JP2000240784A - 変速機の故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンと自動変速機との間に、ロックアッ
プクラッチを有するトルクコンバータが搭載された車両
において、自動変速機の故障検出精度を向上させる。 【解決手段】 エンジンから出力された動力が自動変速
機に入力されるとともに、自動変速機の変速比の変更に
ともなうエンジン回転数の変化に基づいて、自動変速機
の故障を検出することの可能な故障検出装置において、
エンジンと自動変速機との間に設けられているトルクコ
ンバータのロックアップクラッチを強制的に係合させる
直結クラッチ制御手段（ステップ１０１，〜１０４およ
びステップ１０７）と、ロックアップクラッチの係合後
に、物理量に基づいて自動変速機の故障を検出する故障
検出手段（ステップ１０５，１０６）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、変速比を自動的
に制御することの可能な変速機の故障を検出する装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載されている変速機には、手動
操作により変速比が制御される変速機と、車両の走行状
態に基づいて自動的に変速比が制御される変速機とがあ
る。後者の変速機の一例として、複数の遊星歯車機構を
備えた有段式の自動変速機が挙げられる。この有段式の
自動変速機は、複数の遊星歯車機構と、これらの遊星歯
車機構により構成されている動力伝達経路を切り換える
ための摩擦係合装置と、この摩擦係合装置の係合・解放
状態を制御する油圧制御装置とを備えている。そして、
各種のセンサーやスイッチにより車両の走行状態を検出
し、その検出結果に基づいて油圧制御装置を制御するこ
とにより、摩擦係合装置の係合・解放状態を切り換えて
変速比を変更する制御がおこなわれる。

【０００３】またこのような自動変速機においては、各
種のセンサーやスイッチ、もしくは油圧制御装置の一部
を構成する各種のソレノイドバルブなどのシステムに故
障や異常が発生した場合は、その故障や異常を検出する
装置が備えられている。このような自動変速機の故障検
出装置の一例が、特開平８−３０３５７８号公報および
特開平８−１３５７８５号公報に記載されている。

【０００４】特開平８−３０３５７８号公報に記載され
た発明は、自動変速機の変速信号出力の変速段と、実変
速段とが一致しているかどうかを、エンジン回転数が各
変速段（変速信号に対応する変速段）毎に定まる存在領
域にあるか否かに基づいて判断している。そして、エン
ジン回転数が、変速信号出力の変速段とは異なる変速段
の存在領域にある場合は、前述したシステムに故障や異
常があるものと判断している。

【０００５】さらに、特開平８−１３５７８５号公報に
記載された発明は、自動変速機の変速信号の出力の変化
に基づいてアップシフトがおこなわれたか否かを判断す
る変速判断手段と、エンジン負荷が一定であるときおよ
び大きくなったときにアップシフトがおこなわれ、か
つ、所定時間内にエンジン回転数が小さくなったか否か
を判断するエンジン回転数変動判断手段と、エンジン回
転数が小さくなっていない場合に自動変速機が故障した
と判定する故障判定手段とを有するものである。この公
報に記載された発明によれば、自動変速機の入力回転数
を検出する手段を新たに取り付けることなく、自動変速
機が故障したか否かを判定することができるとされてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンと
自動変速機との間の動力伝達経路に、流体式動力伝達装
置としてのトルクコンバータが設けられる場合がある。
このトルクコンバータは流体によりトルク（動力）の伝
達をおこなうもので、入力側回転部材のトルクを増幅し
て出力側回転部材に伝達することができる。また、エン
ジンのトルク変動を吸収もしくは緩和することにより、
トルク変動によるショックを抑制することも可能であ
る。

【０００７】しかしながら、このトルクコンバータにお
いては、入力側回転部材と出力側回転部材との間で流体
によりトルク伝達がおこなわれるために、特開平８−３
０３５７８号公報に記載されている技術のように、各変
速段を確実に識別できるエンジン回転数の存在領域を定
めようとすると、ある所定車速以下では各変速段に対応
するエンジン回転数の存在領域が重なってしまうため、
所定車速以上でなければシステムの故障や異常を検出で
きないという制限があった。

【０００８】また、特開平８−１３５７８５号公報に記
載されている技術においては、前記ある所定車速以下に
おいても故障や異常の検出が可能であるが、同様の故障
や異常を惹き起こす部品が複数あるため、どの部品が故
障もしくは異常であるかを特定するには至らなかった。

【０００９】この発明は、上記事情を背景としてなされ
たもので、駆動力源と変速機との間の動力伝達経路に流
体式動力伝達装置が搭載された車両についても、変速機
の故障を正確に検出することの可能な故障検出装置を提
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記目的
を達成するためこの発明は、駆動力源から出力された動
力が変速機に入力されるとともに、この変速機の変速比
の変更にともなう前記駆動力源の回転数に関連する物理
量に基づいて、前記変速機の故障を検出することの可能
な変速機の故障検出装置において、前記駆動力源と前記
変速機との間の動力伝達経路に設けられている流体式動
力伝達装置の直結クラッチを強制的に係合させる直結ク
ラッチ制御手段と、前記直結クラッチの係合後に、前記
物理量に基づいて前記変速機の故障を検出する故障検出
手段を備えていることを特徴とする。

【００１１】この発明によれば、変速機の変速途中にお
いて、直結クラッチが係合されて駆動力源と変速機との
間で機械的に動力の伝達がおこなわれる状態になる。し
たがって、変速機の変速時における駆動力源の回転数に
関連する物理量と、変速機の出力回転数との対応関係が
一義的に決定され、実際に設定されている変速段を確定
することができ、変速機の故障や異常を正確に判断する
ことが可能になる。言い換えれば、従来技術では故障も
しくは異常の検出が困難であった所定車速以下であって
も、特開平８−１３５７８５号公報に記載されている技
術により故障や異常を検出した後に直結クラッチを係合
することにより、上記のような作用を得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図を参照してよ
り具体的に説明する。図２は、この発明の検出装置を適
用した車両のシステムを示すブロック図である。図２の
実施形態は、いわゆるＦ・Ｆ（エンジン前置き前輪駆動
方式）車を対象としている。すなわち、車両の前部に搭
載されたエンジン１は、そのクランクシャフト（図示せ
ず）が車両の幅方向に向くように配置されている。この
エンジン１の吸気管２には、アクセルペダル３の踏み込
みに対応して開閉されるスロットルバルブ４が配置され
ている。また、エンジン１は燃料噴射装置５および点火
装置６などの公知の機構を備えている。

【００１３】このエンジン１の出力側にはトランスアク
スル７が配置されている。図３は、トランスアクスル７
の構成を示すスケルトン図であり、トランスアクスル７
は、ケーシング８の内部に、有段式の自動変速機９と最
終減速機１０とが一体的に組み込まれたユニットであ
る。まず、自動変速機９の構成について説明する。すな
わち、エンジン１のクランクシャフトと入力軸１１との
間の動力伝達経路には、トルクコンバータ１２が設けら
れている。

【００１４】このトルクコンバータ１２は、クランクシ
ャフトの動力がフライホイール（図示せず）を介して伝
達されるフロントカバー１３と、フロントカバー１３に
接続されたポンプインペラ１４と、入力軸１１に接続さ
れたタービンランナ１５とを有する。このため、ポンプ
インペラ１４とタービンランナ１５との間では、作動流
体であるオートマチックトランスミッションフルード
（以下、ＡＴＦと略記する）を介して動力の伝達をおこ
なうことが可能である。また、トルクコンバータ１２は
ステータ１６を有し、このステータ１６はポンプインペ
ラ１４からタービンランナ１５に伝達されるトルクを増
幅するためのものである。

【００１５】さらに、トルクコンバータ１２は、ロック
アップクラッチ１７を有する。このロックアップクラッ
チ１７は、フロントカバー１３と入力軸１１との間の動
力伝達状態を制御するためのもので、ロックアップクラ
ッチ１７が係合された場合は、フロントカバー１３の動
力が機械的に入力軸１１に伝達される。これに対して、
ロックアップクラッチ１７が解放された場合は、フロン
トカバー１３の動力が、ポンプインペラ１４およびＡＴ
Ｆならびにタービンランナ１５を介して流体的に入力軸
１１に伝達される。なお、この実施形態において、ロッ
クアップクラッチ１７の係合には、ロックアップクラッ
チ１７のスリップ状態が含まれないものとする。

【００１６】前記自動変速機９は入力軸１１と同心状に
配置されたインターミディエイトシャフト１８と、この
インターミディエイトシャフト１８と相互に平行に配置
されたカウンターシャフト１９とを有する。そして、イ
ンターミディエイトシャフト１８の周囲には第１遊星歯
車機構２０および第２遊星歯車機構２１が設けられ、カ
ウンターシャフト１９の周囲には第３遊星歯車機構２２
が設けられている。

【００１７】まず、第１遊星歯車機構２０は、インター
ミディエイトシャフト１８の外周に対して相対回転可能
に装着された中空軸２３に形成されたサンギヤ２４と、
このサンギヤ２４に対して噛合され、かつ、インターミ
ディエイトシャフト１８に連結されたキャリヤ２５によ
り保持されているピニオンギヤ２６と、サンギヤ２４と
同心状に配置され、かつ、ピニオンギヤ２６に噛合され
たリングギヤ２７とを有する。

【００１８】また、第２遊星歯車機構２１は、中空軸２
３に形成されたサンギヤ２８と、このサンギヤ２８に対
して噛合され、かつ、キャリヤ２９により保持されてい
るピニオンギヤ３０と、サンギヤ２８と同心状に配置さ
れ、かつ、ピニオンギヤ３０に噛合されたリングギヤ３
１とを有する。このリングギヤ３１はインターミディエ
イトシャフト１８に連結されている。

【００１９】さらに、インターミディエイトシャフト１
８にはカウンタードライブギヤ３２が形成され、カウン
ターシャフト１９にはカウンタードリブンギヤ３３が形
成されている。そして、カウンタードライブギヤ３２と
カウンタードリブンギヤ３３とが噛合されている。前記
第３遊星歯車機構２２は、カウンターシャフト１９の外
周に対して相対回転可能に装着された中空軸３４に形成
されたサンギヤ３５と、このサンギヤ３５に対して噛合
され、かつ、キャリヤ３６により保持されているピニオ
ンギヤ３７と、サンギヤ３５と同心状に配置され、か
つ、ピニオンギヤ３７に噛合されたリングギヤ３８とを
有する。このリングギヤ３８はカウンターシャフト１９
に連結されている。また、前記キャリヤ３６にはコネク
ティングドラム３９を介してファイナルドライブギヤ４
０が形成されている。

【００２０】つぎに、これらの遊星歯車機構により構成
されているトルクの伝達経路を切り換える摩擦係合装置
について説明する。まず、入力軸１１とリングギヤ２７
との間のトルク伝達経路を接続・遮断する第１クラッチ
Ｃ１が設けられ、入力軸１１と中間軸２３との間のトル
ク伝達経路を接続・遮断する第２クラッチＣ２が、第１
クラッチＣ１に対して相互に並列して設けられている。
さらに、第２クラッチＣ２のドラム４２の回転、つま
り、中空軸２３の回転を止めるための第１ブレーキＢ１
がケーシング８に設けられている。さらに、中空軸２３
とケーシング８との間には、第１一方向クラッチＦ１と
第２ブレーキＢ２とが直列に配置されている。

【００２１】また、キャリヤ２９とケーシング８との間
には、第２一方向クラッチＦ２と第３ブレーキＢ３とが
相互に並列に配置されている。さらに、中空軸３４とケ
ーシング８との間には、第３一方向クラッチＦ３および
第４ブレーキＢ４が相互に並列に配置されている。さら
にまた、キャリヤ３６と中空軸３４との間には第３クラ
ッチＣ３が設けられている。

【００２２】つぎに、前記最終減速機１０の構成を説明
する。最終減速機１０はリングギヤ４１を有するデフケ
ース４２と、デフケース４２の内部のピニオンシャフト
４２に取り付けられているピニオンギヤ４３と、ピニオ
ンギヤ４３に噛合されたサイドギヤ４４と、サイドギヤ
４４に連結されたフロントドライブシャフト４５とを有
する。このフロントドライブシャフト４５の端部には前
輪（図示せず）が取り付けられている。なお、最終減速
機１０は、いわゆる差動装置としての機能をも備えてい
る。

【００２３】一方、前記自動変速機９の各摩擦係合装置
およびロックアップクラッチ１７に作用する油圧は、図
２に示された油圧制御装置４６により電気的に制御され
る。油圧制御装置４６は、主として自動変速機９の変速
を実行するためのシフトソレノイドバルブＳOL１，ＳOL
２と、ロックアップクラッチ１７の係合・解放を制御す
るＳOL３と、油圧制御装置４６の油圧回路のライン圧
を、スロットルバルブ４の開度に応じて制御するための
スロットル圧を制御するリニアソレノイドバルブＳLTと
を備えている。

【００２４】そして、油圧制御装置４６の各ソレノイド
バルブに制御信号を出力する自動変速機用電子制御装置
４７と、エンジン１の燃料噴射装置５および点火装置６
などを制御するエンジン用電子制御装置４８とが設けら
れている。この自動変速機用電子制御装置４７およびエ
ンジン用電子制御装置４８は、いずれも、中央演算処理
装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ，ＲＯＭ）なら
びに入出力インターフェースを主体とするものである。

【００２５】上記エンジン用電子制御装置４８と自動変
速機用電子制御装置４７とは、相互にデータ通信可能に
接続されており、自動変速機用電子制御装置４７には、
制御データとして、スロットル開度センサ４９の信号、
自動変速機９の出力軸としてのドラム３９の回転数を検
出する出力軸回転数センサ（言い換えれば車速センサ）
５０の信号、エンジン冷却水温センサ５１の信号、ブレ
ーキスイッチ５２の信号などが入力されている。

【００２６】また、自動変速機用電子制御装置４７に
は、シフトレバー５５の操作位置を検出するシフトポジ
ションセンサ５６からの信号などが入力されている。シ
フトレバー５５は、例えばＤ（ドライブ）レンジ、２レ
ンジ、Ｌレンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｐ（パー
キング）レンジ、Ｒ（リバース）レンジの各シフト位置
を選択的に切り換え可能である。さらに、エンジン用電
子制御装置４８に対しては、エンジン回転数センサ５７
の信号、吸入空気量センサ５８の信号、吸入空気温度セ
ンサ５９の信号等が入力されている。

【００２７】前記エンジン用電子制御装置４８は、自動
変速機９の変速時にエンジン１の出力トルクを制御する
ため、燃料噴射装置５や点火装置６などに信号を出力す
るように構成されている。またエンジン用電子制御装置
４８および自動変速機用電子制御装置４７は、各種のセ
ンサやスイッチが正常であるか否かを判断する機能を有
する。

【００２８】一方、自動変速機用電子制御装置４７に
は、自動変速機９の変速段を制御するための変速マップ
（変速線図）が予め記憶されている。この変速マップに
は、車両の走行状態、例えば車速およびスロットル開度
をパラメータとして、所定の変速段から所定の変速段に
アップシフトまたはダウンシフトするための変速点が設
定されている。そして、変速マップや演算式にしたがっ
て演算をおこない、その演算結果に基づいた制御信号
（変速指令）を、油圧制御装置４６に対して出力する。
このようにして各種のシフトソレノイドバルブが制御さ
れ、所定の変速段が設定される。

【００２９】ところで、この実施形態の自動変速機９に
おいては、前進４段・後進１段の変速段を設定すること
が可能である。そして、例えば、Ｄレンジでは、前記変
速マップに基づいて第１速ないし第４速の間で相互に自
動変速がおこなわれ、２レンジでは第１速と第２速との
間で相互に自動変速がおこなわれ、Ｌレンジでは第１速
に固定される。ここで、自動変速機９の第１速ないし第
４速を設定するにあたり、各摩擦係合装置が図４の作動
図表のように係合・解放される。図４において、「○」
印は摩擦係合装置が係合されることを示し、「×」印は
摩擦係合装置が解放されることを示し、「◎」印はエン
ジンブレーキ時に摩擦係合装置が係合されることを示し
ている。

【００３０】ここで、シフトレバー５５の操作により、
走行レンジ（つまり、Ｄレンジまたは２レンジまたはＬ
レンジ）が選択されている場合に、自動変速機９により
設定される変速段（ギヤ段）と、各種のシフトソレノイ
ドバルブの状態との対応関係を図５の図表に基づいて説
明する。この図表においては、シフトソレノイドバルブ
ＳOL１，ＳOL２が共に正常な場合に対応する実変速段
と、シフトソレノイドバルブＳOL１またはシフトソレノ
イドバルブＳOL２のいずれか一方が故障している場合の
実変速段とが示されている。

【００３１】故障時に設定される実変速段は、シフトソ
レノイドバルブＳOL１がオフ故障している一方、シフト
ソレノイドバルブＳOL２が正常である場合と、シフトソ
レノイドバルブＳOL１がオン故障している一方、シフト
ソレノイドバルブＳOL２が正常である場合と、シフトソ
レノイドバルブＳOL２がオフ故障している一方、シフト
ソレノイドバルブＳOL１が正常である場合と、シフトソ
レノイドバルブＳOL２がオン故障している一方、シフト
ソレノイドバルブＳOL１が正常である場合とが例示され
ている。

【００３２】そして、図５において、「○」印はシフト
ソレノイドバルブのオン状態（通電状態）を示し、
「×」印はシフトソレノイドバルブのオフ状態（非通電
状態）を示している。また、「オン故障」とはシフトソ
レノイドバルブがオン状態に固定されることを意味し、
「オフ故障」とはシフトソレノイドバルブがオフ状態に
固定されることを意味している。

【００３３】この図５に示すように、シフトソレノイド
バルブＳOL１，ＳOL２が共に正常な場合は、自動変速機
用電子制御装置４７から出力される信号に対応する変速
段（以下、指令変速段と称する）を設定するべく、各種
のシフトソレノイドバルブが制御される。これに対し
て、シフトソレノイドバルブＳOL１またはシフトソレノ
イドバルブＳOL２のいずれか一方が故障している場合
は、前記指令変速段の右側の欄に記載されている変速段
（以下、故障変速段と称する）のいずれかを設定する制
御がおこなわれる。例えば、指令変速段が第１速から第
２速に変更されたとしても、シフトソレノイドバルブＳ
OL１がオフ故障している状態では、実際に設定される故
障変速段は第４速から第３速に変更される。なお、各種
のシフトソレノイドバルブの故障状態と、各種のシフト
ソレノイドバルブの正常時に制御されるべき状態とが同
じである場合は、指令変速段と故障変速段とが同じにな
る。

【００３４】また、自動変速機用電子制御装置４７に
は、ロックアップクラッチ制御マップが予め記憶されて
いる。このロックアップクラッチ制御マップには、車速
およびスロットル開度をパラメータとしてロックアップ
クラッチ１７の係合・解放領域が設定されており、この
ロックアップクラッチ制御マップに基づいて、ロックア
ップクラッチ１７を制御することが可能である。さら
に、このロックアップクラッチ制御マップ以外の条件に
基づいて、ロックアップクラッチ１７の制御をおこなう
ことも可能である。この制御については後述する。

【００３５】ここで、この実施形態の構成とこの発明の
構成との対応関係を説明する。すなわち、エンジン１が
この発明の駆動力源に相当し、自動変速機９がこの発明
の変速機に相当し、トルクコンバータ１２がこの発明の
流体式動力伝達装置に相当し、ロックアップクラッチ１
７がこの発明の直結クラッチに相当する。

【００３６】つぎに、上記ハード構成を有する変速機の
故障検出装置の一制御例を図１のフローチャートに基づ
いて説明する。まず、スロットル開度センサ４９の信
号、自動変速機用電子制御装置４７から出力される変速
指令信号、出力軸回転数センサ５０の信号、あるいはこ
れらの信号に対応する演算値等に基づいて、自動変速機
９の変速時にエンジン回転数ＮＥを正確に判断もしくは
検出することが可能な状態であるか否かを判定する（ス
テップ１０１）。

【００３７】ステップ１０１で肯定的に判断された場合
は、自動変速機９が所定の変速段から所定の変速段に変
更される際のエンジン回転数の変化が異常であるか否か
が判断される（ステップ１０２）。このステップ１０２
の判断手法を図６に基づいて説明する。この図６は、自
動変速機の第１速〜第４速に対応する車速とエンジン回
転数との関係を示す線図である。すなわち、各変速段に
対応する二本の特性線は、所定車速におけるエンジン回
転数の存在範囲（制御範囲）を示す上限および下限であ
る。なお、エンジン回転数の下限は、ロックアップクラ
ッチ１７の係合状態に対応するエンジン回転数が示され
ている。また、所定車速においては、複数の変速段のエ
ンジン回転数が重複する場合もある。

【００３８】まず、自動変速機９の変速制御が正常にお
こなわれている場合、すなわち、シフトソレノイドバル
ブＳOL１およびシフトソレノイドバルブＳOL２が共に正
常である場合について説明する。ここでは、自動変速機
９の変速段が第１速のまま維持されている状態に対応す
る実線の特性Ａ１や、第１速から第２速にアップシフト
される状態に対応する破線の特性Ｂ１が示されている。
すなわち、特性Ａ１の場合は車速の上昇にともなってエ
ンジン回転数が徐々に上昇している。また、特性Ｂ１の
場合は、第１速から第２速にアップシフトされることに
ともなってエンジン回転数が一旦低下し、その後、再び
上昇している。

【００３９】これに対して、シフトソレノイドバルブＳ
OL１またはシフトソレノイドバルブＳOL２のいずれか一
方が故障した場合、例えば、シフトソレノイドバルブＳ
OL１オフ故障し、シフトソレノイドバルブＳOL２が正常
である場合は、第１速から第２速にアップシフトする変
速指令に対して、図５に示すように、第４速から第３速
にダウンシフトしてしまう。つまり、図６の一点鎖線で
示す特性Ｃ１のように、所定車速Ｖ１においてエンジン
回転数が急激に上昇することになる。このように、図６
においては、シフトソレノイドバルブＳOL１およびシフ
トソレノイドバルブＳOL２が共に正常であればアップシ
フトにより低下するべきエンジン回転数が、ダウンシフ
トにより上昇していることが検出された車速Ｖ１の時点
で、自動変速機９の変速異常を判断することができる。
なお、ステップ１０２においては、自動変速機９の変速
異常の有無の履歴が記憶される。

【００４０】そして、ステップ１０２で肯定的に判断さ
れた場合は、前述のロックアップクラッチ制御マップに
関わりなく、ロックアップクラッチ１７を強制的に係合
し、かつ、自動変速機９の変速段を正確に演算すること
が可能な状態であるか否かが判断される（ステップ１０
３）。すなわち、自動変速機９の変速段は、スロットル
開度、車速（出力軸回転数）、変速指令等の各種の信
号、自動変速機用電子制御装置４７およびエンジン用電
子制御装置４８による演算値などに基づいて判定される
が、例えば、ロックアップクラッチ１７を係合すること
により、エンジン１の爆発振動が発生し、演算などを正
確におこなえないような条件下においては、エンジン回
転数のみに基づいて変速段を一義的に判断しにくい。ま
た、ロックアップクラッチ１７を係合させる機能を有す
るソレノイドバルブＳOL３が故障している場合にも、同
様の不都合がある。

【００４１】ステップ１０３で肯定的に判断された場合
は、上記の信号などに基づいて自動変速機９の変速段を
演算するために必要な時間の間、ロックアップクラッチ
制御マップの制御により解放されているロックアップク
ラッチ１７を、強制的に係合する制御がおこなわれる
（ステップ１０４）。そして、エンジン回転数、車速、
変速指令、変速比、およびこれらのデータの演算値に基
づいて、実際に設定されている変速段が演算される（ス
テップ１０５）。具体的には、車速に基づいてギヤ比換
算したエンジン回転数と、ロックアップクラッチ１７の
係合状態におけるエンジン回転数とが比較され、その比
較結果に基づいて、実際に設定されている故障変速段を
推定する。なお、故障変速段の演算後には、ロックアッ
プクラッチ１７が、ロックアップクラッチ制御マップに
より制御される状態に復帰する。

【００４２】ついで、ステップ１０５で演算された故障
変速段および図５に示す図表に基づいて、各シフトソレ
ノイドバルブの故障モード（故障状況）を確定もしくは
判断し（ステップ１０６）、この制御ルーチンを終了す
る。上記のように、解放されているロックアップクラッ
チ１７を強制的に係合した場合は、図６の特性Ｃ１に示
すように、所定車速Ｖ３でエンジン回転数が急激に低下
し、その後、緩やかに上昇するとともに、ロックアップ
クラッチ制御マップによる制御状態に復帰してロックア
ップクラッチ１７が解放される車速Ｖ４において、エン
ジン回転数が再び急激に上昇し、その後は緩やかに上昇
している。

【００４３】一方、前記ステップ１０１で否定的に判断
された場合は、自動変速機９が変速異常であると判断さ
れた履歴があるか否かが判断される（ステップ１０
７）。ステップ１０７で肯定的に判断された場合はステ
ップ１０３に進み、ステップ１０７で否定的に判断され
た場合は、この制御ルーチンを終了する。また、前記ス
テップ１０２で否定的に判断された場合、またはステッ
プ１０３で否定的に判断された場合もこの制御ルーチン
を終了する。

【００４４】ここで、図１のフローチャートに示された
機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明す
る。すなわち、ステップ１０１，〜ステップ１０４およ
びステップ１０７がこの発明の直結クラッチ制御手段に
相当し、ステップ１０５，１０６がこの発明の故障検出
手段に相当する。

【００４５】このように、図１の制御例によれば、所定
の変速段から所定の変速段に変速する際のエンジン回転
数の変化に基づいて、自動変速機９の変速異常、具体的
には各シフトソレノイドバルブの故障の有無を判断する
制御ロジックが採用されている。そして、故障有りと判
断された場合には、ロックアップクラッチ１７を強制的
に係合させた状態における、エンジン回転数の変化に基
づいて、実際に設定されている変速段を推定し、その推
定結果から各シフトソレノイドバルブの故障モードを確
定するロジックになっている。つまり、エンジン１と自
動変速機９の入力軸１１とが機械的に連結されて、自動
変速機９の出力軸回転数とエンジン回転数との対応関係
を一義的に判断できる状態になる。したがって、エンジ
ン回転数に基づいて、実際に設定されている変速段を正
確に推定することができ、いずれのシフトソレノイドバ
ルブが故障しているかを検出する精度が向上する。

【００４６】また、変速段の変更中におけるエンジン回
転数の変化（上昇か下降か）により、シフトソレノイド
バルブの故障の有無を推定しているために、複数の変速
段で重複する可能性のあるエンジン回転数領域であった
としても、自動変速機９の変速異常を検出することがで
きる。すなわち、この実施形態においては、例えば図７
に示す変速マップにおいて、第１速から第２速へのアッ
プシフト線（太線）を跨ぐ時点で、自動変速機９の変速
異常を検出することができる。

【００４７】ここで、この実施形態の制御例と、各変速
段に対応するエンジン回転数のみに基づいて自動変速機
の故障を判定する比較例（例えば、特開平８−３０３５
７８号公報の技術）とを比較する。この比較例において
は、複数の変速段において、相互にエンジン回転数が共
通する領域では、そのエンジン回転数のみに基づいて、
実際にいずれの変速段が設定されているのかを判断する
ことは困難である。したがって、例えば図６の二点差線
で示す特性Ｄ１のように、車速Ｖ１よりも高速側の車速
Ｖ２になるまで、エンジン回転数が上昇する傾向を示し
た時点で、自動変速機の変速異常を初めて検出すること
ができる。言い換えれば、所定の低スロットル開度（所
定の低車速）領域においては、自動変速機の故障を判断
することができないのである。

【００４８】また、比較例においては所定のスロットル
開度以上においてのみ自動変速機の異常を検出可能であ
る。言い換えれば、図７に示す線図においては、アップ
シフト線の上方に相当する領域（斜線で示す領域）での
み自動変速機の異常を検出可能である。これに対して、
実施形態によれば、比較例よりも低スロットル開度領域
において、自動変速機９の変速異常を検出することがで
きる。なお、図７においては第１速から第２速へのアッ
プシフト線が示されているが、ほかの変速段同士のアッ
プシフトもしくはダウンシフトの場合にも、これと同様
にして検出領域が設定される。

【００４９】なお、この実施形態においては、自動変速
機９の変速途中におけるエンジン回転数の変化に関連す
る物理量に基づいて、変速異常を推定することが可能で
あり、上記物理量には、エンジン回転数自体の他に、エ
ンジン回転数と同等の変化特性を示す物理量、言い換え
れば、エンジン１と歯車変速機構との間の動力伝達経路
に配置されている回転部材の回転変化が含まれる。

【００５０】この特性を示す信号としては、例えば、タ
ービン回転数の信号、第１クラッチＣ１の回転数または
第２クラッチＣ２の回転数の検出センサ（図示せず）の
信号が挙げられる。また、この実施形態は、前進段で第
５速以上の変速段を設定することの可能な自動変速機に
も適用可能である。さらに、この実施形態の流体式動力
伝達装置には、トルク増幅機能を備えていない、いわゆ
るフルードカップリングも含まれている。さらにまた、
この実施形態は、いわゆるＦ・Ｒ車（エンジン前置き後
輪駆動形式の車両）にも適用可能である。

【００５１】上記の具体例に基づいて開示されたこの発
明の特徴的な構成を列挙すれば以下のとおりである。す
なわち、駆動力源と、車両の走行状態に基づいて出力さ
れる変速指令により変速比が制御される自動変速機とを
有し、自動変速機の変速比の変更にともなう前記駆動力
源の回転数に関連する物理量の変化に基づいて、前記変
速機の故障を検出することの可能な変速機の故障検出装
置において、前記駆動力源と前記自動変速機との間の動
力伝達経路に設けられている流体式動力伝達装置の直結
クラッチを強制的に係合させる直結クラッチ制御手段
と、前記直結クラッチの係合後に、前記物理量の変化に
基づいて前記自動変速機で設定されている実際の変速比
を判断するとともに、判断された変速比における実際の
エンジン回転数の変化と、前記変速指令に対応する変速
比におけるエンジン回転数の変化との比較結果に基づい
て、前記自動変速機の変速比を制御するためのアクチュ
エータ（ソレノイドバルブ）の故障を検出する故障検出
手段を備えていることを特徴とする。

【００５２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、変速機
が所定の変速段から所定の変速段に変速する際にその変
速異常が検出された場合には、解放されている直結クラ
ッチを強制的に係合させ、その後、駆動力源の回転数の
変化に関連する物理量に基づいて変速機の故障が判断さ
れる。つまり、駆動力源と変速機との間の動力伝達経路
がとが機械的に連結されて、変速機の出力回転数と駆動
力源の回転数に関連する物理量との対応関係を一義的に
判断できる状態になる。したがって、駆動力源の回転数
に関連する物理量に基づいて、変速機の故障を正確に検
出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る故障検出装置の一制御例を示す
フローチャートである。

【図２】この発明に係る故障検出装置が適用された車両
の構成例を示すブロック図である。

【図３】図２に示された車両のドライブトレーンの構成
を示すスケルトン図である。

【図４】図２に示された自動変速機において、各変速段
を設定する場合における摩擦係合装置の動作を示す図表
である。

【図５】図２に示された自動変速機の油圧制御装置のシ
フトソレノイドバルブと、そのときに設定される変速段
との関係を示す図表である。

【図６】自動変速機の各変速段における車速とエンジン
回転数との対応関係を示す線図である。

【図７】自動変速機の変速段を制御するための変速線図
の一例である。

【符号の説明】

１…エンジン、 ９…自動変速機、 １２…トルクコン
バータ、 １７…ロックアップクラッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深井 昌之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J052 AA09 AA20 DA02 EA02 FB31 GC43 GC44 GC46 HA02 KA01 LA01 3J053 CA02 CB08 CB24 DA06 EA01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動力源から出力された動力が変速機に
   入力されるとともに、この変速機の変速比の変更にとも
   なう前記駆動力源の回転数に関連する物理量に基づい
   て、前記変速機の故障を検出することの可能な変速機の
   故障検出装置において、 前記駆動力源と前記変速機との間の動力伝達経路に設け
   られている流体式動力伝達装置の直結クラッチを強制的
   に係合させる直結クラッチ制御手段と、前記直結クラッ
   チの係合後に、前記物理量に基づいて前記変速機の故障
   を検出する故障検出手段を備えていることを特徴とする
   変速機の故障検出装置。