JP4766100B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン（内燃機関）、トルクコンバータ及び自動変速機が搭載された車両の制御装置に関する。

エンジンを搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。

車両に搭載される自動変速機としては、例えば、クラッチ及びブレーキ等の摩擦係合要素と遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する遊星歯車式変速機や、変速比を無段階に調整するベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）がある。

遊星歯車式の自動変速機が搭載された車両においては、車速とアクセル開度（またはスロットル開度）に応じた最適なギヤ段を得るための変速線（ギヤ段の切り替えライン）を有する変速マップがＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等に記憶されており、車速及びアクセル開度に基づいて変速マップを参照して目標ギヤ段を算出し、その目標ギヤ段に基づいて、摩擦係合要素であるクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチなどを、所定の状態に係合または解放することによってギヤ段（変速比）を自動的に設定している。

ベルト式無段変速機は、プーリ溝（Ｖ溝）を備えたプライマリプーリ（入力側プーリ）とセカンダリプーリ（出力側プーリ）とにベルトを巻き掛け、一方のプーリのプーリ溝の溝幅を拡大すると同時に、他方のプーリのプーリ溝の溝幅を狭くすることにより、それぞれのプーリに対するベルトの巻き掛け半径（有効径）を連続的に変化させて変速比を無段階に設定するように構成されている。

このような自動変速機が搭載された車両においては、エンジンから自動変速機への動力伝達経路にトルクコンバータが配置されている。トルクコンバータは、例えば、エンジン出力軸（クランクシャフト）に連結されるポンプインペラと、自動変速機の入力軸に連結されるタービンランナと、これらポンプインペラとタービンランナとの間にワンウェイクラッチを介して設けられたステータとを備え、エンジン出力軸の回転に伴ってポンプインペラが回転し、そのポンプインペラから吐出された作動油によってタービンランナが回転駆動してエンジンの出力トルクを自動変速機の入力軸に伝達する方式の流体伝動装置である。

トルクコンバータには、入力側（ポンプ側）と出力側（タービン側）とを直結状態にするロックアップクラッチを備えたものが広く採用されており、そのロックアップクラッチを、運転状態に応じて係合（ロックアップオン）または解放（ロックアップオフ）することにより燃料消費率（以下、燃費という）の向上が図られている。

また、この種の自動変速機が搭載された車両においては、運転者（ユーザ）により操作されるシフトレバーが設けられており、そのシフトレバーを操作することにより、自動変速機のシフトポジションを、例えばＰ位置（パーキングレンジ）、Ｒ位置（リバースレンジ）、Ｎ位置（ニュートラルレンジ）、Ｄ位置（ドライブレンジ）などに切り替えることが可能になっている。また、近年では、手動変速モードの選択が可能な自動変速機も実用化されており、運転者によるシフトレバーの操作によって自動変速機の変速比（ギヤ段）を任意に切り替えることも可能になっている（例えば、特許文献１及び２参照）。

そして、手動変速モードの選択が可能な自動変速機においては、手動変速モードでのダウンシフト時にエンジンのオーバレブ（オーバレボリューション：過回転）を防止するためにダウンシフト許可車速が設定されており、ダウンシフト要求時の車速がダウンシフト許可車速よりも小さい状況のときに自動変速機のダウンシフトを許可している（例えば、特許文献３参照）。

また、手動変速モードの選択が可能な自動変速機においては、手動変速モードが選択されている場合に、エンジン回転数が上限許容回転数に達する状況となった際、自動変速機の変速比を小さくする自動アップシフトを実行することによりエンジンのオーバレブを防止している（例えば、特許文献４参照）。なお、この制御を、以下、「手動変速モード時の自動アップシフト制御」という場合もある。

なお、手動変速モードの選択が可能な自動変速機において、エンジンのオーバレブを防止する技術として下記の特許文献５に記載のものがある。この特許文献５に記載の技術では、手動変速モードにおいて、ダウンシフト要求時のエンジン回転数が過回転数（上限回転数）を超える場合にはダウンシフトを禁止し、エンジン回転数が過回転数以下である状況のときにダウンシフトを許可している。
特開２００８−２６１４４０号公報 特開２００７−１３９０５９号公報 特開２００１−３３６６２７号公報 特開２００７−１３９１２４号公報 特開平１０−８９４６６号公報

ところで、手動変速モードの選択が可能な車両においては、ダウンシフト許可車速を一律に設定している。しかも、車両状態の変化等によってエンジン回転数が変動するため、このような変動を含む、あらゆる状況においても、エンジンオーバレブを防止できるようにマージン（安全度）を見込んでダウンシフト許可車速を低く設定している。このため、ダウンシフト許可領域（手動変速モードでの手動変速可能領域）が狭くなってしまい、車両操作性が低下する場合がある。また、手動変速モード時の自動アップシフト制御においても、同様な理由により、エンジン回転数に対する上限許容回転数を低く設定しているので、この場合も手動変速モードでの手動変速可能領域が制約される。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、エンジンのオーバレブを防止しながら、手動変速モードでの手動変速可能領域を拡大することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、エンジンと、自動変速機と、前記エンジンと自動変速機との間に配設されたトルクコンバータとが搭載されており、車両の走行状態に応じて前記自動変速機を自動的に変速する自動変速モード、または、運転者による手動操作によって前記自動変速機を変速する手動変速モードのいずれか一方を選択することが可能な車両の制御装置を前提としており、このような車両の制御装置において、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記トルクコンバータのタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段と、前記エンジン回転数とタービン回転数との差回転であるトルクコンバータ滑り量を算出する滑り量算出手段とを備え、前記トルクコンバータ滑り量に基づいて、前記手動変速モードでの手動変速可能領域の上限値を可変に設定することを特徴としている。

この発明の具体的な構成として、トルクコンバータ滑り量に基づいて手動変速モードでのダウンシフトを許可するダウンシフト許可車速（手動変速可能領域の上限値）を可変に設定するという構成を挙げることができる。この場合、車速に対応する自動変速機の出力軸回転数によってダウンシフト許可車速を規定するようにしてもよい。

また、他の構成として、手動変速モード時の自動アップシフト制御を行う場合、トルクコンバータ滑り量に基づいて前記自動アップシフトを実行する上限許容回転数（手動変速可能領域の上限値）を可変に設定するという構成を挙げることができる。

次に、この発明の課題解決原理について説明する。

まず、車速及び車両加速度が同一の状態であっても、トルクコンバータの滑り量によってエンジンオーバレブに対する余裕度が異なる。具体的に説明すると、トルクコンバータ滑り量が小さい場合と大きい場合とにおいて、車速及び車両加速度が同一状態であると、ダウンシフト前のタービン回転数（自動変速機の出力軸回転数）は同じであるので、ダウンシフト後のエンジン回転数は、トルクコンバータ滑り量が大きい場合の方が大きくなるため、エンジンオーバレブに対する余裕度を大きくとる必要がある。これに対し、トルクコンバータ滑り量が小さい場合（もしくは滑り量が０である場合）には上記した余裕度の見込み量を小さくしても、エンジンオーバレブを防止することができる。

このように、エンジンオーバレブに対する余裕度はトルクコンバータ滑り量の大きさによって異なるので、トルクコンバータ滑り量が小さい場合は大きい場合と比較してエンジンオーバレブに対する余裕度を小さくすることができる。換言すれば、トルクコンバータ滑り量が小さい場合は大きい場合と比較して手動変速モード選択時のダウンシフト許可車速を高速側に設定することができる。

このような点に着目し、この発明では、トルクコンバータ滑り量に応じてダウンシフト許可車速を可変に設定することで、手動変速モードでのダウンシフト許可車速の適正化を図っている。これにより、エンジンオーバレブを防止しながら、手動変速モード選択時のダウンシフト許可領域（手動変速モードでの手動変速可能領域）を広げることができる。その結果として、車両操作性の向上を図ることができる。

また、手動変速モード時の自動アップシフト制御についても、エンジンオーバレブに対する余裕度に関して上記したダウンシフト許可車速の場合と同様な考え方ができるので、トルクコンバータ滑り量が小さいほど上限許容回転数（手動変速可能領域の上限値）を高回転側に設定することができる。従って、この場合も、トルクコンバータ滑り量に応じて上限許容回転数を可変に設定することにより、エンジンのオーバレブを防止しながら、手動変速モードでの手動変速可能領域を広げることができ、車両操作性の向上を図ることができる。

次に、この発明の更に具体的な構成について説明する。

まず、トルクコンバータ滑り量が０のときのダウンシフト許可車速（またはダウンシフト許可出力軸回転数）を基準許可車速（または基準許可出力軸回転数）とし、この基準許可車速と、ダウンシフト後の自動変速機の変速比とを用い、前記滑り量算出手段にて算出される現在のトルクコンバータ滑り量及び前記ダウンシフト後の変速比に基づいて許可車速補正量を求め、前記基準許可車速から前記許可車速補正量を減算した値をダウンシフト許可車速とするという構成を挙げることができる。この構成によれば、実際のトルクコンバータ滑り量に見合った適正なダウンシフト許可車速を設定することができるので、手動変速モード選択時のダウンシフト許可領域をより効果的に拡大することができる。

他の具体的な構成として、トルクコンバータ滑り量が０のときのダウンシフト許可車速（またはダウンシフト許可出力軸回転数）を基準許可車速（または基準許可出力軸回転数）とし、この基準許可車速と許可車速補正係数とを用い、前記滑り量算出手段にて算出される現在のトルクコンバータ滑り量に前記許可車速補正係数を乗じて許可車速補正量を求め、前記基準許可車速から前記許可車速補正量を減算した値を前記ダウンシフト許可車速とするという構成を挙げることができる。

この構成において、許可車速補正係数（または許可出力軸回転数補正係数）は一定値としてもよい。また、車両加速度が小さい場合は大きい場合と比較して許可車速補正係数を小さく設定するようにしてもよい。このように車両加速度に応じて許可車速補正係数を可変に設定すると、手動変速モード選択時のダウンシフトの許可領域をより効果的に拡大することができる。

すなわち、車両加速度が大きい場合と小さい場合（例えば定速走行）とを比較すると、車両加速度が大きい場合、ダウンシフト要求があった時点のタービン回転数に対し、変速終了時点でのタービン回転数が車速の増加分だけ大きくなるため、ダウンシフト要求時点の運転状態でダウンシフト許可判定を行うと、エンジンオーバレブが発生する可能性がある。これを回避するため、マージン（安全度）を多く見込んでダウンシフト許可車速を設定する必要がある。これに対し、車両加速度が小さい場合（例えば定速走行の場合）、ダウンシフト変速中にタービン回転数がさほど変化しないので、エンジンオーバレブが発生する可能性が低く、その分だけマージンを小さくすることができる。しかも、車両加速度が小さいほどマージンを小さくすることができる。このようなことから、車両加速度が小さいほどダウンシフト許可車速を高速側に設定することが可能となり、手動変速モード選択時のダウンシフト許可領域を広げることができる。

また、他の具体的な構成として、前記滑り量算出手段にて算出されるトルクコンバータ滑り量に対し、互いに大きさの異なる複数の閾値を段階的に設定するとともに、それらの各閾値ごとにダウンシフト許可車速が当該閾値が大きいほど小さくなるように設定する。そして、手動変速モード中に前記滑り量算出手段にて算出される現在のトルクコンバータ滑り量を前記複数の閾値と比較してダウンシフト許可車速を求めるという構成を挙げることができる。

本発明の他の解決手段として、エンジンと、自動変速機と、前記エンジンと自動変速機との間に配設されたトルクコンバータと、前記トルクコンバータの入力側と出力側とを直結状態にするロックアップクラッチとが搭載されており、車両の走行状態に応じて前記自動変速機を自動的に変速する自動変速モード、または、運転者による手動操作によって前記自動変速機を変速する手動変速モードのいずれか一方を選択することが可能な車両の制御装置を対象とし、このような車両の制御装置において、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記トルクコンバータのタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段と、前記エンジン回転数とタービン回転数との差回転であるトルクコンバータ滑り量を算出する滑り量算出手段と、前記トルクコンバータ滑り量から前記ロックアップクラッチのロックアップ状態を判定するロックアップ状態判定手段とを備え、前記ロックアップ状態に基づいて手動変速モードでの手動変速可能領域の上限値を可変に設定するという構成を挙げることができる。

この発明の具体的な構成として、ロックアップクラッチのロックアップ状態に基づいて手動変速モードでのダウンシフト許可車速（手動変速可能領域の上限値）を可変に設定するという構成を挙げることができる。この場合、車速に対応する自動変速機の出力軸回転数によってダウンシフト許可車速を規定するようにしてもよい。

この発明の課題解決原理について説明する。

ロックアップクラッチがロックアップオンであるときはエンジン回転数とタービン回転数とは同じであるが、ロックアップオフのときにはエンジン回転数とタービン回転数とに差回転（滑り量）が生じる場合があるので、上記したトルクコンバータ滑り量の場合と同様な理由により、ロックアップオンである場合、ロックアップオフの場合と比較してエンジンオーバレブに対する余裕度を小さくすることが可能である。

このような点を考慮して、この発明では、ロックアップ状態（具体的には、ロックアップオンまたはロックアップオフ）に基づいて、手動変速モードでのダウンシフト許可車速（手動変速可能領域の上限値）を可変に設定するという構成を採用している。そして、このような構成により、手動変速モードでのダウンシフト許可車速の適正化を図ることができ、これによって、エンジンオーバレブを防止しながら、手動変速モード選択時のダウンシフト許可領域を広げることができる。その結果として、車両操作性の向上を図ることができる。

なお、この発明においても、手動変速モード時の自動アップシフト制御を行う場合、ロックアップクラッチのロックアップ状態（ロックアップオンまたはロックアップオフ）に基づいて上限許容回転数（手動変速可能領域の上限値）を可変に設定することにより、エンジンオーバレブを防止しながら、手動変速モードでの手動変速可能領域を広げることが可能となり、車両操作性の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明を適用する車両の一例を示す概略構成図である。

この例の車両は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両であって、エンジン１、トルクコンバータ２を有する自動変速機３、及び、ＥＣＵ１００などを備えており、そのＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の車両の制御装置が実現される。これらエンジン１、トルクコンバータ２、自動変速機３、及び、ＥＣＵ１００の各部について以下に説明する。

−エンジン−
エンジン１は、例えば４気筒ガソリンエンジンであって、図２に示すように、各気筒を構成するシリンダブロック１ａ内に、上下方向に往復運動するピストン１ｂが設けられている。ピストン１ｂはコネクティングロッド１７を介してクランクシャフト１１に連結されており、ピストン１ｂの往復運動がコネクティングロッド１７によってクランクシャフト１１の回転へと変換される。クランクシャフト１１はトルクコンバータ２の入力軸に接続される。

クランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数Ｎｅ）は、エンジン回転数センサ２０１によって検出される。エンジン回転数センサ２０１は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１１が回転する際にシグナルロータ１８の突起１８ａに対応するパルス状の信号（出力パルス）を発生する。

エンジン１のシリンダブロック１ａには、エンジン水温（冷却水温）を検出する水温センサ２０７が配置されている。エンジン１の燃焼室１ｃには点火プラグ１５が配置されている。点火プラグ１５の点火タイミングはイグナイタ１６によって調整される。イグナイタ１６はＥＣＵ１００によって制御される。

エンジン１の燃焼室１ｃには吸気通路１ｄと排気通路１ｅとが接続されている。吸気通路１ｄと燃焼室１ｃとの間に吸気バルブ１ｆが設けられており、この吸気バルブ１ｆを開閉駆動することにより、吸気通路１ｄと燃焼室１ｃとが連通または遮断される。また、燃焼室１ｃと排気通路１ｅとの間に排気バルブ１ｇが設けられており、この排気バルブ１ｇを開閉駆動することにより、燃焼室１ｃと排気通路１ｅとが連通または遮断される。これら吸気バルブ１ｆ及び排気バルブ１ｇの開閉駆動は、クランクシャフト１１の回転が伝達される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの各回転によって行われる。

吸気通路１ｄには、熱線式のエアフロメータ（吸入空気量センサ）２０８、吸気温センサ２０９（エアフロメータ２０８に内蔵）、及び、エンジン１の吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ１２が配置されている。スロットルバルブ１２はスロットルモータ１３によって駆動される。スロットルバルブ１２は、運転者のアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能であり、その開度（スロットル開度）はスロットル開度センサ２０２によって検出される。また、スロットルモータ１３はＥＣＵ１００によって駆動制御される。

具体的には、エンジン回転数センサ２０１によって検出されるエンジン回転数Ｎｅと運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるようにスロットルバルブ１２のスロットル開度を制御している。より詳細には、スロットル開度センサ２０２を用いてスロットルバルブ１２の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ１２のスロットルモータ１３をフィードバック制御している。

そして、吸気通路１ｄには燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）１４が配置されている。インジェクタ１４には、燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路１ｄに燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１ｃに導入される。燃焼室１ｃに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ１５にて点火されて燃焼・爆発する。この混合気の燃焼室１ｃ内での燃焼・爆発によりピストン１ｂが往復運動してクランクシャフト１１が回転する。以上のエンジン１の運転状態はＥＣＵ１００によって制御される。

−トルクコンバータ−
トルクコンバータ２は、図３に示すように、入力軸側のポンプインペラ２１と、出力軸側のタービンランナ２２と、トルク増幅機能を発現するステータ２３と、ワンウェイクラッチ２４とを備え、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間で流体を介して動力伝達を行う。

トルクコンバータ２には、入力側と出力側とを直結状態にするロックアップクラッチ２５が設けられており、このロックアップクラッチ２５を完全係合させることにより、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とが一体回転する。また、ロックアップクラッチ２５を所定のスリップ状態で係合させることにより、駆動時には所定のスリップ量でタービンランナ２２がポンプインペラ２１に追随して回転する。トルクコンバータ２と自動変速機３とは回転軸によって接続される。トルクコンバータ２のタービン回転数Ｎｔは、タービン回転数センサ２０３によって検出される。トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２５の係合または解放は、油圧制御回路３００及びＥＣＵ１００によって制御される。

−自動変速機−
自動変速機３は、図３に示すように、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３１、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３２、及び、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置３３を備えた遊星歯車式の変速機である。自動変速機３の出力軸３４から出力される動力は、プロペラシャフト、デファレンシャルギヤ及びドライブシャフト等を介して駆動輪に伝達される。

自動変速機３の第１遊星歯車装置３１のサンギヤＳ１はクラッチＣ３を介して入力軸３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ１は、ワンウェイクラッチＦ２及びブレーキＢ３を介してハウジングに選択的に連結され、逆方向（入力軸３０の回転と反対方向）の回転が阻止される。第１遊星歯車装置３１のキャリアＣＡ１は、ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に連結されるとともに、そのブレーキＢ１と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ１により、常に逆方向の回転が阻止される。第１遊星歯車装置３１のリングギヤＲ１は、第２遊星歯車装置３２のリングギヤＲ２と一体的に連結されており、ブレーキＢ２を介してハウジングに選択的に連結される。

第２遊星歯車装置３２のサンギヤＳ２は、第３遊星歯車装置３３のサンギヤＳ３と一体的に連結されており、クラッチＣ４を介して入力軸３０に選択的に連結される。また、サ
ンギヤＳ２は、ワンウェイクラッチＦ０及びクラッチＣ１を介して入力軸３０に選択的に連結され、その入力軸３０に対して相対的に逆方向へ回転することが阻止される。

第２遊星歯車装置３２のキャリアＣＡ２は、第３遊星歯車装置３３のリングギヤＲ３と一体的に連結されており、クラッチＣ２を介して入力軸３０に選択的に連結されるとともに、ブレーキＢ４を介してハウジングに選択的に連結される。また、キャリアＣＡ２は、ブレーキＢ４と並列に設けられたワンウェイクラッチＦ３によって、常に逆方向の回転が阻止される。そして、第３遊星歯車装置３３のキャリアＣＡ３は出力軸３４に一体的に連結されている。出力軸３４の回転数は、出力軸回転数センサ２０４によって検出される。

以上の自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の係合・解放状態を図４の作動表に示す。図４の作動表において「○」は「係合」を表し、「空欄」は「解放」を表している。また、「◎」は「エンジンブレーキ時の係合」を表し、「△」は「動力伝達に関係しない係合」を表している。

図４に示すように、この例の自動変速機３において、前進ギヤ段の１速（１ｓｔ）では、クラッチＣ１が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ３が作動する。前進ギヤ段の２速（２ｎｄ）では、クラッチＣ１及び第３ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１，Ｆ２が作動する。

前進ギヤ段の３速（３ｒｄ）では、クラッチＣ１，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１が作動する。前進ギヤ段の４速（４ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ３が係合され、ワンウェイクラッチＦ０が作動する。

前進ギヤ段の５速（５ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が係合されるとともに、ブレーキＢ１，Ｂ３が係合される。前進ギヤ段の６速（６ｔｈ）では、クラッチＣ１，Ｃ２が係合されるとともに、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３が係合される。また、後進ギヤ段（Ｒ）では、クラッチＣ３が係合されるとともに、ブレーキＢ４が係合され、ワンウェイクラッチＦ１が作動する。

以上のように、この例の自動変速機３では、摩擦係合要素であるクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放されることによってギヤ段（変速比）が設定される。これらクラッチＣ１〜Ｃ４及びブレーキＢ１〜Ｂ４の係合または解放は油圧制御回路３００及びＥＣＵ１００によって制御される。

−シフト操作装置−
一方、車両の運転席の近傍には図５に示すようなシフト装置５が配置されている。シフト装置５にはシフトレバー５１が変位可能に設けられている。

この例のシフト操作装置５には、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、及び、Ｄ（ドライブ）ポジションが設定されており、ドライバが所望のポジションへシフトレバー５１を変位させることが可能となっている。これらＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジション（下記のＳポジションのアップシフト（＋）位置及びダウンシフト位置（−）位置も含む）の各位置は、シフトポジションセンサ２０６（図６参照）によって検出される。シフトポジションセンサ２０６の出力信号はＥＣＵ１００に入力される。なお、ＥＣＵ１００は、シフトポジションセンサ２０６の出力信号に基づいて、自動変速モードまたは手動変速モードのいずれのモードが選択されているのかを判別することができる。

Ｐポジション及びＮポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、Ｒポジション及びＤポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションである。

シフトレバー５１にてＰポジションが選択されると、図４に示すように、自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の全てが解放されるとともに、パーキング機構（図示せず）によって出力軸３４がロックされる。Ｎポジションが選択されると、自動変速機３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３の全てが解放される。

Ｄポジションが選択されると、車両の運転状態などに応じて自動変速機３を自動的に変速する自動変速モードが設定され、自動変速機３の複数の前進ギヤ段（前進６速）が自動的に変速制御される。Ｒポジションが選択されると、自動変速機３は後進ギヤ段に切り替えられる。

また、シフト操作装置５には、図５（ｂ）に示すように、Ｓ（シーケンシャル）ポジション５２が設けられており、シフトレバー５１がＳポジション５２に操作されたときに、手動にて変速操作を行う手動変速モード（シーケンシャルモード）が設定される。この手動変速モードにおいてシフトレバー５１がアップシフト（＋）またはダウンシフト（−）に操作されると、自動変速機３の前進ギヤ段がアップまたはダウンされる。具体的には、アップシフト（＋）への１回操作ごとにギヤ段が１段ずつアップ（例えば１ｓｔ→２ｎｄ→・・→６ｔｈ）される。一方、ダウンシフト（−）への１回操作ごとにギヤ段が１段ずつダウン（例えば６ｔｈ→５ｔｈ→・・→１ｓｔ）される。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図６に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４などを備えている。

ＲＯＭ１０２には、車両の基本的な運転に関する制御の他、車両の走行状態に応じて自動変速機３のギヤ段を設定する変速制御を実行するためのプログラムを含む各種プログラムなどが記憶されている。この変速制御の具体的な内容については後述する。

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

これらＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び、バックアップＲＡＭ１０４はバス１０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース１０５及び出力インターフェース１０６と接続されている。

入力インターフェース１０５には、エンジン回転数センサ２０１、スロットル開度センサ２０２、タービン回転数センサ２０３、出力軸回転数センサ２０４、アクセルペダル４の開度を検出するアクセル開度センサ２０５、シフトポジションセンサ２０６、水温センサ２０７、エアフロメータ２０８、吸気温センサ２０９、及び、車両の前後方向及び左右方向の加速度を検出する加速度センサ２１０などが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。

出力インターフェース１０６には、スロットルバルブ１２のスロットルモータ１３、インジェクタ１４、点火プラグ１５のイグナイタ１６、及び、油圧制御回路３００などが接続されている。

ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ１２の開度制御、点火時期制御（イグナイタ１６の駆動制御）、燃料噴射量制御（
インジェクタ１４の開閉制御）などを含むエンジン１の各種制御を実行する。

また、ＥＣＵ１００は、自動変速機３のギヤ段を設定するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を油圧制御回路３００に出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、油圧制御回路３００のリニアソレノイドバルブやＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブの励磁・非励磁などが制御され、所定の変速ギヤ段（１速〜６速）を構成するように、自動変速３のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１〜Ｂ４、及び、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ３などが、所定の状態に係合または解放される。

さらに、ＥＣＵ１００は、油圧制御回路３００にロックアップクラッチ制御信号（油圧指令信号）を出力する。このロックアップクラッチ制御信号に基づいて、油圧制御回路３００のロックアップコントロールバルブ３０１などが制御されてトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２５が係合、半係合または解放される。

以上のＥＣＵ１００が実行する「変速制御」、「ロックアップ制御」、及び、「手動変速モード時の変速制御」について以下に説明する。

−変速制御−
まず、この例の変速制御に用いる変速マップについて図７を参照して説明する。

図７に示す変速マップは、車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃをパラメータとし、それら車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに応じて、適正なギヤ段（最適な燃費となるギヤ段）を求めるための複数の領域が設定されたマップであって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。変速マップの各領域は複数の変速線（ギヤ段の切り替えライン）によって区画されている。

なお、図７に示す変速マップにおいて、シフトアップ線（変速線）を実線で示し、ダウンシフト線（変速線）を破線で示している。また、シフトアップ及びダウンシフトの各切り替え方向を図中に数字と矢印とを用いて示している。

次に、変速制御の基本動作について説明する。

ＥＣＵ１００は、出力軸回転数センサ２０４の出力信号に基づいて車速Ｖを算出するとともに、アクセル開度センサ２０５の出力信号からアクセル開度Ａｃｃを算出し、それら車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに基づいて図７の変速マップを参照して目標ギヤ段を算出し、その目標ギヤ段と現状ギヤ段とを比較して変速操作が必要であるか否かを判定する。

その判定結果により、変速の必要がない場合（目標ギヤ段と現状ギヤ段とが同じで、ギヤ段が適切に設定されている場合）には、現状ギヤ段を維持するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を油圧制御回路３００に出力する。

一方、目標ギヤ段と現状ギヤ段とが異なる場合には変速制御を行う。例えば、自動変速機３のギヤ段が「５速」の状態で走行している状況から、車両の走行状態が変化して、例えば図７に示す点Ｐａから点Ｐｂに変化した場合、ダウンシフト変速線［５→４］を跨ぐ変化となるので、変速マップから算出される目標ギヤ段が「４速」となり、その４速のギヤ段を設定するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を油圧制御回路３００に出力して、５速のギヤ段から４速のギヤ段への変速（５→４ダウンシフト変速）を行う。

−ロックアップ制御−
この例のロックアップ制御に用いる係合マップについて図８を参照して説明する。

図８に示す係合マップは、車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃをパラメータとし、それら車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに応じて、ロックアップクラッチ２５の係合または解放を判定するための領域（ＯＮ領域、ＯＦＦ領域）が設定されたマップであって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。

図８に示す係合マップにおいて、ロックアップＯＮ線を実線で示し、ロックアップＯＦＦ線を破線で示している。これらロックアップＯＮ線（実線）とロックアップＯＦＦ線（破線）とは所定のヒステリシスを有して設定されている。このようにヒステリシスを設ける理由はハンチングを防止するためである。また、図８に示す係合マップにおいて、ロックアップＯＮ線及びロックアップＯＦＦ線は、車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに応じて燃費が最適となるように設定されている。

そして、ＥＣＵ１００は、出力軸回転数センサ２０４及びアクセル開度センサ２０５の各センサの出力信号から得られる車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに基づいて、図８の係合マップを参照してロックアップクラッチ２５の係合または解放を行う。

具体的には、ロックアップクラッチ２５が解放（ＯＦＦ）状態にあるときから、車速Ｖが高車速側に変化したり、アクセル開度Ａｃｃが低アクセル開度側に変化してロックアップＯＮ線（実線）を横切った場合（例えば図８に示すＰｃからＰｄに変化（ロックアップＯＦＦ→ＯＮ）した場合）には、ロックアップオンと判断してロックアップクラッチ２５を係合する。

一方、ロックアップクラッチ２５が係合（ＯＮ）状態にあるときから、車速が低車速側に変化したり、アクセル開度が高アクセル開度側に変化してロックアップＯＦＦ線（破線）を横切った場合（ロックアップＯＮ→ＯＦＦ）には、上記ロックアップオフと判断してロックアップクラッチ２５を解放する。

−手動変速モード時の変速制御（１）−
この例においては、手動変速モード中にダウンシフト要求があった場合、そのダウンシフト要求時の車速（出力軸回転数）がダウンシフト許可車速よりも小さい状況のときに自動変速機３のダウンシフトを許可する制御を実行するとともに、ダウンシフト許可車速（ダウンシフト許可出力軸回転数）を可変に設定する点に特徴がある。

その具体的な制御の一例について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。図９の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定周期毎に繰り返して実行される。

ステップＳＴ１０１では、シフトポジションセンサ２０６の出力信号に基づいて現在の変速モードが手動変速モードであるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ１０２に進む。ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定である場合はリターンする。

ステップＳＴ１０２では、自動変速機３のダウンシフト要求が発生しているか否かを判定する。具体的には、シフトポジションセンサ２０６の出力信号に基づいてシフトレバー５１がＳポジション５２のダウンシフト（−）位置（図５参照）に操作された否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ１０３に進む。ステップＳＴ１０２の判定結果が否定判定である場合はリターンする。

ステップＳＴ１０３においては、エンジン回転数センサ２０１の出力信号からエンジン回転数Ｎｅを算出するとともに、タービン回転数センサ２０３の出力信号からタービン回転数Ｎｔを算出し、それらエンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差回転であるトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ１（Ｎｅ−Ｎｔ）を算出する。

次に、ステップＳＴ１０４において、最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを算出する。具体的には、ステップＳＴ１０３で算出した現在のトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ１、後述する基準ダウンシフト許可出力軸回転数ｓｐｄｎｏｒ、及び、ダウンシフト後の自動変速機３の変速比ｉ_n-1を用いて、下記の演算式（１）に基づいて最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを算出する。

ＳＰＤＥＮ＝ｓｐｄｎｏｒ−ｎｓｌｐ１／ｉ_n-1 ・・・（１）
なお、これらトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ、基準ダウンシフト許可出力軸回転数ｓｐｄｎｏｒ、及び、ダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮの関係をグラフで表すと、図１２に示すような関係となる。

そして、ステップＳＴ１０５において、出力軸回転数センサ２０４の出力信号から算出される現在の出力軸回転数Ｎｏｕｔが、上記ステップＳＴ１０４で算出した最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮ未満であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（Ｎｏｕｔ＜ＳＰＤＥＮ）は自動変速機３のダウンシフトを実行する（ステップＳＴ１０６）。ステップＳＴ１０５の判定結果が肯定判定である場合は、自動変速機３のダウンシフトを実行せずにリターンする。

次に、この例の発明解決原理について図１０及び図１１を参照して説明する。

車速Ｖ及び車両加速度Ｇが同一の状態であっても、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐの大きさによってエンジンオーバレブに対する余裕度が異なる。この点について具体的に説明する。

まず、トルクコンバータ２に滑りがない場合（滑り量ｎｓｌｐ＝０）、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとは同じ（Ｎｅ＝Ｎｔ）であるので、図１０に示すように、ダウンシフト後（ｎ速−１）のタービン回転数Ｎｔがエンジン許容回転数の近くにまで達しても、エンジンオーバレブが発生することがない。

これに対し、車速Ｖ及び車両加速度Ｇが同じで、ダウンシフト前（ｎ速）のタービン回転数Ｎｔが図１０の場合と同じであっても、トルクコンバータ２に滑りがある場合（滑り量ｎｓｌｐ≠０）、タービン回転数Ｎｔよりもエンジン回転数Ｎｅが大きい（Ｎｅ＞Ｎｔ）ので、タービン回転数Ｎｔがエンジン許容回転数の近くにまで上昇すると、図１１（ａ）に示すように、ダウンシフト後にエンジン回転数Ｎｅのオーバレブが発生する。これを回避するために、ダウンシフト後のタービン回転数Ｎｔを下げる必要があり（図１１（ｂ）参照）、そのタービン回転数Ｎｔを下げる分だけ、エンジンオーバレブに対する余裕度（図１０参照）を大きくとる必要がある。

このように、エンジンオーバレブに対する余裕度はトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐの大きさによって異なるので、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが小さい場合（もしくは滑り量ｎｓｌｐ＝０である場合）には、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが大きい場合と比較して上記した余裕度の見込み量を小さくしても（図１０参照）、エンジンオーバレブを防止することができる。換言すれば、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが小さい場合は大きい場合と比較して手動変速モードでのダウンシフト許可車速を高速側に設定することができる。

このような点に着目して、この例では、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐに応じてダウンシフト許可車速を可変に設定することで、手動変速モードでのダウンシフト許可車速の適正化を図っている。

具体的には、上述したように、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが０のときのダウンシフト許可車速を自動変速機３の出力軸回転数Ｎｏｕｔで規定し、その値を基準ダウンシフト許可出力軸回転数ｓｐｄｎｏｒとする。また、現在のトルクコンバータ滑り量をｎｓｌｐ１とし、ダウンシフト後の自動変速機３の変速比をｉ_n-1として、上記した演算式（１）を用いて最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを算出することで、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐに応じてダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを可変に設定している。このような設定により、実際のトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐに応じた適正なダウンシフト許可出力軸回転数（ダウンシフト許可車速）を設定することができるので、手動変速モード選択時のダウンシフト許可領域をより効果的に拡大することができる。

なお、この例では、車速に対応する自動変速機３の出力軸回転数によってダウンシフト許可車速を規定しているが、ダウンシフト許可車速を直接算出するようにしてもよい。

この場合、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが０のときのダウンシフト許可車速を基準ダウンシフト許可車速とし、その基準ダウンシフト許可車速と、ダウンシフト後の自動変速機３の変速比とを用い、現在のトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ及び前記ダウンシフト後の変速比に基づいてダウンシフト許可車速補正量を求め、前記基準ダウンシフト許可車速から前記ダウンシフト許可車速補正量を減算した値をダウンシフト許可車速とすればよい。

また、自動変速機３から駆動輪までの最終減速比及び駆動輪の車輪径（車輪の半径）を上記した演算式（１）に組み入れて、最終のダウンシフト許可車速を算出するようにしてもよい。

次に、ＥＣＵ１００が実行する手動変速モード時の変速制御の他の例（２）〜（５）について説明する。

−手動変速モード時の変速制御（２）−
手動変速モード時の変速制御の他の例を図１３のフローチャートを参照して説明する。図１３の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定周期毎に繰り返して実行される。

ステップＳＴ２０１〜ＳＴ２０３の各処理は図９のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０３と同じである。すなわち、現在の変速モードが手動変速モードであり、その手動変速モード中にダウンシフト要求があった場合（ステップＳＴ２０１及びＳＴ２０２の判定結果が共に肯定判定である場合）に、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差回転であるトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ１（Ｎｅ−Ｎｔ）を算出する（ステップＳＴ２０３）。

次に、ステップＳＴ２０４において、最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを算出する。具体的には、ステップＳＴ２０３で算出した現在のトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ１、基準ダウンシフト許可出力軸回転数ｓｐｄｎｏｒ（トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが０のときのダウンシフト許可車速）、及び、後述するダウンシフト許可出力軸回転数補正係数Ａを用いて、下記の演算式（２）に基づいて最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを算出する。

ＳＰＤＥＮ＝ｓｐｄｎｏｒ−Ａ×ｎｓｌｐ１ ・・・（２）
そして、ステップＳＴ２０５において、出力軸回転数センサ２０４の出力信号から算出される現在の出力軸回転数Ｎｏｕｔが、上記ステップＳＴ２０４で算出した最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮ未満であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（Ｎｏｕｔ＜ＳＰＤＥＮ）は自動変速機３のダウンシフトを実行する（ステップＳＴ２０６）。ステップＳＴ２０５の判定結果が否定判定である場合は、自動変速機３のダウンシフトを実行せずにリターンする。

この例の手動変速モード時の変速制御においても、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐに応じてダウンシフト許可出力軸回転数（ダウンシフト許可車速）を可変に設定しているので、手動変速モードでのダウンシフト許可出力軸回転数の適正化を図ることができる。これにより、エンジンオーバレブを防止しながら、手動変速モード選択時のダウンシフト許可領域を広げることができる。その結果として、車両操作性の向上を図ることができる。

なお、この例において、最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮの算出に用いるダウンシフト許可出力軸回転数補正係数Ａは、上記［手動変速モード時の変速制御（１）］で説明したトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐとエンジンオーバレブに対する余裕度との関係を考慮して、実験・計算等によって適合した値を設定する。

ところで、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが同じであっても、車両加速度の大小によってエンジンオーバレブに対する余裕度が異なる。この点について図１４を参照して説明する。

まず、例えば、平地で加速状態で走行している場合、ダウンシフトが要求された時点から変速終了するまでの間において車両運転状態が変化する。例えば図１４に示すように、加速走行時ではダウンシフト変速中においてタービン回転数Ｎｔが車速の増加に伴って変化（上昇）するので、ダウンシフト要求があった時点のタービン回転数Ｎｔに対し、変速終了時点でのタービン回転数Ｎｔが大きくなる。このため、ダウンシフト要求時点の運転状態でダウンシフト許可判定を行うと、エンジン回転数Ｎｅのオーバレブが発生する可能性があるので、図１４に示すようなマージンを見込んでダウンシフト許可車速を低く設定する必要がある。しかも、車両加速度が大きいほどマージンを大きく見込む必要がある。

これに対し、登坂路でロードロードがつりあった状態で定速走行している場合は、ダウンシフト要求時から変速終了直前までの間においてタービン回転数Ｎｔがさほど変化しないので（図１４の２点鎖線参照）、上記したマージンを見込む必要はない。また、同様な理由から、車両加速度が小さいほどマージンを小さくすることができる。つまり、車両加速度が小さいほどダウンシフト許可車速を高く設定することができる。

このような点を考慮して、上記したダウンシフト許可出力軸回転数補正係数Ａを車両加速度に応じて可変に設定するようにしてもよい。具体的には、加速度センサ２１０の出力信号から車両加速度Ｇを算出し、その算出した車両加速度Ｇに基づいて図１５に示すマップを参照してダウンシフト許可出力軸回転数補正係数Ａを算出する。このような補正により、ダウンシフト変速中のトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐの変動を反映した適正なダウンシフト許可出力軸回転数（ダウンシフト許可車速）を設定することができるので、手動変速モード選択時のダウンシフト許可領域をより効果的に拡大することができる。

図１５に示すマップは、車両加速度をパラメータとし、上記したダウンシフト中のタービン回転数Ｎｔの変動などを考慮して、ダウンシフト許可出力軸回転数補正係数Ａを実験・計算等によって適合した値をマップ化したものであり、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。図１５のマップにおいて、車両加速度Ｇが小さいほどダウンシフト許可出力軸回転数補正係数Ａが小さくなるように設定されている。

以上のような、車両加速度Ｇに応じてダウンシフト許可出力軸回転数（ダウンシフト許可車速）を可変に設定する方法は、上記した［手動変速モード時の変速制御（１）］にも適用可能である。具体的には、上記演算式（１）の右辺第２項［ｎｓｌｐ１／ｉ_n-1］に、車両加速度Ｇに応じて変化する補正係数を掛ければよい。

なお、この例では、車速に対応する自動変速機３の出力軸回転数によってダウンシフト許可車速を規定しているが、ダウンシフト許可車速を直接算出するようにしてもよい。

この場合、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが０のときのダウンシフト許可車速を基準ダウンシフト許可車速とし、その基準ダウンシフト許可車速とダウンシフト許可車速補正係数Ａ′とを用い、現在のトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐにダウンシフト許可車速補正係数Ａ′を乗じて許可車速補正量を求め、前記基準ダウンシフト許可車速から前記ダウンシフト許可車速補正量を減算した値をダウンシフト許可車速とすればよい。

また、自動変速機３から駆動輪までの最終減速比及び駆動輪の車輪径（車輪の半径）を上記した演算式（２）に組み入れて、最終のダウンシフト許可車速を算出するようにしてもよい。

−手動変速モード時の変速制御（３）−
この例では、図１６に示すマップを用いて最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを算出する点に特徴がある。

図１６に示すマップは、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐに対して複数（５つ）の閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３，Ｔｈ４，Ｔｈ５（Ｔｈ１＞Ｔｈ２＞Ｔｈ３＞Ｔｈ４＞Ｔｈ５）が段階的に設定されており、その各閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ５ごとにダウンシフト許容出力軸回転数ＳＰＤＥＮ１，ＳＰＤＥＮ２，ＳＰＤＥＮ３，ＳＰＤＥＮ４，ＳＰＤＥＮ５が、当該閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ５が大きいほど小さくなるように設定されている。

この図１６のマップにおいて、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが、例えば［Ｔｈ３＜ｎｓｌｐ≦Ｔｈ２］の範囲にある場合、ダウンシフト許容出力軸回転数は［ＳＰＤＥＮ２］であり、［Ｔｈ５＜ｎｓｌｐ≦Ｔｈ４］の範囲にある場合、ダウンシフト許容出力軸回転数は［ＳＰＤＥＮ４］である。また、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが閾値Ｔｈ５以下［ｎｓｌｐ≦Ｔｈ５］である場合、ダウンシフト許容出力軸回転数は［ＳＰＤＥＮ５］である。

なお、図１６のマップは、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐをパラメータとし、上記［手動変速モード時の変速制御（１）］で説明したトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐとエンジンオーバレブに対する余裕度との関係を考慮して、閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ５とダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮ１〜ＳＰＤＥＮ５とを実験・計算等によって適合した値をマップ化したものであり、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。

次に、この例の手動変速モード時の変速制御を、図１７のフローチャートを参照して説明する。図１７の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定周期毎に繰り返して実行される。

ステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０３の各処理は図９のステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０３と同じである。すなわち、現在の変速モードが手動変速モードであり、その手動変速モード中にダウンシフト要求があった場合（ステップＳＴ３０１及びＳＴ３０２の判定結果が共に肯定判定である場合）に、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差回転であるトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ１（Ｎｅ−Ｎｔ）を算出する（ステップＳＴ３０３）。

次に、ステップＳＴ３０４において、最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを算出する。具体的には、ステップＳＴ３０３で算出した現在のトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ１を用いて図１６のマップを参照して、最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを読み取る。例えば、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ１が［Ｔｈ３＜ｎｓｌｐ≦Ｔｈ２］の範囲にある場合は［ＳＰＤＥＮ２］を読み取る。

そして、ステップＳＴ３０５において、出力軸回転数センサ２０４の出力信号から算出される現在の出力軸回転数Ｎｏｕｔが、上記ステップＳＴ３０４で求めた最終のダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮ未満であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（Ｎｏｕｔ＜ＳＰＤＥＮ）は自動変速機３のダウンシフトを実行する（ステップＳＴ３０６）。ステップＳＴ３０５の判定結果が否定判定である場合は、自動変速機３のダウンシフトを実行せずにリターンする。

この例の手動変速モード時の変速制御においても、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐに応じてダウンシフト許可出力軸回転数（ダウンシフト許可車速）を可変に設定しているので、手動変速モードでのダウンシフト許可出力軸回転数の適正化を図ることができる。これにより、エンジンオーバレブを防止しながら、手動変速モード選択時のダウンシフト許可領域を広げることができる。その結果として、車両操作性の向上を図ることができる。

なお、この例では、車速に対応する自動変速機３の出力軸回転数によってダウンシフト許可車速を規定しているが、これに限定されない。例えば、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐをパラメータとしてダウンシフト許可車速を求めるマップを作成しておき、現在のトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐに基づいてマップを参照してダウンシフト許可車速を可変に設定するようにしてもよい。

−手動変速モード時の変速制御（４）−
手動変速モード時の変速制御の他の例を図１８のフローチャートを参照して説明する。図１８の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定周期毎に繰り返して実行される。

ステップＳＴ４０１では、シフトポジションセンサ２０６の出力信号に基づいて現在の変速モードが手動変速モードであるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ４０２に進む。ステップＳＴ４０１の判定結果が否定判定である場合はリターンする。

ステップＳＴ４０２では、自動変速機３のダウンシフト要求が発生しているか否かを判定する。具体的には、シフトポジションセンサ２０６の出力信号に基づいてシフトレバー５１がＳポジション５２のダウンシフト（−）位置に操作された否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ４０３に進む。ステップＳＴ４０２の判定結果が否定判定である場合はリターンする。

ステップＳＴ４０３においては、ロックアップクラッチ２５がロックアップオンであるか否かを判定する。具体的には、エンジン回転数センサ２０１の出力信号からエンジン回転数Ｎｅを算出するとともに、タービン回転数センサ２０３の出力信号からタービン回転数Ｎｔを算出し、それらエンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの差回転であるトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ（Ｎｅ−Ｎｔ）を算出する。そして、その算出したトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが０（滑り量ｎｓｌｐ＝０）である場合はロックアップオンであると判定してステップＳＴステップＳＴ４０４に進む。一方、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが０でない場合（滑り量ｎｓｌｐ≠０）はロックアップオフであると判定してステップＳＴ４０５に進む。

ステップＳＴ４０４では、後述する基準ダウンシフト許可車速ｌｕｓｐｄｎｏｒ及び車速補正量ｌｕａｄｊを用い、その基準ダウンシフト許可車速ｌｕｓｐｄｎｏｒに車速補正量ｌｕａｄｊを加えて最終のダウンシフト許可車速ＬＵＳＰＤＥＮ［ＬＵＳＰＤＥＮ＝ｌｕｓｐｄｎｏｒ＋ｌｕａｄｊ］を算出する。一方、ステップＳＴ４０５では、基準ダウンシフト許可車速ｌｕｓｐｄｎｏｒを最終のダウンシフト許可車速ＬＵＳＰＤＥＮとする（ＬＵＳＰＤＥＮ＝ｌｕｓｐｄｎｏｒ）。

そして、ステップＳＴ４０３が肯定判定でロックアップ状態がロックアップオンである場合は、ステップＳＴ４０６において、出力軸回転数センサ２０４の出力信号に基づいて車速Ｖを算出し、その車速Ｖが上記ステップＳＴ４０４で算出した最終のダウンシフト許可車速ＬＵＳＰＤＥＮ未満であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（車速Ｖ＜ＬＵＳＰＤＥＮ）は自動変速機３のダウンシフトを実行する（ステップＳＴ４０７）。ステップＳＴ４０６の判定結果が否定判定である場合は、自動変速機３のダウンシフトを実行せずにリターンする。

一方、ステップＳＴ４０３が否定判定でロックアップ状態がロックアップオフである場合は、ステップＳＴ４０６において、上記した車速Ｖが上記ステップＳＴ４０５で算出した最終のダウンシフト許可車速ＬＵＳＰＤＥＮ未満であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合（車速Ｖ＜ＬＵＳＰＤＥＮ）は自動変速機３のダウンシフトを実行する（ステップＳＴ４０７）。ステップＳＴ４０６の判定結果が否定判定である場合は、自動変速機３のダウンシフトを実行せずにリターンする。

なお、この例に用いる基準ダウンシフト許可車速ｌｕｓｐｄｎｏｒ及び車速補正量ｌｕａｄｊはＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。

次に、この例の発明解決原理について図１９（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。

車速Ｖ及び車両加速度Ｇが同一の状態であっても、ロックアップクラッチ２５のロックアップ状態、つまり、ロックアップオンの場合とロックアップオフの場合とでは、エンジンオーバレブに対する余裕度が異なる場合がある。この点について具体的に説明する。

まず、例えばアクセルオフ・ダウンシフト後に再度加速（アクセルオン）されるという運転が、ロックアップオフの状態で実行された場合、図１９（ａ）に示すように、ダウンシフト要求後の変速過程においてアクセルオンとなった後に、エンジン回転数Ｎｅがタービン回転数Ｎｔをオーバシュートしてしまうので、そのオーバシュート分を考慮してエンジンオーバレブに対する余裕度を見込む必要がある。これに対し、ロックアップオンの場合は、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとが同じであるので、上記した余裕度の見込み量を小さくしても、エンジンオーバレブを防止することができる。換言すれば、ロックアップオンの場合はロックアップオフの場合と比較して、手動変速モードでのダウンシフト許可車速を高車速化することが可能である（図１０（ｂ）参照）。

そこで、この例では、ロックアップオフ状態のときの、上記したエンジンオーバレブに対する余裕度（マージン）を見込んだダウンシフト許可車速を「基準ダウンシフト許可車速ｌｕｓｐｄｎｏｒ」とし、ロックアップオン状態である場合には、上記した高車速化可能分（図１０（ｂ）参照）を考慮した車速補正量ｌｕａｄｊを用いてダウンシフト許可車速ＬＵＳＰＤＥＮを高速側に設定（ＬＵＳＰＤＥＮ＝ｌｕｓｐｄｎｏｒ＋ｌｕａｄｊ）する。

このような設定により、ロックアップクラッチ２５の状態（ロックアップオン状態またはロックアップオフ状態）に応じた適正なダウンシフト許可車速を設定することができるので、手動変速モード選択時のダウンシフト許可領域を拡大することができる。

なお、この例では、基準ダウンシフト許可車速ｌｕｓｐｄｎｏｒ及びその補正量（車速補正量ｌｕａｄｊ）を用いて手動変速モードでのダウンシフト許可車速を可変に設定しているが、これに限られることなく、車速に対応する自動変速機３の出力軸回転数Ｎｏｕｔを手動変速モード時の変速制御に適用し、上記した基準ダウンシフト許可車速ｌｕｓｐｄｎｏｒに相当する基準ダウンシフト許可出力軸回転数及びその補正量を用いて、最終のダウンシフト許可出力軸回転数を可変に設定するようにしてもよい。

−手動変速モード時の変速制御（５）−
まず、この例では、ＥＣＵ１００が、手動変速モード時の自動アップシフト制御、つまり、手動変速モードが選択されている場合に、エンジン回転数が上限許容回転数に達する状況となった際、自動変速機の変速比を小さくする自動アップシフトを実行することによりエンジンのオーバレブを防止するという制御を実行する。

このような手動変速モード時の自動アップシフト制御においても、［手動変速モード時の変速制御（１）］で説明した発明解決原理（トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐとエンジンオーバレブに対する余裕度との関係）と同様な考え方ができるので、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐが小さいほど、手動変速モードでの上限許容回転数（手動変速モードでの手動変速可能領域の上限値）を高回転側に設定することができる。従って、この場合も、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐに応じて上限許容回転数を可変に設定することにより、エンジンのオーバレブを防止しながら、手動変速モード選択時の手動変速可能領域を広げることができ、車両操作性の向上を図ることができる。

具体的には、例えば、上記した演算式（１）の基準ダウンシフト許可出力軸回転数ｓｐｄｎｏｒ（滑り量ｎｓｌｐ＝０のときのダウンシフト許可出力回転数）に相当する、基準上限許容回転数ｎｅｓｐｄｎｏｒを実験・計算等により適合しておき、下記の演算式（３）に基づいて最終の上限許容回転数ＮＥＳＰＤＥＮを可変に設定するようにしてもよい。

ＮＥＳＰＤＥＮ＝ｎｅｓｐｄｎｏｒ−ｎｓｌｐ１／ｉ_n-1 ・・・（３）
ただし、ｎｓｌｐ１：現在のトルクコンバータ滑り量、ｉ_n-1：変速後の自動変速機３の変速比である。

また、上記した［手動変速モード時の変速制御（２）］と同様な考え方で、基準上限許容回転数ｎｅｓｐｄｎｏｒと許可回転数補正係数Ｂとを用い、下記の演算式（４）に基づいて最終の上限許容回転数ＮＥＳＰＤＥＮを可変に設定するようにしてもよい。

ＮＥＳＰＤＥＮ＝ｎｅｓｐｄｎｏｒ−Ｂ×ｎｓｌｐ１ ・・・（４）
なお、許可回転数補正係数Ｂは、上記［手動変速モード時の変速制御（１）］で説明したトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐとエンジンオーバレブに対する余裕度との関係を考慮して、実験・計算等によって適合した値を適用する。また、この場合、車両加速度Ｇが小さいほど許可車速補正係数Ｂが小さくなるように設定してもよい。

さらに、手動変速モード時の自動アップシフト制御を行う場合、トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐをパラメータとし、上記［手動変速モード時の変速制御（１）］で説明したトルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐとエンジンオーバレブに対する余裕度との関係を考慮して、上記した図１６のマップに対応するマップ（トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐと複数の閾値とからエンジン回転数の上限許容回転数を求めるマップ）を作成し、その作成したマップを用いて最終の上限許容回転数ＮＥＳＰＤＥＮを可変に設定するようにしてもよい。

また、上記した［手動変速モード時の変速制御（４）］と同様な考え方で、ロックアップクラッチ２５のロックアップ状態（ロックアップオンまたはロックアップオフ）に基づいて、最終の上限許容回転数ＮＥＳＰＤＥＮを可変に設定するようにしてもよい。

−他の実施形態−
以上の例では、前進６段変速の自動変速機が搭載された車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の遊星歯車式自動変速機が搭載された車両の制御にも適用可能である。

以上の例では、クラッチ及びブレーキと遊星歯車装置とを用いて変速比を設定する遊星歯車式変速機が搭載された車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを有するベルト式無段変速機（ＣＶＴ）が搭載された車両の制御にも適用可能である。

以上の例では、ポート噴射型ガソリンエンジンを搭載した車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、筒内直噴型ガソリンエンジンを搭載した車両の制御にも適用可能である。また、本発明は、ガソリンエンジンを搭載した車両の制御に限られることなく、ディーゼルエンジン等の他のエンジンを搭載した車両の制御にも適用可能である。

さらに、本発明は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両に限れられることなく、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両や、４輪駆動車の制御にも適用できる。

本発明を適用する車両の一部を示す概略構成図である。 図１の車両に適用されるエンジンの概略構成図である。 図１の車両に適用されるエンジン、トルクコンバータ、自動変速機の概略構成図及び制御系のブロック図を併記して示す図である。 図３に示す自動変速機の作動表である。 シフト操作装置の要部斜視図（ａ）及びシフト操作装置のシフトゲート（ｂ）を併記して示す図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 変速制御に用いるマップの一例を示す図である。 ロックアップ制御に用いるマップの一例を示す図である。 ＥＣＵにおいて実行する手動変速モード時の変速制御の一例を示すフローチャートである。 ダウンシフト変速時のエンジン回転数Ｎｅの変化の一例を示すタイミングチャートである。 ダウンシフト変速時のエンジン回転数Ｎｅ及びタービン回転数Ｎｔの変化の一例を示すタイミングチャートである。 トルクコンバータ滑り量ｎｓｌｐ、基準ダウンシフト許可車速ｓｐｄｎｏｒ、及び、ダウンシフト許可車速ＳＰＤＥＮの関係を示すグラフである。 ＥＣＵにおいて実行する手動変速モード時の変速制御の他の例を示すフローチャートである。 加速走行時及び定速走行時にダウンシフトが実行された場合のタービン回転数Ｎｔの変化の一例を示すタイミングチャートである。 ダウンシフト許可出力軸回転数補正係数を求めるマップの一例を示す図である。 ダウンシフト許可出力軸回転数ＳＰＤＥＮを求めるマップの一例を示す図である。 ＥＣＵにおいて実行する手動変速モード時の変速制御の他の例を示すフローチャートである。 ＥＣＵにおいて実行する手動変速モード時の変速制御の他の例を示すフローチャートである。 アクセルオフ・ダウンシフト後にアクセルオン操作された場合のエンジン回転数Ｎｅ及びタービン回転数Ｎｔの変化を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ トルクコンバータ
２５ ロックアップクラッチ
３ 自動変速機
１００ ＥＣＵ
２０１ エンジン回転数センサ
２０２ スロットル開度センサ
２０３ タービン回転数センサ
２０４ 出力軸回転数センサ
２０５ アクセル開度センサ
２０６ シフトポジションセンサ
２１０ 加速度センサ
３００ 油圧制御回路
３０１ ロックアップコントロールバルブ

Claims (7)

1. エンジンと、自動変速機と、前記エンジンと自動変速機との間に配設されたトルクコンバータとが搭載されており、車両の走行状態に応じて前記自動変速機を自動的に変速する自動変速モード、または、運転者による手動操作によって前記自動変速機を変速する手動変速モードのいずれか一方を選択することが可能な車両の制御装置において、
   前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記トルクコンバータのタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段と、前記エンジン回転数から前記タービン回転数を減算した差回転であるトルクコンバータ滑り量を算出する滑り量算出手段とを備え、
   前記トルクコンバータ滑り量に基づいて、前記手動変速モードでの手動変速可能領域の上限値を可変に設定し、
   前記トルクコンバータ滑り量に基づいて、前記手動変速モードでのダウンシフトを許可するダウンシフト許可車速を可変に設定し、
   前記トルクコンバータ滑り量が０のときのダウンシフト許可車速を基準許可車速とし、前記基準許可車速と、ダウンシフト後の前記自動変速機の変速比とを用い、前記滑り量算出手段にて算出される現在のトルクコンバータ滑り量及び前記ダウンシフト後の変速比に基づいて許可車速補正量を求め、前記基準許可車速から前記許可車速補正量を減算した値を前記ダウンシフト許可車速とすることを特徴とする車両の制御装置。
2. エンジンと、自動変速機と、前記エンジンと自動変速機との間に配設されたトルクコンバータとが搭載されており、車両の走行状態に応じて前記自動変速機を自動的に変速する自動変速モード、または、運転者による手動操作によって前記自動変速機を変速する手動変速モードのいずれか一方を選択することが可能な車両の制御装置において、
   前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記トルクコンバータのタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段と、前記エンジン回転数から前記タービン回転数を減算した差回転であるトルクコンバータ滑り量を算出する滑り量算出手段とを備え、
   前記トルクコンバータ滑り量に基づいて、前記手動変速モードでの手動変速可能領域の上限値を可変に設定し、
   前記トルクコンバータ滑り量に基づいて、前記手動変速モードでのダウンシフトを許可するダウンシフト許可車速を可変に設定し、
   前記トルクコンバータ滑り量が０のときのダウンシフト許可車速を基準許可車速とし、前記基準許可車速と許可車速補正係数とを用い、前記滑り量算出手段にて算出される現在のトルクコンバータ滑り量に前記許可車速補正係数を乗じて許可車速補正量を求め、前記基準許可車速から前記許可車速補正量を減算した値を前記ダウンシフト許可車速とすることを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項２記載の車両の制御装置において、
   前記許可車速補正係数は、車両加速度が小さいほど小さい値とすることを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか1つに記載の車両の制御装置において、
   車速に対応する前記自動変速機の出力軸回転数によって前記ダウンシフト許可車速を規定することを特徴とする車両の制御装置。
5. エンジンと、自動変速機と、前記エンジンと自動変速機との間に配設されたトルクコンバータと、前記トルクコンバータの入力側と出力側とを直結状態にするロックアップクラッチとが搭載されており、車両の走行状態に応じて前記自動変速機を自動的に変速する自動変速モード、または、運転者による手動操作によって前記自動変速機を変速する手動変速モードのいずれか一方を選択することが可能な車両の制御装置において、
   前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記トルクコンバータのタービン回転数を検出するタービン回転数検出手段と、前記エンジン回転数から前記タービン回転数を減算した差回転であるトルクコンバータ滑り量を算出する滑り量算出手段と、前記トルクコンバータ滑り量から前記ロックアップクラッチのロックアップ状態を判定するロックアップ状態判定手段とを備え、前記ロックアップ状態に基づいて手動変速モードでの手動変速可能領域の上限値を可変に設定することを特徴とする車両の制御装置。
6. 請求項５記載の車両の制御装置において、
   前記ロックアップ状態に基づいて、前記手動変速モードでのダウンシフトを許可するダウンシフト許可車速を可変に設定することを特徴とする車両の制御装置。
7. 請求項６記載の車両の制御装置において、
   車速に対応する前記自動変速機の出力軸回転数によって前記ダウンシフト許可車速を規
   定することを特徴とする車両の制御装置。

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