(57)【要約】【課題】車両の走行中に自動変速機３の摩擦係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ４など）のフェールを判定したとき、大きなショックを発生させることなく別のギヤ段に切り替える。【解決手段】走行中にＮレンジからＤレンジに切り替わったときに、エンジン１のトルクダウン制御と協調しながら、目標ギヤ段へ変速するＮ−Ｄ制御ルーチンを備える。「タービン吹け」によって摩擦係合要素にフェールのおそれがあると判定したとき（ステップＳ２０１：フェール判定手段）、フェールのおそれのある摩擦係合要素が解放されているギヤ段を目標ギヤ段に設定し（Ｓ２０２）、一旦、Ｎレンジに切り替えた後に（Ｓ２０３）再びＤレンジに切り替えて、Ｎ−Ｄ制御ルーチンを実行させる（Ｓ２０４）。【選択図】図７
2018017243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンおよび有段式の自動変速機が搭載された車両の制御装置であって、
車両の走行中に前記自動変速機の走行制御レンジがＮレンジからＤレンジに切り替わったときに、前記エンジンのトルクダウン制御と協調しながら、目標変速段への変速制御を行うＮ−Ｄ制御手段を備えており、
前記Ｄレンジにおける車両の走行中に前記自動変速機の入力軸回転が所定以上、大きく吹け上がったことにより、係合中の摩擦係合要素にフェールのおそれがあると判定するフェール判定手段と、
前記フェールのおそれがあると判定された摩擦係合要素が解放されている変速段を目標変速段に設定し、走行制御レンジを一旦、Ｎレンジに切り替えた後に再びＤレンジに切り替えて、前記Ｎ−Ｄ制御手段による変速制御を実行させるフェール時制御手段と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンおよび有段式の自動変速機が搭載された車両の制御装置に関連し、特に、車両の走行中に自動変速機の入力軸の回転の吹け上がりによって、摩擦係合要素の係合不良（フェール）を判定したときの制御に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車などの車両に搭載される自動変速機としては、トルクコンバータを介してエンジンの駆動力が伝達される有段式の歯車変速機構が用いられており、この歯車変速機構においてはクラッチやブレーキなど複数の摩擦係合要素を選択的に係合または解放することによって、複数の変速段が成立するようになっている。そして、Ｄレンジなどの前進走行レンジにおける車両の走行中には、車速およびアクセル開度に応じて好適な変速段が選択される。
【０００３】
そのような車両の走行中には、選択されている変速段を形成する複数の摩擦係合要素のいずれかが係合不良を起こして、エンジンのトルクが十分に出力側に伝達されなくなることがある。こうなると、トルクコンバータのタービン回転、即ち自動変速機の入力軸の回転が大きく吹け上がることになるので（いわゆるタービン吹け）、例えば特許文献１の車両用自動変速機では、フェールのおそれがある摩擦係合要素が係合しない目標変速段を設定し、これに切り替えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０３−１９９７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら前記従来例のように摩擦係合要素がフェールしている状態で変速制御を行うと、大きなショックが発生するおそれがある。すなわち、変速のために一方の摩擦係合要素を解放してゆくときに、他方の摩擦係合要素が係合不良を起こしていると、入力軸回転数が変速終了後の同期回転数に収束しないことから、いわゆるバックアップ係合が行われてしまい、別の摩擦係合要素が急係合されることになるからである。
【０００６】
かかる点に着目して本発明の目的は、車両の走行中に自動変速機の摩擦係合要素のフェールを判定したときに、大きなショックを発生させることなく、成立し得る別の変速段に切り替えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために本発明は、エンジンおよび有段式の自動変速機が搭載された車両の制御装置を対象として、車両の走行中に前記自動変速機の走行制御レンジがＮレンジからＤレンジに切り替わったときに、前記エンジンのトルクダウン制御と協調しながら、目標変速段への変速制御（以下、Ｎ−Ｄ制御ともいう）を行うＮ−Ｄ制御手段を備えるものとする。
【０００８】
そして、前記Ｄレンジにおける車両の走行中に、自動変速機の入力軸回転が所定以上、大きく吹け上がったことにより、係合中の摩擦係合要素にフェールのおそれがあると判定するフェール判定手段と、これによりフェールのおそれがあると判定された摩擦係合要素が解放されている変速段を目標変速段に設定し、走行制御レンジを一旦、Ｎレンジに切り替えた後に再びＤレンジに切り替えて、前記Ｎ−Ｄ制御手段による変速制御（Ｎ−Ｄ制御）を実行させるフェール時制御手段と、を備えている。
【０００９】
なお、前記走行制御レンジのＤレンジというのは、いわゆるドライブレンジだけでなく、エコモードやスポーツモードなども含めた前進走行レンジ全般のことであり、Ｎレンジというのは、前記のＤレンジで係合され得る摩擦係合要素が全て解放されている、いわゆるニュートラルレンジのことである。また、前記のＮ−Ｄ制御というのは、Ｄレンジにおける目標変速段を形成するための２つの摩擦係合要素のうち、一方を他方に優先して係合させるものであり、例えば特開２００９−２９９８７８号公報等に開示されている。
【００１０】
前記の特定事項により本発明に係る車両の制御装置では、車両の走行中に自動変速機の走行制御レンジがＤレンジになっているとき、その入力軸回転が所定以上、大きく吹け上がると、現在の変速段において係合中の複数の摩擦係合要素のいずれかに係合不良（フェール）のおそれがあると、フェール判定手段によって判定される。なお、入力軸回転が所定以上、大きく吹け上がるというのは、例えば、自動変速機の出力軸の回転数に対して、入力軸の回転数が所定値以上、急上昇した場合とすればよい。
【００１１】
そして、前記のフェール判定に応じてフェール時制御手段により、まず、現在の変速段において係合中の摩擦係合要素が解放されている変速段が目標変速段に設定され、走行制御レンジが一旦、Ｎレンジに切り替えられる。これにより、Ｄレンジで係合され得る摩擦係合要素が全て解放されるので、そのうちのいずれかがフェールしていても不具合は生じない。
【００１２】
続いて前記Ｎ−Ｄ制御手段による変速制御（Ｎ−Ｄ制御）が実行され、エンジンのトルクダウン制御によって入力軸回転の吹け上がりが抑制されるとともに、フェールのおそれのない２つの摩擦係合要素が係合されて、新たな目標変速段を形成する。この際、前記したようにＮ−Ｄ制御によって一方の摩擦係合要素が他方に優先して係合されるようになり、エンジンのトルクダウンと併せてショックの抑制が図られる。
【００１３】
このようにして、大きなショックを発生させることなく、フェールのおそれのない摩擦係合要素を係合させて、別の変速段に切り替えることができる。これにより車両の退避走行が可能になる。なお、そのように切り替える別の変速段としては、現在の変速段よりも高速段の中で最も近いものとするのが好ましく、こうすればショックをさらに抑制しやすい。
【発明の効果】
【００１４】
以上、説明したように本発明に係る車両の制御装置によると、車両の走行中にＤレンジになっている自動変速機の入力軸回転が所定以上、大きく吹け上がって、摩擦係合要素のフェールが判定されたときに、まず、Ｎレンジに切り替えて摩擦係合要素を全て解放させた上で、Ｎ−Ｄ制御によって新たな変速段を形成するようにしたので、大きなショックを発生させることなく、成立し得る別の変速段に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係る車両のパワートレーンの概略構成図である。
【図２】自動変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図３】自動変速機における各ギヤ段毎のクラッチおよびブレーキの係合状態を示す図表である。
【図４】油圧制御回路において摩擦係合要素を制御する部分の概略構成図である。
【図５】Ｎ−Ｄ制御ルーチンの一例を示すフローチャート図である。
【図６】３速ギヤ段で走行中にフェール判定した場合に、フェールのおそれがある摩擦係合要素などを模式的に示す図３相当図である。
【図７】フェール時の変速制御ルーチンの一例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の制御装置をＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）の車両に適用した実施の形態について説明する。まず、図１には車両に搭載されたパワートレーンの全体的な構成を概略的に示している。このパワートレーンは、エンジン１、トルクコンバータ２、自動変速機３などを備えており、この自動変速機３からの出力がデファレンシャル装置５などを介して、例えば車両の前輪である駆動輪６に伝達されるようになっている。
【００１７】
一例としてエンジン１は多気筒ガソリンエンジンであって、その出力軸であるクランクシャフト１ａがトルクコンバータ２に連結されている。周知の如くエンジン１には、燃料噴射量を調整可能なインジェクタ１１、点火プラグの点火時期を調整可能なイグナイタ１２、吸気量を調整可能な電動のスロットルバルブ１３などが装備されている。また、クランクシャフト１ａの回転数（エンジン回転数）を検出するためのクランク角センサ１０１（図２を参照）が設けられている。
【００１８】
トルクコンバータ２は、図２に示すように、入力側のポンプインペラ２１と、出力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公知のものである。このトルクコンバータ２には、出力側のタービンランナ２２を入力側と連結するロックアップクラッチ２４が設けられ、また、出力軸であるタービンシャフト２ａの回転数（タービン回転数）を検出するタービン回転数センサ１０２も設けられている。
【００１９】
−自動変速機−
自動変速機３は、公知の有段式の歯車変速機構からなり、その入力軸３ａがタービンシャフト２ａに連結されて、トルクコンバータ２からの回転が入力されるようになっている。こうして入力される回転は以下、説明するように変速され、出力軸３ｂから出力ギヤ３ｃを介してデファレンシャル装置５に伝達される。この出力軸３ｂの回転数（出力軸回転数Ｎｏ）は出力軸回転数センサ１０３によって検出される。
【００２０】
図２には一例を示すように自動変速機３は、第１遊星歯車装置３１ａを主体として構成される第１変速部（フロントプラネタリ）３１、第２遊星歯車装置３２ａと第３遊星歯車装置３２ｂとを主体として構成される第２変速部（リアプラネタリ）３２、第１から第４の４つのクラッチＣ１〜Ｃ４、並びに第１および第２の２つのブレーキＢ１，Ｂ２などによって構成されている。
【００２１】
第１変速部３１を構成する第１遊星歯車装置３１ａは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１と、これらピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＣＡ１と、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１とを備えている。
【００２２】
プラネタリキャリアＣＡ１は、入力軸３ａに連結され、その入力軸３ａと一体的に回転するようになっている。サンギヤＳ１は、トランスミッションケース３０に固定され、回転不能である。リングギヤＲ１は、中間出力部材として機能し、入力軸３ａに対して減速されてその減速回転を第２変速部３２に伝達する。
【００２３】
第２変速部３２を構成する第２遊星歯車装置３２ａは、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ２と、ピニオンギヤＰ２と、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。
【００２４】
また、第２変速部３２を構成する第３遊星歯車装置３２ｂは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ３と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３と、それらピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。なお、プラネタリキャリアＲＣＡおよびリングギヤＲＲは、第２遊星歯車装置３２ａおよび第３遊星歯車装置３２ｂで共用されている。
【００２５】
サンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ１によりトランスミッションケース３０に選択的に連結されるとともに、第３クラッチＣ３を介してリングギヤＲ１に選択的に連結され、また、第４クラッチＣ４を介してプラネタリキャリアＣＡ１に選択的に連結される。サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。プラネタリキャリアＲＣＡは、第２ブレーキＢ２によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。プラネタリキャリアＲＣＡは、第２クラッチＣ２を介して入力軸３ａに選択的に連結される。リングギヤＲＲは、出力軸３ｂに連結されて一体的に回転する。
【００２６】
前記４つのクラッチＣ１〜Ｃ４および２つのブレーキＢ１，Ｂ２は、いずれも油圧アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６（図４を参照）によって摩擦係合させられる摩擦係合要素である。そして、これらの摩擦係合要素が選択的に係合されることによって、前進８速のギヤ段（変速段である１速ギヤ段〜８速ギヤ段）および後進のギヤ段（変速段である後進ギヤ段）が成立する。
【００２７】
図３は、ギヤ段毎の第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の係合状態または解放状態を示した係合表であり、○印は「係合状態」を示し、空白は「解放状態」を示している。この図３に示すように自動変速機３では、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合されることにより、変速比（入力軸３ａの回転数Ｎin／出力軸３ｂの回転数Ｎｏ）の最も大きな１速ギヤ段（１ｓｔ）が成立し、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合によって、２速ギヤ段（２ｎｄ）が成立する。
【００２８】
また、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３の係合によって３速ギヤ段（３ｒｄ）が、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４の係合によって４速ギヤ段（４ｔｈ）が、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合によって５速ギヤ段（５ｔｈ）が、それぞれ成立する。さらに、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４の係合によって６速ギヤ段（６ｔｈ）が、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３の係合によって７速ギヤ段（７ｔｈ）が、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合によって８速ギヤ段（８ｔｈ）が、それぞれ成立する。
【００２９】
そして、自動変速機３の走行制御レンジがドライブレンジ（Ｄレンジ）であれば前記１速ギヤ段〜８速ギヤ段のいずれかが形成される一方、後進レンジ（Ｒレンジ）であれば、図３に表れているように第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合されて、後進段（Ｒｅｖ）が形成される。また、動力伝達を遮断するニュートラルレンジ（Ｎレンジ）およびパーキングレンジ（Ｐレンジ）では、第２ブレーキＢ２以外の全ての摩擦異形号要素、即ち第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４および第１ブレーキＢ１を解放させる。なお、Ｐレンジにおいては、例えば、パーキングロック機構（図示省略）によって機械的に出力軸３ｂの回転が規制される。
【００３０】
−油圧制御回路−
前記のような複数の摩擦係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２）の係合および解放は、油圧制御回路４によって制御される。図４には、油圧制御回路４のうち各摩擦係合要素の油圧アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６に、それぞれ制御油圧を供給するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６についての回路図の一例を示す。なお、トルクコンバータ２などを制御する回路については図示を省略している。
【００３１】
リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６は、基本的に同じ構成であり、ＥＣＵ１００により個別に励磁、非励磁されて、ライン油圧ＰＬを調圧し各油圧アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６に直接的に供給する。これにより、各摩擦係合要素の係合油圧が個別に調圧され、前記図３の係合表に示すようにギヤ段が成立する。また、ギヤ段を切り替えるときには、解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素との掴み替えによるクラッチトゥクラッチ変速が行われる。
【００３２】
なお、解放側の摩擦係合要素とは、ギヤ段の切り替えに際して解放される側の摩擦係合要素であり、例えば図３の係合表において３速→４速アップシフトではクラッチＣ３が、また、５速→６速アップシフトではクラッチＣ１が、それぞれ相当する。同様に係合側の摩擦係合要素とは、係合される側の油圧式摩擦係合要素であり、前記３速→４速アップシフトおよび５速→６速アップシフトでは、いずれもクラッチＣ４が相当する。
【００３３】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、およびタイマ等を備えた公知のコンピュータ装置である。ＲＯＭには、各種制御プログラムやそれらを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどによって演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵ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ＲＡＭはエンジン１の停止時などにおいて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。
【００３４】
図１に示すようにＥＣＵ１００には、前記したクランク角センサ１０１、タービン回転数センサ１０２、出力軸回転数センサ１０３の他に、図示しないアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０４、図示しないシフトレバーの位置（シフト位置）を検出するシフト位置センサ１０５などが接続されている。また、エンジン１の状態を調整するためのインジェクタ１１、イグナイタ１２、電動のスロットルバルブ１３などもＥＣＵ１００に接続されている。
【００３５】
そして、ＥＣＵ１００は、前記の各種センサなど（スイッチ類も含む）から入力される信号に基づいて各種制御演算を行い、インジェクタ１１による燃料噴射量、イグナイタ１２による点火プラグの点火時期、およびスロットルバルブ１３の開度（即ち吸気量）などを制御することにより、エンジン１の運転状態、例えばエンジントルクなどを制御するようになっている。
【００３６】
また、ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ１０４やシフト位置センサ１０５からの信号および車両の走行状態に応じて、油圧制御回路４の油圧アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６を制御し、前記のように自動変速機３の複数の摩擦係合要素を係合、解放させて、適宜のギヤ段（１速ギヤ段〜８速ギヤ段、後進ギヤ段）を成立させる。なお、図１には１つのＥＣＵ１００を表しているが、これは、エンジン制御用や変速機制御用など複数のＥＣＵに分けて構成してもよい。
【００３７】
本実施の形態では、例えばシフトレバーがドライブ位置に操作されて、自動変速機３の走行制御レンジがＤレンジになっているときに、車両の走行状態などに基づき、例えば図示しない変速マップを参照して好適なギヤ段が選択される。なお、変速マップは、車速およびアクセル開度（スロットル開度でもよい）をパラメータとする変速線図の態様とされて、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００３８】
具体的にはＥＣＵ１００は、出力軸回転数センサ１０３からの信号（出力軸回転数Ｎｏ）によって車速を算出し、この車速とアクセル開度センサ１０４からの信号（アクセル開度）とに基づき、変速マップを参照して目標ギヤ段を決定する。また、タービン回転数センサ１０２からの信号（タービン回転数は入力軸３ａの回転数と一致するので、以下では入力軸回転数Ｎinという）と、出力軸回転数Ｎｏとに基づいて、現在のギヤ段を判定する。
【００３９】
そして、この現在のギヤ段と目標ギヤ段とが異なっていれば、以下に説明するような変速制御を行って、ギヤ段を切り替える。例えば現在のギヤ段が３速ギヤ段であるときに、車速が上昇して変速線図における３→４アップシフト線を跨ぎ越すと、変速マップから算出される目標ギヤ段は４速になるので、４速ギヤ段に切り替えるための制御信号（リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６への油圧指令値）を自動変速機３の油圧制御回路４に出力して、３速から４速へのアップシフトを行う。
【００４０】
また、例えば現在のギヤ段が５速ギヤ段であるときにアクセルペダルが踏み込まれて、変速線図における５→４ダウンシフト線を跨ぎ越すと、変速マップから算出される目標ギヤ段は４速になるので、４速ギヤ段に切り替えるための制御信号を自動変速機３の油圧制御回路４に出力して、５速から４速へのダウンシフトを行う。なお、詳しい説明は省略するが本実施の形態では、自動変速機３のギヤトレーン運動方程式によって表される変速モデルを用いて、クラッチトゥクラッチの変速制御が行われる。
【００４１】
すなわち、一般的にクラッチトゥクラッチの変速制御においては、入力軸３ａの要求入力トルクを係合側および解放側の摩擦係合要素で受け持ちつつ、変速の進行度合いに応じて係合側および解放側の摩擦係合要素のトルクの分担を変えていく。そこで、そのような変速の進行に対応して変化する好適なトルク分担率を、例えば実験、シミュレーションによって予め変速パターン（例えばパワーオンアップシフト、パワーオフアップシフトなど）毎に設定し、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶させておく。
【００４２】
そして、ＥＣＵ１００は、変速制御の際にその進行度合いに応じたトルク分担率を読み出し、前記の変速モデルを用いて入力軸３ａの要求入力トルク、係合側および解放側の摩擦係合要素の要求トルク容量を算出する。こうして算出した要求入力トルクになるよう、ＥＣＵ１００は、変速の進行度合いに応じてエンジントルクを制御する。また、算出した要求トルク容量になるよう、変速の進行度合いに応じて係合側および解放側の摩擦係合要素の制御（油圧制御回路４による油圧の制御）を行う。
【００４３】
−Ｎ−Ｄ制御ルーチン−
ところで、本実施の形態では、例えば停車中の車両を発進させるために運転者がシフトレバーをニュートラル位置からドライブ位置に操作（以下、Ｎ−Ｄ操作という）すると、自動変速機３の走行制御レンジがＤレンジになるとともに、目標ギヤ段が１速ギヤ段になる。よって、前記図３に表れているように第２ブレーキＢ２は係合させたまま、第１クラッチＣ１を徐々に係合させることになる。
【００４４】
一方、車両の走行中に例えば誤ってシフトレバーをニュートラル位置に操作してしまい、その後、Ｎ−Ｄ操作をした場合は、車速が高いため目標ギヤ段はより高速側のギヤ段（２速〜８速のギヤ段）になり得る。この場合は、前記図３に表れているように２つの摩擦係合要素を係合させることになるので、一方の摩擦係合要素を優先して係合させるとともに、必要に応じてエンジン１のトルクダウン制御を行って変速ショックを抑制するＮ−Ｄ制御が行われる。
【００４５】
図５には、本実施の形態におけるＮ−Ｄ制御ルーチンの一例を具体的に示し、このルーチンは車両の走行中（車速が零に近い停止判定値を超えている場合）に例えば所定の時間間隔で繰り返し実行される。まず、スタート後のステップＳ１０１では、シフト位置センサ１０５からの信号に基づいてＮ−Ｄ操作が行なわれたか否か判定し、否定判定であれば（ＮＯ）処理を終了する（エンド）一方、Ｎ−Ｄ操作が行なわれて肯定判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０２に進む。
【００４６】
このステップＳ１０２では、上述したように車速およびアクセル開度に基づき、変速マップを参照して目標ギヤ段を算出する。そして、この算出した目標ギヤ段が２速以上か否かステップＳ１０３で判定し、否定判定であれば（ＮＯ）、即ち１速ギヤ段であれば後述のステップＳ１０９に進む一方、肯定判定すれば（ＹＥＳ）、前記したように２つの摩擦係合要素を係合させることになる。
【００４７】
そこで、そうして２つの摩擦係合要素を大きなショックなく係合させるためにエンジン１のトルクダウン制御を行う必要があるか否か、ステップＳ１０４で判定する。すなわち、アクセル開度センサ１０４からの信号に基づいてアクセルオンか否か判定し、例えばアクセル開度が予め設定した閾値以上で、アクセルオンであると肯定判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に進んでエンジン１のトルクダウン制御を実行し、ステップＳ１０６に進む。
【００４８】
なお、エンジン１のトルクダウン制御としては例えば、スロットルバルブ１３の開度をアクセル開度に応じた通常値よりも小さくして、吸入空気量を減少させるようにすればよい。また、これに代えて、或いはこれに加えて、インジェクタ１１による燃料噴射量を減少させたり、イグナイタ１２による点火時期を遅角させたりすることもできる。
【００４９】
一方、例えばアクセル開度が予め設定した閾値未満であり、前記ステップＳ１０４において否定判定すれば（ＮＯ）、トルクダウン制御は行わずにステップＳ１０６に進んで、目標ギヤ段を形成する２つの摩擦係合要素のうち、いずれか一方の摩擦係合要素を早期に係合させる。すなわち、その摩擦係合要素に対応するリニアソレノイドバルブＡｃ１〜Ａｃ６（図４を参照）に出力する油圧指令値を予め定められた態様で早期に増大させる。
【００５０】
なお、その予め定められた態様としては、油圧指令値の増大が始まってから最大圧に達するまでの時間を予め設定し、この時間内でいわゆるクイックアプライ制御、低圧待機制御、スイープ制御を行なうようにすればよい。この場合に、油圧を増大させる時間は、係合ショックを低減できるように或る程度以上の長さに設定される。
【００５１】
続いてステップＳ１０７では、目標ギヤ段を形成する２つの摩擦係合要素のうち、他方の摩擦係合要素の係合を開始する所定の条件が成立したか否か判定する。この所定の条件としては例えば、前記一方の摩擦係合要素の油圧指令値が予め設定した値を超えたこと、或いはその油圧指令値の増大が始まってからの経過時間が予め設定した時間を越えたこと、などとすればよい。
【００５２】
そして、その所定の条件が成立していなければ否定判定して（ＮＯ）、前記ステップＳ１０７の処理を繰り返す。言い換えると所定の条件が成立するまで待機して、所定の条件が成立しステップＳ１０７で肯定判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１０８に進んで他方の摩擦係合要素を徐々に係合させる。すなわち、その摩擦係合要素に対応するリニアソレノイドバルブＡｃ１〜Ａｃ６に出力する油圧指令値を要求トルク容量に応じて徐々に増大させ、その後、ルーチンを終了する（エンド）。
【００５３】
つまり、Ｎ−Ｄ操作に応じて２つの摩擦係合要素を係合させるときには、その一方を優先して係合させることで、ショックの抑制を図っている。これに対し、前記のステップＳ１０２で算出した目標ギヤ段が１速ギヤ段であり、ステップＳ１０３で否定判定して（ＮＯ）進んだステップＳ１０９では、第１クラッチＣ１のリニアソレノイドバルブＡｃ１に出力する油圧指令値を要求トルク容量応じて徐々に増大させ、その後、ルーチンを終了する（エンド）。
【００５４】
前記図５のＮ−Ｄ制御ルーチンを実行することによってＥＣＵ１００は、車両の走行中に自動変速機３の走行制御レンジがＮレンジからＤレンジに切り替わったときに、エンジン１のトルクダウン制御と協調しながら、目標ギヤ段への変速制御を行うＮ−Ｄ制御手段を構成する。このように本実施の形態においてＮ−Ｄ制御手段は、ソフトウェアプログラムの態様とされている。
【００５５】
−フェール時の変速制御−
前記のように車両の走行中にＤレンジになっている自動変速機３において、選択されているギヤ段を形成する複数の摩擦係合要素のいずれかが係合不良になって、エンジン１のトルクが十分に出力側に伝達されなくなることがある。こうなると、自動変速機３の入力軸３ａの回転（入力軸回転数Ｎin）、即ち、タービン回転数センサ１０２により検出されるタービン回転数が急に吹け上がるようになる（いわゆる「タービン吹き」）。
【００５６】
そこで、本実施の形態では前記の「タービン吹き」が起きたことを判定して、そのときのギヤ段を形成する２つの摩擦係合要素を係合不良のフェールのおそれがあると判定し、この２つの摩擦係合要素がいずれも係合しない別のギヤ段に遷移させるようにしている。具体的には図６に模式的に太枠Ｆで囲んで示すように、例えば３速ギヤ段において「タービン吹き」が発生した場合、第１クラッチＣ１または第３クラッチＣ３に対応するリニアソレノイドバルブＳＬ１，ＳＬ３の故障が考えられる。
【００５７】
すなわち、図６にはハッチングを入れて示すように、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３はいずれもフェールしているおそれがあるので、これら第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３がいずれも係合しないギヤ段として、図の例では太枠Ｔで囲んで示すように６速ギヤ段または８速ギヤ段を新しい目標ギヤ段、すなわち遷移先の目標ギヤ段として設定する。
【００５８】
但し、そのように摩擦係合要素がフェールしている状態での変速では、正常な状態とは異なり大きなショックが発生するおそれがある。例えば前記の例で第３クラッチＣ３を解放してゆくときに、第１クラッチＣ１が係合不良を起こしていると、入力軸回転数Ｎinが変速終了後の同期回転数に収束しないことから、いわゆるバックアップ係合が行われて第４クラッチＣ４が急係合されるためである。
【００５９】
この点に着目して本実施の形態では、前記のように「タービン吹き」が発生したときに、まず、走行制御レンジをＮレンジに切り替えて一旦、摩擦係合要素を解放させた上で、上述したＮ−Ｄ制御ルーチンを実行して別のギヤ段に遷移させるようにしている。以下、３速ギヤ段が成立した状態（第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合した状態）でリニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ３のいずれかが故障した場合を例に、図７のフローチャートを参照して具体的に説明する。
【００６０】
図示のフェール時制御ルーチンは、車両の走行中に例えば所定の時間間隔で繰り返し実行されるものであり、まず、スタート後のステップＳ２０１では、タービン吹きが発生したか否か判定する。これは例えば、出力軸回転数センサ１０３の信号（出力軸３ｂの回転数Ｎｏ）に対してタービン回転数センサ１０２の信号（入力軸回転数Ｎin）が予め設定した閾値以上、急上昇した場合に、タービン吹きが発生したと判定すればよい。
【００６１】
そして、タービン吹きが発生していないと否定判定すれば（ＮＯ）一旦、ルーチンを終了する（エンド）。一方、タービン吹きが発生したと肯定判定すれば（ＹＥＳ）ステップＳ２０２に進んで、フェールのおそれのある第１および第３クラッチＣ１，Ｃ３がいずれも係合しない別のギヤ段を遷移先の目標ギヤ段に決定する。このとき、好ましくは現在のギヤ段（３速ギヤ段）よりも高速段の中で最も近い６速ギヤ段とする。
【００６２】
続いてステップＳ２０３では、自動変速機３の走行制御レンジを一旦、Ｎレンジに切り替える。これにより、Ｄレンジで係合され得る摩擦係合要素（第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４および第１ブレーキＢ１）が全て解放されるので、第１または第３クラッチＣ１，Ｃ３がフェールしていても不具合は生じない。その上でステップＳ２０４において、前記したＮ−Ｄ制御ルーチンを実行して、ルーチンを終了する（エンド）。
【００６３】
すなわち、フェールのおそれのない第２および第４クラッチＣ２，Ｃ４を係合させて、６速ギヤ段を形成するのであるが、このとき、図５を参照して上述したように一方の摩擦係合要素（例えば第２クラッチＣ２）が他方の摩擦係合要素（例えば第４クラッチＣ４）に優先して係合されるとともに、必要に応じてエンジン１のトルクダウン制御も行われることで、ショックの抑制が図られる。
【００６４】
前記図７のフローのステップＳ２０１を実行することでＥＣＵ１００は、車両の走行中に自動変速機３の入力軸回転が所定以上、大きく吹け上がったことにより、係合中の摩擦係合要素にフェールのおそれがあると判定するフェール判定手段を構成し、また、ステップＳ２０２〜Ｓ２０４を実行することによって、フェールのおそれのある摩擦係合要素が解放されているギヤ段を目標ギヤ段に設定し、Ｎレンジに切り替えた後に再びＤレンジに切り替えて、Ｎ−Ｄ制御ルーチンを実行させるフェール時制御手段を構成する。
【００６５】
したがって、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、車両の走行中に「タービン吹け」が発生し、摩擦係合要素が係合不良になるフェールのおそれがあると判定したときに、フェールのおそれがない別のギヤ段を遷移先の目標ギヤ段に設定して一旦、Ｎレンジに切り替えた後に、Ｎ−Ｄ制御によって前記別のギヤ段に遷移させるようにしたので、大きなショックを発生させることなく別のギヤ段に切り替えることができる。これにより、車両の退避走行が可能になる。
【００６６】
−他の実施形態−
以上、説明した実施の形態の記載は例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。例えば前記実施の形態では一例として前進８速の自動変速機３を搭載したＦＦ車両に対して本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば前進７速以下や前進９速以上の自動変速機を搭載した車両や、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両、或いは四輪駆動車にも適用可能である。
【００６７】
また、前記実施の形態では、一例としてガソリンエンジンを搭載した車両に本発明を適用した場合について説明したが、これにも限定されず本発明は、例えばアルコールエンジンやガスエンジンなど、その他の火花点火式エンジンを搭載した車両にも適用可能である。また、駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両にも限定されず、例えばハイブリッド車両（駆動力源としてエンジンおよび電動モータを搭載した車両）にも本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、車両の自動変速機において摩擦係合要素のフェールを判定したときに、大きなショックを発生させることなく別のギヤ段に切り替えることができるので、乗用車などに適用して特に効果が高い。
【符号の説明】
【００６９】
１          エンジン
３          有段式の自動変速機
Ｃ１〜Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２        クラッチ、ブレーキ（摩擦係合要素）
１００      ＥＣＵ（Ｎ−Ｄ制御手段、フェール判定手段、フェール時制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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