JP2003262269A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車速があって出力軸がかなりの回転数で回転
している状態でもニュートラルフェールを確実に検出可
能にする。 【解決手段】 入力軸の回転を変速して出力軸に出力す
る変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために
係脱される複数の係合要素と、ソレノイド弁に供給され
る電気信号に応じた出力油圧を給排して係合要素を夫々
係脱させる複数の油圧サーボ装置と、入力軸及び出力軸
の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置及び出力
軸回転数検出装置とを備えた自動変速機の制御装置にお
いて、一の変速段を成立する指令が送出されていると
き、入力軸の回転数が、出力軸の回転数に応じて設定さ
れた閾値より大きい場合、ニュートラルフェールと判定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機が走行
レンジにシフトされているにも拘わらずニュートラル状
態になるニュートラルフェールを検出する自動変速機の
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの回転が流体伝動装置を
介して入力される入力軸の回転を変速して出力軸に出力
する変速機構と、該変速機構の変速段を切り替える複数
の係合要素と、ソレノイド弁に印加される電気信号に応
じた出力油圧を給排して各係合要素を係脱させる油圧サ
ーボ装置を備えた自動変速機において、指令通りの変速
段を確保するために、ソレノイド弁の断線や短絡等の電
気的故障を検出するだけでなく、ソレノイド弁の弁体の
スティックや異物の噛み込みによる誤動作を検出するこ
とが行なわれている。例えば、一つの変速段への切替え
を指令したときに、該変速段を成立するために係合する
係合要素の係合に必要な時間が経過した後においても、
車速、或いは変速機構からの出力回転数が所定値以下で
あり、且つ変速機構への入力回転数が一定の閾値以上で
あることが検出されたとき、変速機構がニュートラル状
態に固定されたニュートラルフェールであると判定する
自動変速機の故障検出装置が特開平１１−２８０８８４
号公報に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、入
力回転数が一定の閾値以上の場合ニュートラルフェール
であると判定していたので、僅かでも車速があると入力
回転数は正常な場合でも一定の閾値を越えてしまうの
で、停車時、或いは極低車速時にしかニュートラルフェ
ールを検出できなかった。

【０００４】本発明は、係る従来の不具合を解消するた
めになされたもので、車速があって出力軸がかなりの回
転数で回転している状態でもニュートラルフェールを確
実に検出できるようにすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、入力軸の回
転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構
の各変速段を成立するために係脱される複数の係合要素
と、ソレノイド弁に供給される電気信号に応じた出力油
圧を給排して前記係合要素を夫々係脱させる複数の油圧
サーボ装置と、前記入力軸及び出力軸の回転数を夫々検
出する入力軸回転数検出装置及び出力軸回転数検出装置
とを備えた自動変速機の制御装置において、一の変速段
を成立した指令が送出されているとき、前記入力軸の回
転数が、前記出力軸の回転数に応じて設定された閾値よ
り大きい場合、ニュートラルフェールと判定することで
ある。

【０００６】請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載の自動変速機の制御装置において、前記出
力軸の回転数に応じて設定された閾値は、前記出力軸の
回転数に前記一の変速段のギヤ比を乗じた値に判定値を
加算して求めた値であることである。

【０００７】請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前
記複数の係合要素は、請求項１に記載の自動変速機の制
御装置において、前記変速機構の低速段成立時に常時係
合される第１摩擦係合要素と、高速段成立時に常時係合
される第２摩擦係合要素を含み、前記一の変速段は前記
第１摩擦係合要素が係合され、且つ第２摩擦係合要素が
解放される低速段のいずれかの変速段であることであ
る。

【０００８】請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請
求項３に記載の自動変速機の制御装置において、前記出
力軸の回転数に応じて設定された閾値は、前記低速段の
いずれかの変速段のギヤ比に前記出力軸の回転数を乗じ
た値に判定値を加算して求めた値であることである。

【０００９】請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請
求項４に記載の自動変速機の制御装置において、前記低
速段のいずれかの変速段は、低速段の中でギヤ比が最大
である第１速段であることである。

【００１０】請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請
求項４に記載の自動変速機の制御装置において、前記低
速段のいずれかの変速段は、低速段の中で成立が指令さ
れている変速段であり、該成立が指令されている変速段
のギヤ比に前記出力軸の回転数を乗じた値に判定値を加
算して閾値を求めることである。

【００１１】請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載の自動変速機の制御装置において、前記複
数の係合要素は、前記変速機構の低速段成立時に常時係
合される第１摩擦係合要素と、高速段成立時に常時係合
される第２摩擦係合要素を含み、前記第１摩擦係合要素
が係合され、且つ第２摩擦係合要素が解放される低速段
のいずれかの変速段を前記一の変速段として成立した指
令が送出されているとき、前記入力軸の回転数が、前記
出力軸の回転数に応じて設定された閾値より大きい場
合、前記第２摩擦係合要素が係合され、且つ前記第１摩
擦係合要素が解放される高速段のいずれかの変速段を成
立する指令を送出し、該高速段のいずれかの変速段が成
立した場合、前記第１摩擦係合要素のニュートラルフェ
ールと判定することである。

【００１２】請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１に記載の自動変速機の制御装置において、前記複
数の係合要素は、前記変速機構の低速段成立時に常時係
合される第１摩擦係合要素と、該第１摩擦係合要素と共
に係合されて低速段の中の一の変速段を成立する第３摩
擦係合要素を含み、前記変速機構は、前記第１摩擦係合
要素が係合しているときに係合して低速段の中の他の変
速段を成立するワンウェイクラッチを備え、前記第１及
び第３摩擦係合要素を係合して前記低速段の中の一の変
速段を成立した指令が送出されているとき、前記入力軸
の回転数が、前記出力軸の回転数に応じて設定された閾
値より大きい場合、前記第１摩擦係合要素の係合異常と
判定することである。

【００１３】請求項９に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１乃至８のいずれかに記載の自動変速機の制御装置
において、第１サンギヤ、該第１サンギヤと噛合するピ
ニオンを支承する第１キャリヤ及び前記入力軸に連結さ
れ前記ピニオンと噛合する第１リングギヤを有する減速
プラネタリギヤと、第２及び第３サンギヤ、該第２サン
ギヤに直接噛合するとともに中間ピニオンを介して前記
第３サンギヤに噛合するロングピニオンと該中間ピニオ
ンとを支承して前記入力軸に連結される第２キャリヤ、
及び前記ロングピニオンと噛合し前記出力軸に連結され
た第２リングギヤを有する変速プラネタリギヤとによっ
て前記変速機構を構成し、前記第１キャリヤと前記第
３、第２サンギヤとを夫々選択的に係脱可能に連結する
第１、第３クラッチと、前記入力軸を前記第２キャリヤ
に係脱可能に連結する第２クラッチと、前記第２サンギ
ヤ及び前記第２キャリヤの回転を選択的に規制する第
１、第２回転規制手段とによって前記複数の係合要素を
構成したことである。

【００１４】上記のように構成した請求項１に係る発明
においては、一の変速段の成立のために係合されるべき
係合要素が係合されて変速機構が一の変速段に設定され
る。出力軸回転数検出装置によって検出された変速機構
の出力軸の回転数に応じて設定された閾値を求め、入力
軸回転数検出装置によって検出された入力軸の回転数が
この閾値より大きい場合にニュートラルフェールと判定
するようにしたので、停車時、或いは極低車速時は勿論
のこと、或る程度の車速があって出力軸がかなりの回転
数で回転している状態でもニュートラルフェールを確実
に検出することができる。

【００１５】上記のように構成した請求項２に係る発明
においては、出力軸回転数検出装置によって検出された
変速機構の出力軸の回転数に指令された一の変速段のギ
ヤ比を乗じた値に判定置を加算して閾値を求め、入力軸
回転数検出装置によって検出された入力軸の回転数がこ
の閾値より大きい場合にニュートラルフェールと判定す
るようにしたので、ニュートラルフェールを正確に誤検
出なく検出することができる。

【００１６】上記のように構成した請求項３に係る発明
においては、変速機構の低速段成立時に常時係合される
第１摩擦係合要素が係合され、且つ高速段成立時に常時
係合される第２摩擦係合要素が解放される低速段のいず
れかの変速段の成立が指令されたとき、出力軸の回転数
に応じて設定された閾値を求め、入力軸の回転数が閾値
より大きい場合、ニュートラルフェールと判定するの
で、停車時、或いは極低車速時は勿論のこと、或る程度
の車速があって出力軸がかなりの回転数で回転している
状態でも、ニュートラルフェールを確実に検出すること
ができる。

【００１７】上記のように構成した請求項４に係る発明
においては、低速段のいずれかの変速段のギヤ比に出力
軸の回転数を乗じた値に判定値を加算して閾値を求め、
入力軸の回転数が閾値より大きい場合、ニュートラルフ
ェールと判定する。ギヤ比が大きい低速段いずれかのギ
ヤ比を用いて閾値を求めるので、誤検出を防止すること
ができる。

【００１８】上記のように構成した請求項５に係る発明
においては、低速段の中でギヤ比が最大である第１速段
のギヤ比に出力軸の回転数を乗じた値に判定値を加算し
て閾値を求め、入力軸の回転数が閾値より大きい場合、
ニュートラルフェールと判定する。低速段の中でもギヤ
比が最大の第１速段のギヤ比を用いて閾値を求めるの
で、誤検出を確実に防止することができる。

【００１９】上記のように構成した請求項６に係る発明
においては、低速段の中で成立が指令されている変速段
のギヤ比に出力軸の回転数を乗じた値に判定値を加算し
て閾値を求め、入力軸の回転数が閾値より大きい場合、
ニュートラルフェールと判定する。ギヤ比が大きい低速
段の中で成立が指令されている変速段のギヤ比を用いて
閾値を求めるので、ニュートラルフェールを正確に誤検
出なく検出することができる。

【００２０】上記のように構成した請求項７に係る発明
においては、変速機構の低速段成立時に常時係合される
第１摩擦係合要素が係合され、且つ高速段成立時に常時
係合される第２摩擦係合要素が解放される低速段のいず
れかの変速段の成立が指令されたとき、出力軸の回転数
に応じて設定された閾値を求める。入力軸の回転数が閾
値より大きい場合、第２摩擦係合要素が係合され、且つ
第１摩擦係合要素が解放される高速段のいずれかの変速
段を成立する指令を送出し、該高速段のいずれかの変速
段が成立した場合、前記第１摩擦係合要素のニュートラ
ルフェールと判定するので、出力軸がかなりの回転数で
回転している状態でも、ニュートラルフェールを確実に
検出することができるとともに、いずれかの高速段が成
立したことを確認することによって、マニュアルバルブ
のシフトが不完全なために油圧サーボ装置に油圧の供給
が遮断されたことによるニュートラルフェールか、第１
速段で係合されるべき第１摩擦係合要素の係合異常によ
るニュートラルフェールかを区別することができる。

【００２１】上記のように構成した請求項８に係る発明
においては、請求項１に記載の自動変速機の制御装置に
おいて、前記複数の係合要素は、前記変速機構の低速段
成立時に常時係合される第１摩擦係合要素と、該第１摩
擦係合要素と共に係合されて低速段の中の一の変速段を
成立する第３摩擦係合要素を含み、前記変速機構は、前
記第１摩擦係合要素が係合しているときに係合して低速
段の中の他の変速段を成立するワンウェイクラッチを備
え、第１及び第３摩擦係合要素を係合して低速段の中の
一の変速段を成立した指令が送出されているとき、入力
軸の回転数が、出力軸の回転数に応じて設定された閾値
より大きい場合、第１摩擦係合要素の係合異常と判定す
る。前記低速段の中の一の変速段の場合は、第１又は第
３摩擦係合要素の係合異常が考えられる。仮に第１摩擦
係合要素が正常で、第３摩擦係合要素が係合異常である
とすると、第１摩擦係合要素とワンウェイクラッチとの
係合により前記他の変速段が成立するので、入力軸の回
転数が閾値以下になるはずであるにも拘わらず、閾値よ
り大きくなるのは、第１摩擦係合要素の係合異常による
ニュートラルフェールであると判定することができる。

【００２２】上記のように構成した請求項９に係る発明
においては、変速機構を単式の減速プラネタリギヤとラ
ビニョタイプの変速プラネタリギヤとで構成し、減速プ
ラネタリギヤの第１キャリヤと変速プラネタリギヤの第
３、第２サンギヤとを第１、第３クラッチにより夫々選
択的に係脱可能に連結し、入力軸を変速プラネタリギヤ
の第２キャリヤに第２クラッチにより係脱可能に連結
し、第２サンギヤ及び第２キャリヤの回転を第１、第２
回転規制手段により選択的に規制するようにしたので、
簡単な構成で前進６段、後退１段の自動変速機を形成
し、停車時、或いは極低車速時は勿論のこと、或る程度
の車速があって出力軸がかなりの回転数で回転している
状態でもニュートラルフェールを確実に検出することが
できる。

【００２３】

【実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施形態
を説明する。図１は本発明に係る自動変速機の制御装置
により制御される自動変速機１０の一例を示すスケルト
ン図で、自動変速機１０は、図略のエンジンが回転連結
された流体伝動装置としてのトルクコンバータ１１及び
トルクコンバータ１１から入力軸２０に入力された入力
回転を変速して出力軸２１に出力する前進６速、後進１
速の変速機構１２から構成されている。トルクコンバー
タ１１は、ポンプインペラ１３、タービンランナ１４、
ステータ１５、ステータ１５を変速機構１２のケース１
６に一方向の回転のみ許容して支承するワンウェイクラ
ッチ１７、ワンウェイクラッチ１７のインナレースをケ
ース１６に固定するステータシャフト１８を備えてい
る。１９はポンプインペラ１３とタービンランナ１４と
を直結するロックアップクラッチである。

【００２４】変速機構１２の減速プラネタリギヤＧ１
は、シングルピニオン型で、第１リングギヤＲ１が入力
軸２０に連結され、第１サンギヤＳ１がケース１６に固
定されて反力を受け、第１キャリヤＣ１に支承されたピ
ニオンが第１リングギヤＲ１と第１サンギヤＳ１とに噛
合されている。変速機構１２の主要部である変速プラネ
タリギヤＧは、ラビニョタイプで、大径の第２サンギヤ
Ｓ２、小径の第３サンギヤＳ３、第２サンギヤＳ２に直
接噛合するとともに第３サンギヤＳ３にピニオンＰ３を
介して噛合するロングピニオンＰ２、ロングピニオンＰ
２及びピニオンＰ３を支持する第２キャリヤＣ２（Ｃ
３）及びロングピニオンＰ２と噛合し出力軸２１に連結
された第２リングギヤＲ２（Ｒ３）から構成されてい
る。

【００２５】減速プラネタリギヤＧ１の第１キャリヤＣ
１が第１クラッチC-1を介して変速プラネタリギヤＧの
第３サンギヤＳ３に連結されるとともに、第３クラッチ
C-3を介して第２サンギヤＳ２に連結されている。変速
プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２は第１ブレーキB-
1に連結され、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）は第２クラッ
チC-2を介して入力軸２０に連結されるとともに、ケー
ス１６に支持されたワンウェイクラッチF-1及び第２ブ
レーキB-2に並列に連結されている。第１ブレーキB-1
は、第２サンギヤＳ２の回転を選択的に規制する第1回
転規制手段を構成し、ワンウェイクラッチF-1及び第２
ブレーキB-2は、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）の回転を選
択的に規制する第２回転規制手段を構成する。

【００２６】自動変速機１０の各クラッチ、ブレーキ及
びワンウェイクラッチの係合、解放と各変速段との関係
は図２の係合表に示すようになる。係合表における○印
は係合、無印は解放、△印はエンジンブレーキ時のみの
係合を示す。図３は各クラッチ、ブレーキ及びワンウェ
イクラッチの係合により成立される変速段と、そのとき
のプラネタリギヤＧ，Ｇ１の各要素の回転数比との関係
を示す速度線図である。

【００２７】図２，３から明らかなように、第１速段
（１ｓｔ）は、第１クラッチC-1の係合とワンウェイク
ラッチF-1の自動係合によって達成される。入力軸２０
の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第
１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速
プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、ワン
ウェイクラッチF-1によって逆転を阻止された第２キャ
リヤＣ２（Ｃ３）が反力を受け、第２リングギヤＲ２
（Ｒ３）が最大ギヤ比で減速回転されて出力軸２１に出
力する。

【００２８】第２速段（２ｎｄ）は、第１クラッチC-1
と第１ブレーキB-1の係合によって達成される。入力軸
２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速され
た第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1経由で
変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、
第１ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２
サンギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ
３）が第２速段に減速回転されて出力軸２１に出力す
る。このときのギヤ比は、図３に示すように、第１速段
（１ｓｔ）より小さくなる。

【００２９】第３速段（３ｒｄ）は、第１及び第３クラ
ッチC-1，C-3の係合によって達成される。入力軸２０の
回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１
キャリヤＣ１の回転が、第１及び第３クラッチC-1，C-3
により第３及び第２サンギヤＳ３，Ｓ２に同時に入力さ
れて変速プラネタリギヤＧが直結状態となり、第２リン
グギヤＲ２（Ｒ３）が第１キャリヤC1と同一回転数で回
転されて出力軸２１に出力する。

【００３０】第４速段（４ｔｈ）は、第１及び第２クラ
ッチC-1，C-2の係合によって達成される。入力軸２０の
回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの
第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、入力軸２０
の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第
１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速
プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、第２
リングギヤＲ２（Ｒ３）が入力軸２０と第１キャリヤＣ
１との中間の回転数に減速されて出力軸２１に出力す
る。

【００３１】第５速段（５ｔｈ）は、第２及び第３クラ
ッチC-2，C-3の係合により達成される。入力軸２０の回
転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第
２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、入力軸２０の
回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１
キャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3により変速プ
ラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２に入力され、第２リ
ングギヤＲ２（Ｒ３）が第５速段に増速回転されて出力
軸２１に出力する。

【００３２】第６速段（６ｔｈ）は、第２クラッチC-2
と第１ブレーキB-1との係合により達成される。入力軸
２０の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギ
ヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、第１
ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２サン
ギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が
第６速段に増速回転されて出力軸２１に出力する。

【００３３】後進段（Ｒ）は、第３クラッチC-3と第２
ブレーキB-2との係合によって達成される。入力軸２０
の回転が減速プラネタリＧ１によって減速された第１キ
ャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3経由で変速プラ
ネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２に入力され、第２ブレ
ーキB-2の係合によって回転を阻止された第２キャリヤ
Ｃ２（Ｃ３）が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ
３）が逆転されて出力軸２１に出力する。

【００３４】上記自動変速機１０においては、第１乃至
第３クラッチC-1〜C-3及び第１ブレーキB-1が係合要素
であり、第１クラッチC-1は、変速機構１２の低速段で
ある第１乃至第３速段の成立時に常時係合される第１摩
擦係合要素であり、第２クラッチC-2は、高速段である
第４乃至第６速段の成立時に常時係合される第２摩擦係
合要素である。第１速段が、低速段の中でギヤ比が最大
で、ワンウェイクラッチF-1の自動係合のため第１クラ
ッチC-1の係合によって成立される。第５及び第６速段
が、第２クラッチC-2が係合され、且つ第１クラッチC-1
が解放される高速段であり、後述するエマージェンシ制
御においてはギヤ比が大きい第５速段が成立される。こ
こで係合要素とは前進時の走行レンジＤ又は後進時の走
行レンジＲが選択されたときに係合されるクラッチ又は
ブレーキを含む概念である。また、走行レンジが選択さ
れた状態でブレーキの制動力によって車両が第１速段状
態で停止し、ニュートラル制御されて第１クラッチC-1
が解放された状態になると第１速段から第２速段が選択
されるため発進時にブレーキが離された場合、登り坂で
車両に後退方向の力が作用しても第１ブレーキB-1が出
力軸２１の逆転を阻止するので、車両は後退することが
なく、第１クラッチC-1が係合し始めて駆動力を伝達す
ると第１速段に切り替えられて車両は円滑に発進する。
なお、エンジンブレーキが必要な時には第２ブレーキB-
2が係合され、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が正回転を阻
止されて、出力軸２１からの回転が第３サンギヤＳ３、
第１クラッチC-1、減速プラネタリＧ１、トルクコンバ
ータ１１を経由してエンジンに伝達され、エンジンブレ
ーキがかかる。

【００３５】次に、第１クラッチC-1の油圧駆動部に給
排される出力油圧を送出する油圧サーボ装置２６を図４
に基づいて説明する。２５は運転者がシフトレバーを操
作してニュートラルＮ、前進走行レンジD、後進走行レ
ンジＲに手動で切り替えるマニュアルバルブで、ポート
ＰＬにオイルポンプからのライン圧が供給されている。
マニュアルバルブ２５が走行レンジにシフトされたとき
ポートＰＬと連通されるポートＤには、第１クラッチC-
1の油圧駆動部に供給される出力油圧を出力する油圧サ
ーボ装置２６の増幅弁２７の入力ポート２８及び切替弁
２９のライン圧ポート３０が夫々接続されている。３１
はオイルポンプからのライン圧が減圧弁を介して供給さ
れるソレノイドモジュレータバルブで、所定圧に制御し
た出力油圧を油圧サーボ装置２６のリニアソレノイド調
圧弁３２の入力ポート３３及び切替弁２９のポート３４
に供給する。リニアソレノイド調圧弁３２は、リニアソ
レノイドSLC-1が後述する制御装置から供給される制御
信号である制御電流に応じて作動して弁体３６を圧縮バ
ネ３７のバネ力とバランスする位置まで移動し、入力ポ
ート３３から流入する所定圧に制御された油圧を絞って
制御装置からの制御電流の増大につれて減少する制御油
圧を出力ポート３８に生成する。リニアソレノイド調圧
弁３２の出力ポート３８は、増幅弁２７の制御ポート３
９に接続されるとともに、切替弁２９の切替ポート４０
に接続されている。

【００３６】増幅弁２７は、弁体４９が制御ポート３９
から供給されて弁体４９の大径端面に作用するリニアソ
レノイド調圧弁３２の制御油圧による軸力が弁体４９の
小径端面に作用する圧縮バネ４１のバネ力とフィードバ
ック油圧による軸力とが釣り合う位置に移動され、入力
ポート２８に供給されたライン圧を制御電流の増大につ
れて減少するリニアソレノイド調圧弁３２の制御油圧に
応じた出力油圧Pcを出力し、出力ポート４２から切替弁
２９の入力ポート４３に供給する。切替弁２９は、弁体
４５が図示右半分位置にシフトされると、入力ポート４
３を出力ポート４４に連通し、増幅弁２７からの出力油
圧Pcを第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給し、弁体４
５が図示左半分位置にシフトされると、ライン圧ポート
３０を出力ポート４４に連通し、マニュアルバルブ２５
のポートＤからのライン圧を第１クラッチC-1の油圧駆
動部に供給し、第１クラッチC-1をライン圧によって係
合状態に維持する。クラッチC-2，C-3、ブレーキB-1，B
-2の各油圧駆動部に油圧を給排する油圧サーボ装置２６
も同一構成であるので、詳細な説明は省略し、以降の説
明において、第２、第３クラッチC-2，C-3、第１、第２
ブレーキB-1，B-2に夫々対応する油圧サーボ装置２６の
リニアソレノイドを示すときは、リニアソレノイドSLC-
2，SLC-3，SLB-1，SLB-2と表示する。

【００３７】自動変速機の制御装置を図５に示すブロッ
ク図に基づいて説明する。CPUを内蔵した制御装置５０
は、エンジンの回転が伝達されるトルクコンバータ１１
のエンジン側回転数Neを検出するエンジン側回転数セン
サ５１、入力軸２０の回転数Niを検出する入力軸回転数
センサ５２、出力軸２１の回転数Ｎｖを検出する出力軸
回転数センサ５３、マニュアルバルブ２５が走行レンジ
Ｄにシフトされているか否かを示す信号Drを送出するレ
ンジ位置センサ５４、アクセルの踏み込み量Ssを検出す
るスロットル開度センサ５５、ブレーキの踏み込み有無
信号Bsを送出するフットブレーキセンサ５６及び係合要
素の油圧駆動部に給排される油圧の温度Ｔを検出する油
温センサ５７等から各検出信号が入力され、これら検出
信号に基づいて制御信号である制御電流を各油圧サーボ
装置２６のリニアソレノイド調圧弁３２に出力するとと
もに、図６に示す制御プログラムを実行してニュートラ
ルフェールを検出するようになっている。

【００３８】次に、本発明に係る自動変速機の制御装置
の実施形態の作動を説明する。フットブレーキが踏まれ
て、マニュアルバルブ２５がシフトレバーによりニュー
トラルＮにシフトされると、制御装置５０は、全ての係
合要素、即ち第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１、
第２ブレーキB-1，B-2を解放するために、各係合要素に
対応する油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcを０にする最
大制御電流Imaxを各油圧サーボ装置５０のリニアソレノ
イドSLC-1〜SLC-3，SLB-1，SLB-2に供給する。これによ
り、各リニアソレノイド調圧弁３２の弁体３６及び増幅
弁２７の弁体４９が図４の左半分位置にシフトされ、出
力ポート３８及び出力ポート４２がタンクに連通されて
各出力油圧Pcが０になる。各切替弁２９は、調圧弁３２
から切替ポート４０に供給される制御油圧が０になるの
で、制御油圧と圧縮バネ４６のバネ力との和がソレノイ
ドモジュレータバルブ３１からポート３４に供給される
所定圧より小さくなり、弁体４５が図示右半分位置にシ
フトされ、油圧駆動部がタンクに連通されて各係合要素
が解放される。運転者はこの状態でエンジンを始動し、
マニュアルバルブ２５を走行レンジＤにシフトし、ブレ
ーキペダルを離してアクセルを踏んで発進する。制御装
置５０は、ND制御を行なって第１クラッチC-1を係合シ
ョックが発生しないように係合し、第１速段を成立す
る。即ち、図７に示すように、第１クラッチC-1のクラ
ッチ板間の隙間を早くつめるために、第１クラッチC-1
用の油圧サーボ装置のリニアソレノイドSLC-1に供給す
る制御電流Ｉをパルス状に低下して第１クラッチC-1の
油圧駆動部にパルス状の初期油圧Ppを供給した後に、制
御電流を若干増加して第１クラッチC-1がクラッチ板の
接触によりスリップを開始する位置まで油圧駆動部のピ
ストンを移動させるために必要なストローク圧Psを供給
し、次に制御電流Ｉを漸減して出力油圧Pcを漸増し、第
１クラッチC-1をショックが発生しないように係合す
る。その後に制御電流は０に低下され、第１クラッチC-
1はライン圧によって係合状態に維持される。本実施の
形態では、制御装置が所定の変速段を達成、維持するた
めの電気信号を、各油圧サーボ装置５０のリニアソレノ
イド（ソレノイド弁）に出力している状態が、一の変速
段を成立した指令が創出されている状態である。例えば
第１速段の場合は、第１クラッチC-1用の油圧サーボ装
置のリニアソレノイドSLC-1に供給する制御電流を０に
低下している状態である。

【００３９】この状態で図６の制御プログラムが実行さ
れる。ステップ６１でクラッチC-1の油圧駆動部に給排
される油圧の温度が所定温度E℃より高いか否か判定さ
れる。油温が所定温度E℃より低い場合は、粘性が高
く、制御装置５０が出力する制御電流Ｉに応じた出力油
圧Pcが油圧サーボ装置２６から第１クラッチC-1の油圧
制御部に供給されるのに時間を要するので、係合すべき
第１クラッチC-1の係合遅れによりニュートラルフェー
ルであると誤って判定しないように制御プログラムを終
了する（ステップ７４）。油温が所定温度E℃より高い
場合、走行レンジＤ又は手動変速モードＳが選択されて
おり、ND制御中でなく、走行レンジＤからニュートラル
Ｎに切り替えるDN制御中でなく、ニュートラル制御中で
なく、変速制御中でなく、且つ出力軸２１の回転数Nvが
所定回転数Ｍrpm以下であることが確認されると（ステ
ップ６２〜６６）、ニュートラル判定条件が成立してい
るか否かの判定が行なわれる（ステップ６７）。走行レ
ンジＤ又は手動変速モードＳでなく、後進レンジＲが選
択されている場合は図８に示す制御プログラムが実行さ
れるので、このプログラムは終了する。ND、DN制御中、
ニュートラル制御中、変速制御中のいずれかの場合、制
御中にニュートラル状態になるので、ニュートラルフェ
ールとの誤判定を避けるためにプログラムを終了する。
走行レンジＤの場合、発進用の変速段が成立して回転数
Nvが所定回転数Ｍrpm以上になると、第１速段以外の変
速段が指令されるので、プログラムを終了する。

【００４０】ニュートラル判定条件が成立しているか否
かを判定するために、制御装置５０は、出力軸回転数セ
ンサ５３によって検出された出力軸２１の回転数Nvに第
１速段のギヤ比Gr1を乗じた値に判定値A1を加算して第
１閾値L1を、L1＝Nv×Gr1＋A1・・・（１）によって算
出し、入力軸回転数センサ５２によって検出された入力
軸２０の回転数Niが第１閾値L1より大きいとき、ニュー
トラル判定条件が成立と判断する。第１閾値L1は、図７
に示すように、第１クラッチC-1の係合によって成立さ
れる第１速段が正常に成立した場合の出力軸２１の回転
数Nvに対する入力軸２０の計算上の回転数に、入力軸２
０から出力軸２１への実際の回転伝達が異常であるか否
か判定するための判定値A1を加算したものである。

【００４１】なお、第１閾値L1は、（１）式で算出する
代わりに出力軸２１の回転数Nvに対応してマップに記憶
しておいてもよい。また、判定値A1は定数である必要は
なく、回転数Nvの増加につれて増加させてもよい。

【００４２】ニュートラル判定条件が不成立、即ち第１
クラッチC-1が正常に係合している場合は、プログラム
を終了するが、ニュートラル判定条件が成立した場合、
スロットル踏込み後、トルクリミテーションしながら制
御装置５０は、例えば第１クラッチC-1が解放し第２及
び第３クラッチC-2，C-3が係合して成立される第５速段
への移行を指令する（ステップ６８）。移行が完了する
と第５速段でのニュートラル判定条件が成立しているか
否かの判定が行なわれる（ステップ６９）。即ち、制御
装置５０は、出力軸回転数センサ５３によって検出され
た出力軸２１の回転数Nvに第５速段のギヤ比Gr5を乗じ
た値に判定値A5を加算して第２閾値L5を、式L5＝Nv×Gr
5＋A5によって算出し、入力軸回転数センサ５２によっ
て検出された入力軸２０の回転数Niが第２閾値L5より大
きいとき、ニュートラル判定条件が成立と判断する。第
５速段ではニュートラル判定条件が成立しない場合、ク
ラッチ係合判定条件が成立するか否か判定される（ステ
ップ７０）。即ち、現時点での入力軸２０の回転数Niが
第５速段の成立を指令した時点での回転数Niより減少
し、且つ現時点でのエンジン側回転数Neがアイドル回転
以上か否かチェックし、成立していると第２、第３クラ
ッチC-2，C-3の係合判定条件が成立したと判定される。
クラッチ係合判定条件が成立すると、第１クラッチC-1
が異常と判断される（ステップ７１）。入力軸回転数セ
ンサ５２によって検出された入力軸２０の回転数Niが第
１閾値L1より大きくなってニュートラル判定条件が成立
するのは、第１クラッチC-1が異常で係合されない場合
と、ワンウェイクラッチF-1が故障して空転する場合と
があるが、ワンウェイクラッチF-1は殆ど故障しないの
で、第１クラッチC-1の異常と判断してもよい。第１ク
ラッチC-1が異常と判断されると、エマージェンシ制御
が行なわれ、第５速段に固定して走行可能とする（ステ
ップ７２）。第５速段でもニュートラル判定条件が成立
すると、マニュアルバルブ２５が異常で、油圧サーボ装
置２６に油圧が供給されていないと判断する（ステップ
７３）。上述の説明では、ND制御を行なった後にニュー
トラルフェールを判定する制御プログラムを実行してい
るが、車両が信号等により停車している間及びこのよう
な停車後の発進時にもこの制御プログラムは同様に実行
される。

【００４３】手動変換モードＳにしてマニュアルバルブ
２５を第２速段又は第３速段にして発進する場合も、前
述と同様に、油温がE℃以上である等、ステップ６１〜
６６の条件が満たされると、制御装置５０は、入力軸回
転数センサ５２によって検出された入力軸２０の回転数
Niが、出力軸回転数センサ５３によって検出された出力
軸２１の回転数Nvに第１速段のギヤ比Gr1を乗じた値に
判定値A1を加算した第１閾値L1より大きいか否かチェッ
クし、大きい場合ニュートラル判定条件が成立したと判
定する。

【００４４】ニュートラル判定条件が不成立、即ち第１
クラッチC-1が正常に係合している場合は、プログラム
を終了するが、ニュートラル判定条件が成立した場合、
制御装置５０は、例えば第１クラッチC-1が解放し第２
及び第３クラッチC-2，C-3が係合して成立される第５速
段への移行を指令する（ステップ６８）。移行が完了す
ると第５速段でのニュートラル判定条件が成立している
か否かの判定が行なわれる（ステップ６９）。制御装置
５０は、入力軸２０の回転数Niが、出力軸２１の回転数
Nvに第５速段のギヤ比Gr5を乗じた値に判定値A5を加算
した第２閾値L5より大きいか否かチェックし、小さいと
きニュートラル判定条件が不成立と判定する。第５速段
ではニュートラル判定条件が成立しない場合、クラッチ
係合判定条件が成立するか否か判定される（ステップ７
０）。現時点での回転数Niが第５速段の成立を指令した
時点での回転数Niより減少し、且つ現時点でのエンジン
側回転数Neが第５速段の成立を指令した時点での回転数
Neより増大すると第２、第３クラッチC-2，C-3の係合判
定条件が成立したと判定される。クラッチ係合判定条件
が成立すると、第１クラッチC-1が異常と判断され（ス
テップ７１）、前述と同様のエマージェンシ制御が行な
われる。第２速段又は第３速段で発進した場合に、ニュ
ートラル判定条件が成立するのは、第１摩擦係合要素と
しての第１クラッチC-1の係合異常、若しくは第３摩擦
係合要素としての第１ブレーキB-1又は第３クラッチC-3
の係合異常である。仮に第１クラッチC-1が正常で、第
１ブレーキB-1又は第３クラッチC-3が係合異常で解放し
ているとすると、第１クラッチC-1及びワンウェイクラ
ッチF-1が係合して第１速段が成立するので、前述のニ
ュートラル判定条件が不成立となるはずであるにも拘わ
らず、ニュートラル判定条件が成立するのは、第１クラ
ッチC-1の係合異常であると判断する。第２速段で発進
した場合は、第１ブレーキB-1が第３摩擦係合要素とし
て機能し、第３速段で発進した場合は、第３クラッチC-
3が第３摩擦係合要素として機能する。第５速段でもニ
ュートラル判定条件が成立すると、マニュアルバルブ２
５が異常と判断する（ステップ７３）。

【００４５】エンジンをかけた後に後進する場合、運転
者はフットブレーキを踏んでシフトレバーによりマニュ
アルバルブ２５をニュートラルＮにシフトし、エンジン
を始動した後に、マニュアルバルブ２５を後進レンジＲ
にシフトし、ブレーキペダルを離してアクセルを踏んで
後進する。制御装置５０は、第２ブレーキB-2を係合し
た後に、前述のND制御と同様にNR制御を行なってクラッ
チC-3を係合ショックが発生しないように係合し、後進
段を成立する。この状態で図８の制御プログラムが実行
され、前述と同様に、油温がＥ℃以上であり、後進レン
ジＲが選択されており、NR制御中でなく、後進レンジＲ
からニュートラルＮに切り替えるRN制御中でなく、ニュ
ートラル制御中でなく、且つ出力軸２１の回転数Nvが所
定回転数Ｍrpm以下であることが確認されると（ステッ
プ８１〜８５）、クラッチ係合判定条件が成立するか否
か判定される（ステップ８６）。即ち、現時点での入力
軸２０の回転数Niが後進段の成立を指令した時点での回
転数Niより減少し、且つ現時点でのエンジン側回転数Ne
がアイドル回転以上か否かチェックし、成立していると
第３クラッチC-3の係合判定条件が成立したと判断され
る。クラッチ係合判定条件が不成立であるとプログラム
は終了するが、成立するとニュートラル判定条件が成立
しているか否かの判定が行なわれる（ステップ８７）。
制御装置５０は、出力軸回転数センサ５３によって検出
された出力軸２１の回転数Nvに後進段のギヤ比Grbを乗
じた値に判定値Abを加算して閾値Lbを、式Lb＝Nv×Grb
＋Abによって算出し、入力軸回転数センサ５２によって
検出された入力軸２０の回転数Niが閾値Lbより大きいと
き、ニュートラル判定条件が成立と判断する。ニュート
ラル判定条件が不成立、即ち第３クラッチC-3及び第２
ブレーキB-2が正常に係合している場合は、プログラム
を終了するが、ニュートラル判定条件が成立した場合
は、第３クラッチC-3又は第２ブレーキB-2の係合異常に
よるニュートラルフェールと判定され（ステップ８
８）、異常ランプを点灯する等のエマージェンシ制御が
行なわれる。

【００４６】出力軸２１の回転数Nvが所定回転数Mrpm以
上の場合でも、入力軸２０の回転数Niが、出力軸２１の
回転数Nvにニュートラルフェールの判定時に成立するよ
うに指令されている変速段のギヤ比を乗じた値に判定値
Ａを加算した閾値Ｌより大きいときニュートラルフェー
ルと判定するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動変速機の制御装置により制
御される自動変速機のスケルトン図。

【図２】 自動変速機の各変速段におけるクラッチ、ブ
レーキの係合表。

【図３】 自動変速機の各変速段におけるプラネタリギ
ヤの各要素の回転数比を示す速度線図。

【図４】 第１クラッチC-1を係脱する油圧サーボ装置
を示す図。

【図５】 自動変速機の制御装置を示すブロック図。

【図６】 ニュートラルフェール検出用の制御プログラ
ムのフロー図。

【図７】 出力軸の回転数に対応して設定された入力軸
の回転数の閾値及び第１クラッチの係合過程の出力油圧
を示すグラフ。

【図８】 後進段用の制御プログラムのフロー図。

【符号の説明】

１０・・・自動変速機、１１・・・トルクコンバータ
（流体伝動装置）、１２・・・変速機構、２０・・・入
力軸、２１・・・出力軸、２５・・・マニュアルバル
ブ、２６・・・油圧サーボ装置、２７・・・増幅弁、２
９・・・切替弁、３２・・・リニアソレノイド調圧弁、
SLC-1〜SLC-2，SLB-1，SLB-2・・・リニアソレノイド、
３６，４９・・・弁体、５０・・・制御装置、５１・・
・エンジン側回転数センサ、５２・・・入力軸回転数セ
ンサ、５３・・・出力軸回転数センサ、５４・・・レン
ジ位置センサ、５５・・・スロットル開度センサ、５６
・・・フットブレーキセンサ、C-1・・・第１クラッ
チ、C-2・・・第２クラッチ、C-3・・・第３クラッチ、
B-1・・・第１ブレーキ、B-2・・・第２ブレーキ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早渕 正宏 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 西田 正明 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 筒井 洋 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Ｆターム(参考） 3J552 MA02 MA12 MA25 MA26 NA01 NB01 PA51 PB01 RA02 SA02 SB01 VA32W VA37W VA42W VA74W

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸の回転を変速して出力軸に出力す
   る変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために
   係脱される複数の係合要素と、ソレノイド弁に供給され
   る電気信号に応じた出力油圧を給排して前記係合要素を
   夫々係脱させる複数の油圧サーボ装置と、前記入力軸及
   び出力軸の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置
   及び出力軸回転数検出装置とを備えた自動変速機の制御
   装置において、一の変速段を成立した指令が送出されて
   いるとき、前記入力軸の回転数が、前記出力軸の回転数
   に応じて設定された閾値より大きい場合、ニュートラル
   フェールと判定することを特徴とする自動変速機の制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記出力軸の回転数に応じて設定された
   閾値は、前記出力軸の回転数に前記一の変速段のギヤ比
   を乗じた値に判定値を加算して求めた値であることを特
   徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記複数の係合要素は、前記変速機構の
   低速段成立時に常時係合される第１摩擦係合要素と、高
   速段成立時に常時係合される第２摩擦係合要素を含み、
   前記一の変速段は前記第１摩擦係合要素が係合され、且
   つ第２摩擦係合要素が解放される低速段のいずれかの変
   速段であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速
   機の制御装置。
4. 【請求項４】 前記出力軸の回転数に応じて設定された
   閾値は、前記低速段のいずれかの変速段のギヤ比に前記
   出力軸の回転数を乗じた値に判定値を加算して求めた値
   であることを特徴とする請求項３に記載の自動変速機の
   制御装置。
5. 【請求項５】前記低速段のいずれかの変速段は、低速段
   の中でギヤ比が最大である第１速段であることを特徴と
   する請求項４に記載の自動変速機の制御装置。
6. 【請求項６】 前記低速段のいずれかの変速段は、低速
   段の中で成立が指令されている変速段であり、該成立が
   指令されている変速段のギヤ比に前記出力軸の回転数を
   乗じた値に判定値を加算して閾値を求めることを特徴と
   する請求項４に記載の自動変速機の制御装置。
7. 【請求項７】 前記複数の係合要素は、前記変速機構の
   低速段成立時に常時係合される第１摩擦係合要素と、高
   速段成立時に常時係合される第２摩擦係合要素を含み、
   前記第１摩擦係合要素が係合され、且つ第２摩擦係合要
   素が解放される低速段のいずれかの変速段を前記一の変
   速段として成立した指令が送出されているとき、前記入
   力軸の回転数が、前記出力軸の回転数に応じて設定され
   た閾値より大きい場合、前記第２摩擦係合要素が係合さ
   れ、且つ前記第１摩擦係合要素が解放される高速段のい
   ずれかの変速段を成立する指令を送出し、該高速段のい
   ずれかの変速段が成立した場合、前記第１摩擦係合要素
   のニュートラルフェールと判定することを特徴とする請
   求項１に記載の自動変速機の制御装置。
8. 【請求項８】 前記複数の係合要素は、前記変速機構の
   低速段成立時に常時係合される第１摩擦係合要素と、該
   第１摩擦係合要素と共に係合されて低速段の中の一の変
   速段を成立する第３摩擦係合要素を含み、前記変速機構
   は、前記第１摩擦係合要素が係合しているときに係合し
   て低速段の中の他の変速段を成立するワンウェイクラッ
   チを備え、前記第１及び第３摩擦係合要素を係合して前
   記低速段の中の一の変速段を成立した指令が送出されて
   いるとき、前記入力軸の回転数が、前記出力軸の回転数
   に応じて設定された閾値より大きい場合、前記第１摩擦
   係合要素の係合異常と判定することを特徴とする請求項
   １に記載の自動変速機の制御装置。
9. 【請求項９】 第１サンギヤ、該第１サンギヤと噛合す
   るピニオンを支承する第１キャリヤ及び前記入力軸に連
   結され前記ピニオンと噛合する第１リングギヤを有する
   減速プラネタリギヤと、第２及び第３サンギヤ、該第２
   サンギヤに直接噛合するとともに中間ピニオンを介して
   前記第３サンギヤに噛合するロングピニオンと該中間ピ
   ニオンとを支承して前記入力軸に連結される第２キャリ
   ヤ、及び前記ロングピニオンと噛合し前記出力軸に連結
   された第２リングギヤを有する変速プラネタリギヤとに
   よって前記変速機構を構成し、前記第１キャリヤと前記
   第３、第２サンギヤとを夫々選択的に係脱可能に連結す
   る第１、第３クラッチと、前記入力軸を前記第２キャリ
   ヤに係脱可能に連結する第２クラッチと、前記第２サン
   ギヤ及び前記第２キャリヤの回転を選択的に規制する第
   １、第２回転規制手段とによって前記複数の係合要素を
   構成したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに
   記載の自動変速機の制御装置。