段は、内燃機関内を循環するエンジンオイルの温度である機関油温を推定する機関油温推定手段を含み、機関油温が、予め設定された判定温以上である場合に、内燃機関の暖機が完了したと判定するものとすることができる。
【００１４】
上記の車両用制御装置において、機関油温推定手段は、内燃機関を貫流した冷却水の温度である機関水温に基づいて機関油温を推定するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ショートトリップが連続して行われた回数であるショートトリップ連続回数が、予め設定された判定回数を上回る場合、内燃機関の始動から内燃機関の暖機が完了したと判定するまでの期間のうち少なくとも一部においては、当該内燃機関の暖機が完了したと判定した後に比べて、トルクコンバータの容量係数が小さくなるよう制御するものとした。容量係数を小さくして、伝達効率を低下させることにより、車両走行中に、所望の機械的動力を駆動輪に伝達するにあたって内燃機関が出力する機械的動力が増大し、内燃機関における熱発生が増大することで、内燃機関の暖機を促進してエンジンオイルの燃料希釈を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態（以下、実施形態と記す）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
まず、本実施形態に係るトルクコンバータの制御技術が適用される車両の概略構成と、内燃機関の冷却回路について、図１から図３を用いて説明する。図１は、車両の概略構成を示す模式図である。図２は、トルクコンバータにおける速度比、伝達効率、及び容量係数との関係を示す説明図である。図３は、内燃機関を始動した時点から、作動を停止して非作動状態にした時点までに経過した時間である機関作動時間を説明する図である。
【００１８】
図１に示すように、車両１には、駆動輪９を駆動するための原動機としての内燃機関１０と、内燃機関１０から出力される機械的動力（以下、機関出力と記す）を、変速して推進軸７に伝達する自動変速機４０と、推進軸７からの機械的動力を、左右の駆動輪９に分配する終減速装置８等が設けられている。車両１は、内燃機関１０からの機関出力を、自動変速機４０により変速し、トルクを変化させて、推進軸７に伝達する。車両１は、機関出力のうち推進軸７に伝達された機械的動力を、終減速装置８により左右の駆動軸に分配して駆動輪９に伝達する。駆動輪９の接地面に生じた駆動力により車両１は駆動される。
【００１９】
内燃機関１０と自動変速機４０は、一体に結合されて動力出力装置（パワープラント）を構成し、車両１に搭載される。車両１には、内燃機関１０、自動変速機４０のトルクコンバータ２０及び変速機構４４を協調して制御する制御手段として車両用の電子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」と記す）１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、各種の制御定数を記憶する記憶手段としてＲＯＭ（図示せず）を有している。
【００２０】
内燃機関１０は、燃料のエネルギを燃焼により機械的動力に変換して出力する熱機関であり、図示しないシリンダ内をピストンが往復運動するピストン往復動機関である。内燃機関１０は、図示しない燃料噴射装置及び点火装置と、シリンダ内に吸入される空気の流量（以下、吸入空気量と記す）を調整するスロットル弁装置１４とを備えている。これら装置は、ＥＣＵ１００により制御される。内燃機関１０には、吸入空気量を計測するエアフロメータ１６が設けられており、計測した吸入空気量に係る信号をＥＣＵ１００に送出している。
【００２１】
内燃機関１０は、発生した機械的動力を、機関出力軸（クランク軸）１２から出力する。機関出力軸１２には、後述する自動変速機４０を構成するトルクコンバータ２０のポンプインペラ２２が係合している。内燃機関１０が機関出力軸１２から出力する機械的動力（機関出力）は、スロットル弁装置１４を介してＥＣＵ１００により制御される。
【００２２】
また、内燃機関１０には、図示しないシリンダブロック及びシリンダヘッドで構成される機関本体の内部を貫流した冷却水（クーラント）の温度（以下、機関水温と記す）の温度を検出する水温センサ１８が設けられており、検出した機関水温に係る信号を、ＥＣＵ１００に送出している。
【００２３】
また、車両１には、内燃機関１０のシリンダ内から排出された排気ガス中の有害成分を低減する排気浄化触媒コンバータ（以下、単に「排気浄化触媒」と記す）５０が設けられている。排気浄化触媒５０は、これを通過する排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の有害成分を、酸化、還元反応により低減する機能を有している。排気浄化触媒５０は、これを通過する排気ガスから熱を受けて、温度が上昇することにより活性化する。
【００２４】
また、車両１には、内燃機関１０（原動機）が機関出力軸１２から出力する機関出力を変速して推進軸７に伝達する動力伝達装置として、自動変速機４０が設けられている。自動変速機４０は、内燃機関１０からの機械的動力を受けて変速機構４４に伝達するトルクコンバータ２０と、トルクコンバータ２０からの機械的動力を変速して、駆動輪９に係合する推進軸７に伝達する変速機構４４とを有している。
【００２５】
トルクコンバータ２０及び変速機構４４の内部には、自動変速機４０用のフルード（以下、ＡＴＦと記す）が充填されている。ＡＴＦは、変速機構４４の潤滑及び冷却と、トルクコンバータ２０内における動力伝達に供される。ＡＴＦは、トルクコンバータ２０内と、変速機構４４内とを、それぞれ貫流し、自動変速機４０内を循環する。つまり、ＡＴＦは、トルクコンバータ２０と変速機構４４で共用されている。
【００２６】
トルクコンバータ２０は、ポンプインペラ２２とタービンランナ２４とステータ２６から構成されている流体伝動装置であり、容量係数を変更可能に構成されている。ポンプインペラ２２は、機関出力軸１２に係合しており、内燃機関１０の機関出力軸１２からの機械的動力である機関出力が伝達される。タービンランナ２４は、伝達軸２８を介して変速機構４４の入力軸（図示せず）に係合している。つまり、タービンランナ２４は、変速機構４４を介して駆動輪９に係合可能となっており、ポンプインペラ２２からの機械的動力を受けて、駆動輪９に向けて伝達可能となっている。
【００２７】
ステータ２６は、ワンウェイクラッチ２７に結合されており、当該ワンウェイクラッチ２７は、反力部材３０及びブレーキ機構３３を介して自動変速機４０のハウジング４１に係合可能に構成されている。ブレーキ機構３３は、ワンウェイクラッチ２７のうち、ステータ２６が結合される側と反対側は、反力部材３０に固定されている。ブレーキ機構３３は、ワンウェイクラッチ２７の一方側が固定された反力部材３０と、ハウジング４１とを係合させる力（以下、係合力と記す）を調整可能に構成されている。ブレーキ機構３３の係合力は、図示しないアクチュエータを介してＥＣＵ１００により制御される。
【００２８】
トルクコンバータ２０は、内燃機関１０の機関出力軸１２からの機械的動力を、ポンプインペラ２２で受けて、作動媒体としてのＡＴＦを介してタービンランナ２４に伝達する。ポンプインペラ２２からタービンランナ２４に流れたＡＴＦは、ステータ２６により流動方向を変えられて、再びポンプインペラ２２に流入する。これにより、ポンプインペラ２２からタービンランナ２４に伝達されるトルクを増大させる。このとき、ポンプインペラ２２に対してタービンランナ２４の回転速度は減少する。すなわち、ポンプインペラ２２とタービンランナ２４との間には、速度比（タービンランナの回転速度／ポンプインペラの回転速度）が生じる。
【００２９】
このように構成されたトルクコンバータ２０において、ＥＣＵ１００がブレーキ機構３３の係合力を増大させて、反力部材３０をハウジング４１に対して静止させると、ステータ２６は、反力部材３０に対して、ポンプインペラ２２及びタービンランナ２４と同一方向にのみ回転可能となる。この状態において、トルクコンバータ２０の容量係数は、図２に実線で示すように、各速度比において最も大きくなり、伝達効率が各速度比において最も高くなる。
【００３０】
一方、ＥＣＵ１００がブレーキ機構３３の係合力を、上述の状態から低下させる、例えばゼロにすると、ステータ２６、ワンウェイクラッチ２７、及び反力部材３０は、正逆自在に回転可能となり、図２に一点鎖線で示すように、トルクコンバータ２０の容量係数は、各速度比において最も小さくなり、トルクコンバータ２０の伝達効率も、各速度比において最も低くなる。ＥＣＵ１００が、ブレーキ機構３３の係合力を小さくするに従って、トルクコンバータ２０の容量係数を小さくすることができ、伝達効率を低下させることができる。つまり、ＥＣＵ１００は、トルクコンバータ２０の容量係数、すなわちトルクコンバータ２０における伝達効率を制御可能なものとなっている。
【００３１】
トルクコンバータ２０の伝達効率が低下すると、内燃機関１０からポンプインペラ２２に伝達された機械的動力のうち、タービンランナ２４から駆動輪９に向けて伝達される機械的動力の割合が減少し、その分、トルクコンバータ２０における動力損失（摩擦損失）が増大する。つまり、内燃機関１０の機関出力のうち、駆動輪９に伝達される機械的動力（以下、駆動動力と記す）が占める割合が減少する。
【００３２】
したがって、ＥＣＵ１００がトルクコンバータ２０の容量係数が比較的小さくなるよう制御している場合、駆動輪９に所望の駆動動力を伝達するには、容量係数が大きくなるよう制御している場合に比べて機関出力を増大させる必要がある。機関出力の増大は、内燃機関１０の機関本体（シリンダブロック及びシリンダヘッド）における発熱量を増大させて、当該機関本体を貫流した冷却水の温度である機関水温を上昇させる。
【００３３】
加えて、ＥＣＵ１００がトルクコンバータ２０の容量係数が比較的小さくなるよう制御している場合、トルクコンバータ２０における摩擦損失が増大する。当該摩擦損失は、熱エネルギとしてトルクコンバータ２０内を流れるＡＴＦに放散されて、ＡＴＦの温度を上昇させる。
【００３４】
また、車両１には、運転者により選択された走行レンジを検出するシフトポジションセンサ（図示せず）が設けられている。走行レンジには、主に駐車時に用いられ自動変速機４０を機械的にロックして駆動輪９が回転しない状態にするＰレンジと、自動変速機４０に後進の変速段を選択させて車両１の後進走行を可能にするＲレンジと、自動変速機４０を中立状態すなわち原動機からの機械的動力を駆動輪９に伝達させない状態にするＮレンジと、自動変速機４０に前進の変速段を選択させて車両１の前進走行を可能にするＤレンジなどがある。シフトポジションセンサは、運転者により選択された走行レンジに係る信号をＥＣＵ１００に送出している。
【００３５】
ＥＣＵ１００は、水温センサ１８からの機関水温に係る信号を検出しており、機関水温を制御変数として推定している。この機関水温と、内燃機関１０内を循環する潤滑油（以下、エンジンオイルと記す）の温度（以下、機関油温と記す）には高い相関があり、ＥＣＵ１００は、機関水温に基づいて、機関油温を制御変数として推定する機能（機関油温推定手段）を有している。
【００３６】
また、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の暖機が完了したか否かを判定する機能（機関暖機判定手段）を有している。ＥＣＵ１００は、内燃機関１０を始動した後に、機関水温が、予め設定された判定水温を上回った場合に、内燃機関１０の暖機が完了したものと判定することが可能となっている。また、推定された機関油温が、予め設定された判定油温を上回った場合に、内燃機関１０の暖機が完了したものと判定することもできる。
【００３７】
また、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の始動、作動停止を制御するイグニッションスイッチのオン／オフ状態に係る信号と、運転者により選択された走行レンジに係る信号等を検出しており、制御変数（フラグ）として取得している。
【００３８】
加えて、ＥＣＵ１００は、図３に「IGN-ON」で示すように、イグニッションスイッチがオン状態となった時点すなわち内燃機関１０が始動した時点ｔ０から、「IGN-OFF」で示すように、イグニッションスイッチがオフ状態となった時点すなわち内燃機関１０の作動を停止して非作動状態にした時点ｔｉまでに経過した時間（以下、機関作動時間と記す）Ｘｉを、制御変数として推定する機能を有している。
【００３９】
本実施形態において、ＥＣＵ１００は、機関作動時間Ｘｉが、予め設定された判定時間以下である場合に、内燃機関１０の暖機が完了する前に当該内燃機関１０を非作動状態にする車両走行であるショートトリップが行われたと判定する。なお、この判定時間は、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００４０】
なお、ショートトリップが行われたか否かの判定は、上述の判定手法に限定されるものではない。例えば、内燃機関１０の作動を停止して非作動状態にした時点ｔｉにおける、機関水温又は機関油温を制御変数として推定して、当該機関水温又は機関油温が、予め設定された判定値以下である場合に、ショートトリップが行われたものと判定しても良い。この判定値には、内燃機関１０の暖機が完了したか否かを判定する機関水温又は機関油温を用いることができる。また、ＥＣＵ１００が、内燃機関１０が作動状態であり、且つ走行レンジがＤレンジである時間を積算し、当該積算時間が、予め設定された判定値以下であった場合に、ショートトリップが行われたものと判定しても良い。ショートトリップが行われたか否かの判定には、様々な手法を用いることができる。
【００４１】
また、ＥＣＵ１００は、上述のショートトリップが連続して行われた回数を計数し、推定する機能を有している。ＥＣＵ１００は、ショートトリップが行われたと判定されるごとに、その回数を加算し、加算された値をショートトリップ連続回数として、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶する。そして、非作動状態にある内燃機関１０を始動するごとに、前回までに加算されたショートトリップ連続回数を制御変数として取得する。
【００４２】
なお、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の暖機が完了した状態で、予め設定された時間又は距離を走行したときに、燃焼室内に供給される燃料は、十分に気化し、また、ブローバイガス中の燃料も、燃焼室内において燃焼されて、内燃機関１０においてエンジンオイルの燃料希釈の問題は、解消されたものと判断して、「ショートトリップ連続回数」をゼロ（初期値）にリセットする。
【００４３】
また、ＥＣＵ１００は、エアフロメータ１６からの吸入空気量に係る信号を検出しており、吸入空気量を制御変数として推定している。ＥＣＵ１００は、内燃機関１０が始動して作動状態となった時点ｔ０からの吸入空気量を積算した値（時間積分値、以下、積算吸入空気量と記す）を算出し、当該積算吸入空気量に基づいて、排気浄化触媒５０を通過する排気ガスの流量を積算した値（時間積分値、以下、触媒通過ガス量と記す）を推定する機能（触媒通過ガス量推定手段）を有している。
【００４４】
これら制御変数に基づいて、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の始動と、内燃機関１０の機関出力と、ブレーキ機構３３の係合力すなわちトルクコンバータ２０の容量係数（すなわち伝達効率）と、を協調して制御することが可能となっている。
【００４５】
以上のように構成された車両１において、ショートトリップを連続して繰り返し、ショートトリップ連続回数が増大すると、暖機が完了していない状態で、長時間、内燃機関１０を作動させることとなり、内燃機関１０においては、エンジンオイルが燃料により希釈される燃料希釈が生じることがある。
【００４６】
エンジンオイルの燃料希釈により、エンジンオイル内に含まれる燃料が増大すると、エンジンオイルの劣化が促進されることや、ブローバイガス中に含まれる燃料量が増大し、当該ブローバイガスが燃焼室に流入して空燃比に影響を与えることがあり、燃料噴射装置の故障等と誤って認識される虞もある。加えて、車両１においては、排気浄化触媒５０を、これを通過する排気ガスにより暖機して、早期の活性化を図ることが求められている。
【００４７】
したがって、上述の車両１においては、ショートトリップ連続回数に応じて、ＥＣＵ１００が、トルクコンバータ２０の容量係数を適切に制御することで、内燃機関１０においてエンジンオイルの燃料希釈が生じることを抑制すると共に、内燃機関１０及び排気浄化触媒５０の暖機を促進する制御技術が求められている。
【００４８】
本実施形態に係る車両１において、車両用制御装置としてのＥＣＵ１００は、ショートトリップ連続回数が、予め設定された判定回数を上回る場合、内燃機関１０の始動から内燃機関１０の暖機が完了するまでの期間のうち少なくとも一部においては、内燃機関１０の暖機が完了した後に比べてトルクコンバータ２０の容量係数が小さくなるよう制御しており、以下に、図１〜図８を用いて説明する。
【００４９】
図４は、車両用制御装置（ＥＣＵ）が実行する容量係数制御において、ショートトリップ連続回数とトルクコンバータの容量係数低下量との関係を示す図である。図５は、車両用制御装置（ＥＣＵ）が実行するトルクコンバータの容量係数制御を示すフローチャートである。図６は、車両用制御装置（ＥＣＵ）が容量係数制御を行っている場合の触媒通過ガス量及び機関油温の変化を示すタイミングチャートであり、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、判定回数Ｎｃ以下である場合を示す図である。図７は、車両用制御装置（ＥＣＵ）が容量係数制御を行っている場合の触媒通過ガス量及び機関油温の変化を示すタイミングチャートであり、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、判定回数Ｎｃを上回り且つ第２判定回数（Ｎｃ＋α）以下である場合を示す図である。図８は、車両用制御装置（ＥＣＵ）が容量係数制御を行っている場合の触媒通過ガス量及び機関油温の変化を示すタイミングチャートであり、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、第２判定回数（Ｎｃ＋α）を上回る場合を示す図である。
【００５０】
図５に示すように、ステップＳ１００において、ＥＣＵ１００は、各種制御変数を取得する。この制御変数には、ショートトリップ連続回数Ｎｉと、触媒通過ガス量と、機関油温が含まれている。なお、図５に示すトルクコンバータ２０の容量係数制御において、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の暖機が完了した状態で、予め設定された時間又は距離を走行したときに、上述のように、ショートトリップ連続回数Ｎｉをゼロ（初期値）にリセットする。
【００５１】
そして、ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１００は、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、予め設定された判定回数Ｎｃ以下であるか否かを判定する。この判定回数Ｎｃは、ショートトリップを連続しておこなっても、オイルの燃料希釈の問題がさほど生じず、内燃機関１０の暖機よりも、トルクコンバータ２０の伝達効率を増大させる方が優先されるようなショートトリップ連続回数に設定されている。この判定回数Ｎｃは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００５２】
ショートトリップ連続回数Ｎｉが、判定回数以下である（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）場合、図６に示すように、ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチがオン状態となった時点ｔ０から、トルクコンバータ２０の容量係数が最も大きくなるようブレーキ機構３３を制御する（Ｓ１０４）。すなわち、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０が始動して車両１がＤレンジでの走行を開始する時点ｔ０からトルクコンバータ２０の伝達効率を最大にして、内燃機関１０からの機関出力を、トルクコンバータ２０において動力損失を極力生じさせることなく駆動輪９に伝達させる。この場合、ＥＣＵ１００は、触媒通過ガス量及び機関油温に拘らず、トルクコンバータ２０の容量係数を最大にして、伝達効率を極力、高い状態で維持する。
【００５３】
これにより、車両走行中において駆動輪９に所望の駆動動力を伝達させるにあたって、内燃機関１０が出力すべき機関出力を極力低いものにすることができ、内燃機関１０において消費される燃料量を抑制することができる。この結果、内燃機関１０から排出される排気ガスの流量（すなわち触媒通過ガス流量）を抑制することができる。排気浄化触媒５０の暖機が完了しておらず、排気浄化触媒５０が活性化していない状態において、内燃機関１０から排出される排気ガスの流量を抑制することができる。なお、機関出力が抑制されている分、機関油温の上昇率は、後述する容量係数を小さくした場合に比べて低いものとなっている。
【００５４】
一方、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、判定回数を上回る（Ｓ１０２：Ｎｏ）場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０８において、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、判定回数Ｎｃに比べて大きい回数に予め設定された第２判定回数（Ｎｃ＋α）以下であるか否かを判定する。この第２判定回数は、上述の判定回数Ｎｃに、所定の増加回数α（以下、ショートトリップ増加回数と記す）を加えた値に設定されている。第２判定回数は、ショートトリップを連続して行うと、エンジンオイル内に含まれる燃料量、すなわちブローバイガス中に含まれる燃料量が多量であり、ブローバイガスが燃焼室に流入すると空燃比に影響を与えてしまう虞があるショートトリップ連続回数に設定されている。第２判定回数（Ｎｃ＋α）、すなわちショートトリップ増加回数αは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００５５】
ショートトリップ連続回数Ｎｉが、判定回数Ｎｃを上回り、且つ第２判定回数（Ｎｃ＋α）以下である（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０において、触媒通過ガス量が、予め設定された判定量Ｚｃ以上であるか否かを判定する。判定量Ｚｃは、排気浄化触媒５０が、通過する排気ガスからの熱を受けて温度が上昇し、十分に活性化するような、排気ガスの積算流量に設定されている。つまり、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０において、排気浄化触媒５０の暖機が完了したか否かを判定している。判定量Ｚｃは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００５６】
図７に時点ｔ０〜ｔ１で示すように、触媒通過ガス量が、判定量Ｚｃを下回る（Ｓ１１０：Ｎｏ）場合、ＥＣＵ１００は、排気浄化触媒５０の暖機が完了していないと判定して、ステップＳ１１２において、トルクコンバータ２０の容量係数を最大のまま維持する。これにより、触媒通過ガス量が、判定量Ｚｃを下回る、すなわち排気浄化触媒５０の暖機が完了していない（活性化していない）状態においては、トルクコンバータ２０における伝達効率を最も高くして、車両走行中における内燃機関１０からの機関出力を抑制し、排気ガスの流量を抑制している。
【００５７】
一方、図７に時点ｔ１〜ｔ２に示すように、触媒通過ガス量が、判定量Ｚｃ以上である（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）場合、ＥＣＵ１００は、排気浄化触媒５０の暖機が完了していると判定して、ステップＳ１１４において、ショートトリップ増加回数αに応じて設定された容量係数に従って、トルクコンバータ２０を制御する。具体的には、図４に示すように、ＥＣＵ１００は、ショートトリップ増加回数αが大きくなるに従って、容量係数低下量（補正量）Ａを大きく設定する。そして、トルクコンバータ２０の容量係数の最大値から、ショートトリップ増加回数に応じて設定された容量係数低下量Ａを減じた値を、トルクコンバータ２０の容量係数として決定し、ＥＣＵ１００は、当該容量係数となるようブレーキ機構３３の係合力を制御する。
【００５８】
つまり、ＥＣＵ１００は、上述の判定回数Ｎｃ＋１回目以降は、判定回数Ｎｃからのショートトリップ増加回数αが増大するに従って、容量係数が小さくなる、すなわちトルクコンバータ２０における伝達効率が低くなるよう制御している。図７に示すように、ショートトリップ増加回数αが大きくなるに従って伝達効率を低くすることで、図７に実線で示すように、ＥＣＵ１００は、当該ショートトリップにおいて排気浄化触媒５０の暖機が完了した時点ｔ１以降の、機関油温の上昇率を増大させる。これにより、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、判定回数Ｎｃから第２判定回数まで増大するに従って、排気浄化触媒５０の暖機が完了した時点ｔ１から、内燃機関１０の暖機が完了する時点ｔ２までに要する時間を短縮することができる。
【００５９】
そして、ステップＳ１１６において、ＥＣＵ１００は、機関油温が、予め設定された判定温Ｔｃ以上であるか否かを判定する。判定温Ｔｃは、内燃機関１０の暖機が完了しているか否かを判定する閾値であり、機関油温が判定温Ｔｃ以上である場合、内燃機関１０は、暖機が完了しており、図示しない燃焼室内に供給される燃料は、十分に気化可能となるような機関油温である。つまり、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１６において、内燃機関１０の暖機が完了したか否かを判定している。判定温Ｔｃは、予め適合実験等により求められており、制御定数としてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。機関油温が、判定温Ｔｃを下回る場合、ＥＣＵ１００は、ショートトリップ増加回数αに応じて設定された容量係数に従ってトルクコンバータ２０のブレーキ機構３３を制御する。
【００６０】
図７に時点ｔ２以降に示すように、機関油温が、判定温Ｔｃ以上である（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）である場合、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の暖機が完了しており、これ以上トルクコンバータ２０における伝達効率を低下させる必要がないと判断して、ステップＳ１０４に進み、トルクコンバータ２０の容量係数を最大にする。そして、再び、ステップＳ１００に戻る。
【００６１】
一方、ステップＳ１０８において、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、第２判定回数（Ｎｃ＋α）を上回る（Ｎｏ）場合、オイルの燃料希釈が空燃比に影響を与え、トルクコンバータ２０の伝達効率よりも、内燃機関１０の暖機を優先すべきと判断して、ＥＣＵ１００は、図８に示すように、イグニッションスイッチがオン状態となった時点ｔ０から、トルクコンバータ２０の容量係数が最も小さくなるようブレーキ機構３３を制御する（Ｓ１２０）。すなわち、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０が始動して車両１がＤレンジでの走行を開始する時点ｔ０からトルクコンバータ２０の伝達効率を最小にして、当該トルクコンバータ２０において極力、動力損失を生じさせる。
【００６２】
そして、ステップＳ１２２において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１６と同様に、機関油温が、予め設定された判定温Ｔｃ以上であるか否かを判定する。すなわち、内燃機関１０の暖機が完了したか否かを判定している。図８に時点ｔ０〜ｔ２ｃに示すように、機関油温が判定温Ｔｃを下回る場合、ＥＣＵ１００は、容量係数を最小のままにしてトルクコンバータ２０における伝達効率をなるべく低下させる。
【００６３】
これにより、車両走行中において駆動輪９に所望の駆動動力を伝達するにあたって、内燃機関１０が出力すべき機関出力を極力高いものにすることができ、内燃機関１０における熱発生を増大させることができる。この結果、内燃機関１０内を循環するエンジンオイルが受ける熱量を、伝達効率が高い場合に比べて増大させることができ、機関油温の上昇率を極力高いものにすることができる。機関油温を、なるべく早期に上昇させることで、エンジンオイル中に含まれる燃料の気化を促進し、エンジンオイルの劣化を抑制することができる。
【００６４】
一方、図８に時点ｔ２ｃ以降に示すように、機関油温が、判定温Ｔｃ以上となった（Ｓ１２２：Ｙｅｓ）場合、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の暖機が完了しており、これ以上トルクコンバータ２０における伝達効率を低下させる必要がないと判断して、ステップＳ１０４に進み、トルクコンバータ２０の容量係数を最大にする。すなわちトルクコンバータ２０における伝達効率を、極力高いものにする。
【００６５】
これにより、内燃機関１０の暖機が完了した時点ｔ２ｃの後は、トルクコンバータ２０における伝達効率をなるべく高いものにして、車両走行中において駆動輪９に所望の駆動動力を伝達させるにあたって、内燃機関１０が出力すべき機関出力を極力低いものにすることができ、内燃機関１０において消費される燃料量を抑制することができる。
【００６６】
以上に説明しように本実施形態に係る車両用制御装置としてのＥＣＵ１００は、原動機として内燃機関１０を有し、当該内燃機関１０からポンプインペラ２２に伝達された機械的動力を、ＡＴＦを介してタービンランナ２４で受けて駆動輪９に向けて伝達可能であり、且つ容量係数を変更可能なトルクコンバータ２０を備えた車両１に用いられ、トルクコンバータ２０の容量係数を制御可能である。ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の暖機が完了したか否かを判定する機能（機関暖機判定手段）と、内燃機関１０の暖機が完了する前に当該内燃機関１０を非作動状態にする車両走行であるショートトリップが行われたか否かを判定する機能（ショートトリップ判定手段）とを有し、ショートトリップが連続して行われた回数であるショートトリップ連続回数Ｎｉが、予め設定された判定回数Ｎｃを上回る場合、内燃機関１０の始動（時点ｔ０）から内燃機関の暖機が完了したと判定する（時点ｔ２；ｔ２ｃ）までの期間のうち少なくとも一部においては、当該内燃機関１０の暖機が完了したと判定した後に比べて、トルクコンバータ２０の容量係数が小さくなるよう制御する。
【００６７】
ＥＣＵ１００が容量係数を小さくして、伝達効率を低下させることにより、車両走行中に、所望の機械的動力（駆動動力）を駆動輪９に伝達するにあたって内燃機関１０が出力する機械的動力（機関出力）が増大し、内燃機関１０における熱発生が増大することで、内燃機関１０の暖機を促進して、エンジンオイルの燃料希釈を抑制することができる。
【００６８】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０の始動（時点ｔ０）から内燃機関１０の暖機が完了したと判定する（時点ｔ２）までの期間のうち少なくとも一部においては、前記ショートトリップ連続回数Ｎｉが前記判定回数Ｎｃから第２判定回数（Ｎｃ＋α）まで増大するに従って、トルクコンバータ２０の容量係数が小さくなるよう制御するものとしたので、ショートトリップ連続回数Ｎｉの増大により、エンジンオイルに希釈される燃料量が増大するに従って、内燃機関１０の暖機をより促進して、エンジンオイルの燃料希釈を抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、前記ショートトリップ連続回数Ｎｉが、前記判定回数Ｎｃに比べて大きい回数に設定された第２判定回数（Ｎｃ＋α）を上回る場合（図８参照）、内燃機関１０の始動（時点ｔ０）から内燃機関１０の暖機が完了した（時点ｔ２ｃ）と判定するまでは、トルクコンバータ２０の容量係数が最も小さくなるよう制御するものとしたので、トルクコンバータ２０における伝達効率をなるべく低下させて、車両走行中において駆動輪９に所望の駆動動力を伝達するにあたって、内燃機関１０が出力すべき機関出力を極力高いものにして、内燃機関１０における熱発生を増大させることができる。これにより、機関油温の上昇率を極力高いものにすることができ、内燃機関１０の暖機を、極力早期に完了することができる。
【００７０】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、内燃機関１０から排出される排気ガス中の有害成分を低減可能な排気浄化触媒５０の暖機が完了したか否かを判定する機能（触媒暖機判定手段）を有し、前記ショートトリップ連続回数Ｎｉが、前記判定回数Ｎｃを上回り、且つ第２判定回数（Ｎｃ＋α）以下である場合、内燃機関１０の始動から排気浄化触媒５０の暖機が完了したと判定するまでは、トルクコンバータ２０の容量係数が最も大きくなるよう制御するものとしたので、車両走行中において駆動輪９に所望の駆動動力を伝達させるにあたって、内燃機関１０が出力する機械的動力（機関出力）を極力低いものにすることができ、内燃機関１０において消費される燃料量を抑制することができる。これにより、排気浄化触媒５０の暖機が完了しておらず、排気浄化触媒５０が活性化していない状態においては、内燃機関１０から排出される排気ガスの流量を極力、抑制することができる。
【００７１】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の触媒暖機判定手段は、内燃機関１０の始動から、排気浄化触媒５０を通過する排気ガスの流量を積算した値である触媒通過ガス量を推定する機能（触媒通過ガス量推定手段）を含み、触媒通過ガス量が、予め設定された判定量Ｚｃ以上である場合に、排気浄化触媒５０の暖機が完了したと判定するものとした。ＥＣＵ１００が触媒通過ガス量を推定する機能を有することで、排気浄化触媒５０の暖機が完了したか否か判定する機能（触媒暖機判定手段）を容易に実現することができる。
【００７２】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００の機関暖機判定手段は、内燃機関１０内を循環するエンジンオイルの温度である機関油温を推定する機能（機関油温推定手段）を含み、機関油温が、予め設定された判定温Ｔｃ以上である場合に、内燃機関１０の暖機が完了したと判定するものとした。ＥＣＵ１００が機関油温を推定する機能を有することで、内燃機関１０の暖機が完了したか否かを判定する機能（機関暖機判定手段）を容易に実現することができる。
【００７３】
なお、本実施形態において、ＥＣＵ１００の機関油温推定手段は、内燃機関１０を貫流した冷却水の温度である機関水温に基づいて機関油温を推定しているが、機関油温を推定する手法は、これに限定されるものではない。例えば、内燃機関１０内を循環するエンジンオイルの温度である機関油温を検出する油温センサを設け、ＥＣＵ１００が当該油温センサから機関油温に係る信号を検出して、機関油温を推定するものとしても良い。
【００７４】
また、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、ワンウェイクラッチ２７の一方側が固定された反力部材３０と、自動変速機４０のハウジング４１とを係合させる係合力を調整することで、トルクコンバータ２０の容量係数を変化させるものとしたが、当該容量係数を変化させる手法は、これに限定されるものではない。ポンプインペラ、タービンランナ、及びステータを循環するＡＴＦの流路断面積を変化させることで、トルクコンバータの容量係数を変化させるものとしても良い。トルクコンバータの容量係数を変化させる手法については、様々な技術を用いることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本実施形態に係る車両用の制御技術は、容量係数を変更可能なトルクコンバータを備えた車両に有用であり、特に、当該トルクコンバータと、内燃機関と排気浄化触媒を備えた車両に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係るトルクコンバータにおける速度比、伝達効率、及び容量係数との関係を示す説明図である。
【図３】本実施形態に係る車両において内燃機関を始動した時点から、作動を停止して非作動状態にした時点までに経過した時間である機関作動時間を説明する図である。
【図４】本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が実行する容量係数制御において、ショートトリップ連続回数とトルクコンバータの容量係数低下量との関係を示す図である。
【図５】本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が実行するトルクコンバータの容量係数制御を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が容量係数制御を行っている場合の触媒通過ガス量及び機関油温の変化を示すタイミングチャートであり、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、判定回数Ｎｃ以下である場合を示す図である。
【図７】本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が容量係数制御を行っている場合の触媒通過ガス量及び機関油温の変化を示すタイミングチャートであり、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、判定回数Ｎｃを上回り且つ第２判定回数（Ｎｃ＋α）以下である場合を示す図である。
【図８】本実施形態に係る車両用制御装置（ＥＣＵ）が容量係数制御を行っている場合の触媒通過ガス量及び機関油温の変化を示すタイミングチャートであり、ショートトリップ連続回数Ｎｉが、第２判定回数（Ｎｃ＋α）を上回る場合を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  車両
９  駆動輪
１０  内燃機関
１２  機関出力軸
１６  エアフロメータ
１８  水温センサ
２０  トルクコンバータ
２２  ポンプインペラ
２４  タービンランナ
２６  ステータ
２７  ワンウェイクラッチ
３０  反力部材
３３  ブレーキ機構
４０  自動変速機
４４  変速機構
５０  排気浄化触媒コンバータ（排気浄化触媒）
１００  車両用の電子制御装置（ＥＣＵ、制御手段、記憶手段、ショートトリップ判定手段、機関暖機判定手段、触媒暖機判定手段）
【図１】
2010038302.tif 000003
【図２】
2010038302.tif 000004
【図３】
2010038302.tif 000005
【図４】
2010038302.tif 000006
【図５】
2010038302.tif 000007
【図６】
2010038302.tif 000008
【図７】
2010038302.tif 000009
【図８】
2010038302.tif 000010