JP2007040346A - 車両用自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インターロックの発生時において、ドライバビリティが好ましくない変速を回避することができる車両用自動変速機の油圧制御装置を提供する。
【解決手段】 自動変速機１０にインターロックを生じさせる故障が生じた旨が判定されたときには、切換弁３６の第１出力ポート３８ｃと第１ドレーンポート３８ａとが連通させられることによって、故障時に解放させる油圧式摩擦係合装置の係合が解消されるとともに、故障が生じた旨が判定されたときには切換弁３６の切換制御を通じて特定変速段を成立させられるので、その故障時に解放させる油圧式摩擦係合装置の係合を条件しなくてもよく、自動変速機１０にインターロックを生じさせる故障の判定時においてドライバビリティが好ましくない変速を回避することができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、油圧式摩擦係合装置に油圧を直接出力するソレノイドバルブを制御することにより油圧式摩擦係合装置を係合させる車両用自動変速機の油圧制御装置に係り、特に、自動変速機にインターロックを発生する故障が生じたときにはインターロックを回避して特定変速段を成立させる技術に関するものである。

複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合、解放されることにより、変速比が異なる複数の変速段が成立させられる自動変速機であって、各々の油圧式摩擦係合装置に対応して設けられてその油圧式摩擦係合装置に油圧を直接出力するソレノイドバルブを複数備え、その複数のソレノイドバルブを制御することにより、前記複数の変速段のいずれかを成立させる車両用自動変速機の油圧制御装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載された装置がそれである。

これによれば、所定のソレノイドバルブが油圧を出力する油圧出力側作動位置でフェイル（故障）し、このソレノイドバルブから出力される油圧によって係合される油圧式摩擦係合装置が常時係合されることになると、その油圧式摩擦係合装置の係合を条件とする他の変速段に変速することにより、変速段を達成するために予め設定された油圧式摩擦係合装置以外の油圧式摩擦係合装置の同時係合で自動変速機の歯車伝動機構が相互にロックする所謂インターロックの発生が回避されるように構成されている。
特開２０００−６５２０３号公報

ところで、上記従来の装置においては、フェイルしたソレノイドバルブから出力される油圧によって係合される油圧式摩擦係合装置の係合を条件とする他の変速段に変速されることによってインターロックの発生が回避されるように構成されている。しかし、このようにフェイルしたソレノイドバルブから出力される油圧によって係合される油圧式摩擦係合装置の係合を条件とする他の変速段に変速されると、自動変速機の構成によっては、ドライバビリティの上で好ましくない変速、たとえば８速ギヤ段から５速ギヤ段への大幅なダウン変速が発生し、運転者に不快感或いは違和感を与えるという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、インターロックが発生する故障時において、ドライバビリティが好ましくない変速を回避することができる車両用自動変速機の油圧制御装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) 複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合、解放されることにより、変速比が異なる複数の変速段が成立させられる自動変速機であって、各々の油圧式摩擦係合装置に対応して設けられ、それら油圧式摩擦係合装置に油圧を直接出力するソレノイドバルブを複数備え、それら複数のソレノイドバルブを制御することにより、前記複数の変速段のいずれかを成立させる車両用自動変速機の油圧制御装置において、(b)前記複数の油圧式摩擦係合装置のうち前記自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたときに解放させる油圧式摩擦係合装置に対して設けられたソレノイドバルブの入力ポートに接続された第１出力ポートと、元圧が供給される第１入力ポートと、第１ドレーンポートとを有し、前記故障が生じていないときには該第１出力ポートと第１入力ポートとが連通させられる一方、前記故障が生じたときには前記第１出力ポートと第１ドレーンポートとが連通させられて特定変速段を成立させる切換弁装置を含むことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に記載の発明において、前記複数の油圧式摩擦係合装置には、前記自動変速機の変速段が所定の変速段以下の低速段側であるときには係合させられるが、その所定の変速段を越えた高速段側であるときには解放させられる第１油圧式摩擦係合装置が含まれ、且つ前記故障が生じたときに解放させる油圧式摩擦係合装置にその第１油圧式摩擦係合装置が含まれていることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、請求項１又は２に記載の発明において、前記特定変速段は、前記自動変速段の最高速段よりも１段低速段側の変速段であることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、請求項１又は２に記載の発明において、前記切換弁装置は、前記複数の油圧式摩擦係合装置のうち前記故障が生じたときに係合させる油圧式摩擦係合装置に対して設けられたソレノイドバルブのドレーンポートに接続された第２出力ポートと、元圧が供給される第２入力ポートと、第２ドレーンポートとを有し、前記故障が生じていないときには該第２出力ポートと第２ドレーンポートとが連通させられる一方、前記故障が生じたときには前記第２出力ポートと第２入力ポートとが連通させられることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、請求項４に記載の発明において、前記故障が生じたときに係合させる油圧式摩擦係合装置は、係合させられることにより前記自動変速機の最高速段よりも１段低速側の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置であることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至５の何れかに記載の発明において、前記切換弁装置を電気的に制御する制御装置をさらに含み、その制御装置は、前記自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたか否かを判定し、前記故障が生じた旨を判定したときには前記切換弁装置の連通状態を切換制御することを特徴とする。

請求項１に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、前記自動変速機にインターロックを生じさせる故障が生じたときには、切換弁装置の第１出力ポートと第１ドレーンポートとが連通させられることによって、前記複数の油圧式摩擦係合装置のうち前記故障時に解放させる油圧式摩擦係合装置の係合が解消されるとともに、前記切換弁装置の切換制御を通じて特定変速段が成立させられるので、その故障したソレノイドバルブから出力される油圧によって係合される油圧式摩擦係合装置の係合を条件とする変速段を用いなくてもよく、自動変速機にインターロックを生じさせる故障時においてドライバビリティが好ましくない変速を回避することができる。

請求項２に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、変速段が所定の変速段以下の低速側であるときには係合させられるが、その所定の変速段を越えた高速段側であるときには解放させられる第１油圧式摩擦係合装置が含まれるとともに、前記故障が生じたときに解放させる油圧式摩擦係合装置にその第１油圧式摩擦係合装置が含まれている。このため、上記第１油圧式摩擦係合装置に対して設けられたソレノイドバルブが油圧出力側にフェイルしたときは、前記切換弁装置によりその油圧式摩擦係合装置が解放されることから、その故障したソレノイドバルブから出力される油圧によって係合される第１油圧式摩擦係合装置の係合を条件とする変速段を用いなくても、特定変速段が成立させられる。これにより、上記所定の変速段を成立させるために係合させられる摩擦係合装置に対して設けられたソレノイドバルブが油圧出力側にフェイルしたとしても、この摩擦係合装置の係合を要件とする変速段として大幅に低速側の変速段へダウンシフトすることが回避され、ソレノイドバルブの故障時においてドライバビリティが好ましくない変速を回避することができる。

請求項３に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、前記特定変速段は前記自動変速段の最高速段よりも１段低速段側の変速段であることから、自動変速機にインターロックを生じさせる故障時においてはその自動変速段の最高速段よりも１段低速段側の変速段が成立させられるので、大幅なダウン変速が回避されて運転者に不快感を与えることがなく、駆動力の低下を抑制することができる。

また、請求項４に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、前記故障が生じたときに係合させる油圧式摩擦係合装置に対して設けられたソレノイドバルブのドレーンポートに接続された切換弁装置の第２出力ポートと第２ドレンポートとが前記故障が生じないときに連通させられるが、前記故障が生じるとその第２出力ポートと第２入力ポートとが連通させられることから、そのソレノイドバルブから出力される油圧によって係合される油圧式摩擦係合装置は、非故障時にはそのソレノイドバルブのドレーンポートが切換弁装置を通してドレーンされるので通常の弁作動が許容され、故障時にはそのソレノイドバルブのドレーンポートが切換弁装置により遮断されてそのソレノイドバルブから出力される油圧によって係合される油圧式摩擦係合装置の係合状態が維持される。このため、複数のソレノイドバルブを個別に制御することなく、特定変速段を成立させることが可能となる。

請求項５に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、前記故障が生じたときに係合させる油圧式摩擦係合装置は、係合させられることにより前記自動変速機の最高速段よりも１段低速側の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置であることから、大幅なダウン変速が回避されて運転者に不快感を与えることがなく、駆動力の低下を抑制することができる。

請求項６に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、前記切換弁装置を電気的に制御する制御装置が含まれ、その制御装置は、前記自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたか否かを判定し、その故障が生じた旨を判定したときには切換弁装置の連通状態を切り換えるので、前記複数の油圧式摩擦係合装置のうち前記故障時に解放させる油圧式摩擦係合装置の係合が解消されるとともに、前記切換弁装置の切換制御を通じて特定変速段が成立させられる。このように、電気的な処理により切換弁装置の連通状態が切り換えられるので、従来のフェイルセーフバルブのように複数の油圧式摩擦係合装置の係合油圧を用いて機械的に切り換える場合に比較して、油圧制御装置における油圧制御回路の構成を簡素化することができる。

ここで好適には、前記自動変速機としては、共通の軸心上に設けられた複数の遊星歯車装置を有する遊星歯車式の自動変速機が好適に用いられるが、互いに平行な複数の軸心上に設けられた複数の遊星歯車装置を有するものでもよく、また、複数の入力経路を切り換えて変速する遊星歯車式自動変速機を用いることもできるなど、複数の油圧式摩擦係合装置を選択的に係合、解放して変速を行う種々の自動変速機を採用できる。

また、好適には、油圧式摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキが広く用いられている。この油圧式摩擦係合装置を係合させるための作動油圧を供給するオイルポンプは、例えばエンジン等の走行用の動力源により駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、走行用動力源とは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。

また、好適には、前記ソレノイドバルブは、専ら変速用に用いられ、例えばスプールの一端側に、出力油圧が導かれるフィードバック油室が設けられるとともにスプリングが配設され、他端側に設けられたソレノイドによる電磁力とのバランスで、出力油圧を調圧するリニアソレノイドバルブが好適に用いられるが、デューティ制御で油圧を制御するＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブなどを採用することもできる。

また、好適には、前記ソレノイドバルブは、電気信号にしたがって作動させられるソレノイド（電磁アクチュエータ）から出力される推力によってスプールが直接駆動される直動型の弁であってもよいし、電気信号にしたがって作動させられるソレノイドを備えた電磁弁とその電磁弁から出力されるパイロット圧にしたがって駆動されるスプール弁とから構成される間接駆動型の弁装置であってもよい。

また、上記ソレノイドバルブは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置の各々に対応して１つずつ複数個設けられるが、同時に係合したり係合、解放したりする複数個の油圧式摩擦係合装置が存在する場合には、それ等に共通の変速用ソレノイドバルブを設けることもできるなど、種々の態様が可能である。

また、好適には、前記切換弁装置は、非故障位置において上記第１出力ポートと第１入力ポートとを連通させ且つ上記第２出力ポートと第２ドレーンポートとを連通させるが、故障位置において上記第１出力ポートと第１ドレンポートとを連通させ且つ第２出力ポートと第２入力ポートとを連通させる単一のスプールを有する切換弁を含んで構成される。

また、好適には、上記スプールは、スプリングによって前記非故障位置に向かって常時付勢され、故障時に作動させられるオンオフ電磁弁から出力させられるパイロット油圧がスプールの一端面に作用されることにより、そのスプリングの付勢力に抗して前記非故障位置から前記故障位置へ移動させられる。すなわち、前記切換弁装置は、そのスプールを前記非故障位置から故障位置へ移動させるための上記オンオフ電磁弁を含んで構成される。なお、上記のスプリングに替えて、非故障時に非故障位置に向かって付勢するための一定の油圧を受け入れてスプールの他端面に作用させる油室が設けられてもよい。

また、好適には、前記オンオフ電磁弁の元圧として供給するモジュレータ圧を発生するモジュレータバルブが設けられる。このモジュレータバルブは、例えばライン油圧等の所定の油圧が供給される入力ポートと、オンオフ電磁弁に接続される出力ポートと、作動油をドレーンするドレーンポートと、出力ポートから出力された油圧が導かれてスプールを一方向へ付勢するフィードバック油室と、そのスプールを反対方向へ付勢する調圧スプリングとを有し、その調圧スプリングと出力油圧とのバランスで出力油圧を一定のモジュレータ油圧に調圧するように構成されるが、電気的に一定のモジュレータ油圧に調圧するリニアソレノイドバルブなどを用いることも可能である。上記モジュレータ油圧は、ライン圧よりも低い一定の圧である。

また、好適には、前記制御装置は、たとえばマイクロコンピュータにより構成される電子制御装置であり、自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたか否かを判定する判定手段を備える。この判定手段は、走行中の変速段の達成に関与しない油圧式摩擦係合装置の係合状態と走行中の変速段の達成に関与する油圧式摩擦係合装置の係合状態とに基づいて自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたか否かを判定するが、変速時に変化する自動変速機の入力軸回転速度（エンジン回転速度）或いは出力軸回転速度の急激な変化或いはそれに関連して発生する回転加速度や車体加速度の変化などに基づいて、上記自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたことを判定してもよい。上記油圧式摩擦係合装置の係合状態は、例えば、上記油圧式摩擦係合装置の係合油圧を、その油圧式摩擦係合装置に接続された油圧センサ或いは油圧スイッチにより検出することにより判断されるが、その油圧式摩擦係合装置に対応するソレノイドに発生する起電力を検出することにより判断されてもよい。この油圧センサ或いは油圧スイッチは必ずしもすべての油圧式摩擦係合装置に設ける必要はなく、自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたことを検出する必要がある油圧式摩擦係合装置に設けられればよい。

また、好適には、前記電子制御装置には、前記判定手段が自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたと判定したとき、前記切換弁装置を非故障位置から故障位置へ切り換えることにより前記自動変速機の最高速段よりも１段低速側の特定変速段にその自動変速機の変速段をその特定変速段に固定する特定変速段固定手段が備えられる。

また、好適には、前記特定変速段は、自動変速機の最高速段よりも１段下の変速段に設定されるが、最高速段よりも２段下の変速段に設定されてもよいし、故障時のダウンシフトに関連する走行中の車両の挙動に問題がなければ、最高速段よりも３段下の変速段に設定されてもよい。たとえば、前進８速の自動変速機であれば、第７速が特定変速段として設定される他、第６速ギヤ段が特定変速段として設定されてもよいし、第５速ギヤ段が特定変速段として設定されてもよい。

また、好適には、前記切換弁装置および特定変速段はそれぞれ必ずしも１つでなくてもよく、切換弁装置を追加することで２段の特定変速段（たとえば第３速ギヤ段、第７速ギヤ段）、或いは３段の特定変速段（たとえば第１速ギヤ段、第３速ギヤ段、第７速ギヤ段）が設けられ得る。たとえば２段の特定変速段の場合は、第１切換弁装置により成立させられる第１特定変速段と、第２切換弁装置により成立させられる第２特定変速段が設けられる。この場合、好適には、上記第１切換弁装置は所定変速段以下の低速段でフェールが判定されたときに切り換えられて、上記所定変速段以下の低速段中に設定された第１特定変速段を成立させるように構成される。上記第２切換弁装置は上記所定変速段よりも上段の高速段でフェールが判定されたときに切り換えられて、上記所定変速段よりも上段の高速段中に設定された第２特定変速段を成立させるように構成される。

また、好適には、前記切換弁装置は、オンオフ電磁弁から出力されるパイロット圧により切換られる型式の切換弁であってもよいが、スプールが電磁ソレノイドの推力により直接駆動される型式の弁であってもよい。また、第１出力ポートを第１入力ポートおよび第１ドレーンポートに択一的に連通させるためのスプールと、第２出力ポートを第２入力ポートおよび第２ドレーンポートに択一的に連通させるためのスプールとの２本のスプールから同様の機能に構成された切換弁であってもよい。要するに、弁機能が同じであれば、その機械的構成は種々の変形が可能である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、車両用自動変速機１０の骨子図である。図２は複数の変速段を成立させる際の係合要素の作動状態を説明する作動表である。この自動変速機１０は、車両の前後方向（縦置き）に搭載するＦＲ車両に好適に用いられるもので、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを同軸線上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力軸２４から出力する。入力軸２２は入力部材に相当するもので、本実施例では走行用の動力源であるエンジン３０によって回転駆動されるトルクコンバータ３２のタービン軸であり、出力軸２４は出力部材に相当するもので、プロペラシャフトや差動歯車装置を介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、この自動変速機１０は中心線に対して略対称的に構成されており、図１では中心線の下半分が省略されている。また、図１の符号２６はトランスミッションケースである。

上記自動変速機１０は、図２に示すように、第１変速部１４および第２変速部２０の各回転要素（サンギヤＳ１〜Ｓ３、キャリアＣＡ１〜ＣＡ３、リングギヤＲ１〜Ｒ３）のうちのいずれか連結の組み合わせに応じて第１変速段「１ｓｔ」〜第８変速段「８ｔｈ」の８つの前進変速段が成立させられるとともに、第１後進変速段「Ｒｅｖ１」および第２後進変速段「Ｒｅｖ２」の２つの後進変速段が成立させられる。

図２の作動表は、上記各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「（○）」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。第１変速段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）には必ずしもブレーキＢ２を係合させる必要は無いのである。また、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。

図２の作動表に示すように、自動変速機１０の変速段は、クラッチＣ１およびｃ２のうちの少なくとも１つを含む２つの油圧式摩擦係合装置の係合によって成立させられるようになっている。上記クラッチＣ１は、第１油圧式摩擦係合装置として機能し、所定の変速段（本実施例では第５速ギヤ段）以下の低速段では係合させられるが、その所定の変速段を越えた高速段では解放させられる。上記クラッチＣ２は、第２油圧式摩擦係合装置として機能し、上記所定の変速段を下まわる低速段では解放させられるが、その所定の変速段以上の高速段では係合させられる。

上記クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路９８（図３参照）のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに係合、解放時の過渡油圧などが制御される。図４は、油圧制御回路９８のうちリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６に関する部分を示す回路図であり、クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）Ａ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｃ３、Ａ_Ｃ４、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２にはそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６が直接的に接続されている。このため、元圧であるライン油圧ＰＬからそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６によって電子制御装置９０からの指令信号に応じた大きさに調圧された係合圧が各油圧アクチュエータＡ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｃ３、Ａ_Ｃ４、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２にそれぞれ直接的に供給されるようになっている。上記ライン油圧ＰＬは、図示しないリリーフ型調圧弁により、前記エンジン３０によって回転駆動される機械式のオイルポンプや電磁式オイルポンプからの出力圧から、アクセル開度或いはスロットル開度で表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。

上記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６は、変速用ソレノイドバルブに相当するものであって、基本的には何れも同じ構成であり、本実施例ではノーマリクローズ型のものが用いられている。図５のソレノイドバルブは、その一例であり、励磁電流に応じて電磁力を発生するソレノイド１００、スプール１０２、スプリング１０４、ライン油圧ＰＬが供給される入力ポート１０６、調圧した油圧を出力する出力ポート１０８、ドレーンポート１１０、出力油圧が供給されるフィードバック油室１１２を備えている。そして、フィードバック油室１１２に供給されるフィードバック油圧Ｐｆ、その受圧面積Ａｆ、スプリング１０４の荷重Ｆｌｓ、ソレノイド１００による電磁力Ｆが、次式(1) を満足するように、その電磁力Ｆに応じて３つのポート１０６、１０８、１１０の連通状態が変化させられて出力油圧（フィードバック油圧Ｐｆ）が調圧制御され、前記油圧アクチュエータＡ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｃ３、Ａ_Ｃ４、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２に供給される。リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６の各ソレノイド１００は、前記電子制御装置９０により独立に励磁され、各油圧アクチュエータＡ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｃ３、Ａ_Ｃ４、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２の油圧が独立に調圧制御されるようになっている。
Ｆ＝Ｐｆ×Ａｆ＋Ｆｌｓ ・・・(1)

図４に戻って、インターロックを発生する故障が生じたときに解放させられる油圧式摩擦係合装置であるクラッチＣ１、クラッチＣ４、ブレーキＢ１に対して設けられたソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ４、ＳＬ５の入力ポート１０６は、それぞれ切換弁３６の第１出力ポート３８ｃに接続されている。図２に示すように、所定のギヤ段を達成させる一対の油圧式摩擦係合装置の他に、何らかの故障によって他の油圧式摩擦係合装置との同時係合が発生して３以上の係合作動が発生した場合は自動変速機１０内の歯車機構が相互にロック状態となるインターロックが発生する。切換弁装置３５は、常閉型の電磁弁ＭＶ１とそれから出力されるパイロット圧により非故障状態から故障状態へ切り換えられる切換弁３６とを備え、こうしたインターロックの発生を回避して特定変速段（本実施例では、第７速ギヤ段）を成立させるために設けられている。そして、その特定変速段としての第７速ギヤ段を成立させるために、クラッチＣ１、クラッチＣ４、ブレーキＢ１が故障時に解放される油圧式摩擦係合装置として予め設定され、ソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ４、ＳＬ５の入力ポート１０６がそれぞれ切換弁３６の第１出力ポート３８ｃに接続される一方で、クラッチＣ２、クラッチＣ３がインターロックを発生する故障時に係合させる油圧式摩擦係合装置として予め設定され、クラッチＣ２、クラッチＣ３に対して設けられたソレノイドバルブＳＬ２、ＳＬ３のドレーンポート１１０がそれぞれ切換弁３６の第２出力ポート４０ｃに接続されている。

上記切換弁３６を非故障状態から故障状態へ切り換えるためにオン作動させられる電磁弁ＭＶ１から出力されたパイロット圧は、モジューレータバルブ４６によって元圧であるライン圧ＰＬから一定値に調圧されたモジュレータ圧ＰＭである。モジュレータバルブ４６は、ライン圧ＰＬが供給される入力ポート４６ａと、電磁弁ＭＶ１に接続される出力ポート４６ｃと、作動油をドレーンするドレーンポート４６ｂと、出力ポート４６ｃを入力ポート４６ａまたはドレーンポート４６ｂへ連通させるスプール４６ｅと、スプール４６ｅを開弁方向に付勢するスプリング４６ｄと、スプール４６ｅを閉弁方向に付勢するために出力圧であるモジュレータ圧ＰＭを受け入れるフィードバック油室４６ｆとを備えた減圧弁であって、元圧であるライン圧ＰＬの変化に拘わらずスプリング４６ｄの荷重で定まる一定値の圧力に調圧して出力する。

また、切換弁３６は、前記第１出力ポート３８ｃおよび第２出力ポート４０ｃの他に、元圧であるライン油圧ＰＬが供給される第１入力ポート３８ｂと、第１ドレーンポート３８ａとを有するとともに、元圧であるライン油圧ＰＬが供給される第２入力ポート４０ａと、第２ドレーンポート４０ｂとを有し、さらに、非故障状態ではスプリング４２の付勢力に従って非故障位置に位置させられるが、故障状態ではパイロット圧に基づく推力によりスプリング４２の付勢力に抗して故障位置に位置させられるスプール４４を有している。

このスプール４４は、その非故障位置では図４の実線に示すように上記第１出力ポート３８ｃと第１入力ポート３８ｂとを連通させ且つ上記第２出力ポート４０ｃと第２ドレーンポート４０ａとを連通させるが、故障位置において上記第１出力ポート３８ｃと第１ドレンポート３８ａとを連通させ且つ第２出力ポート４０ｃと第２入力ポート４０ａとを連通させる。なお、ソレノイドバルブＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ６の入力ポート１０６にはライン油圧ＰＬがそれぞれ供給されている。また、各油圧アクチュエータＡ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｃ３、Ａ_Ｃ４、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２には、その係合油圧を検出するための油圧スイッチＳ_Ｃ１、Ｓ_Ｃ２、Ｓ_Ｃ３、Ｓ_Ｃ４、Ｓ_Ｂ１、Ｓ_Ｂ２がそれぞれ接続されている。

前記図３は、図１の自動変速機１０などを制御するために車両に設けられた電気的な制御系統を説明するブロック線図であり、所謂アクセル開度として知られるアクセルペダル５０の操作量Ａccがアクセル操作量センサ５２により検出されるとともに、そのアクセル操作量Ａccを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるものであり、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、エンジン３０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン３０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度Ｔ_Ａを検出するための吸入空気温度センサ６２、エンジン３０の電子スロットル弁の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_ＴＨを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ６４、車速Ｖ（出力軸２４の回転速度Ｎ_ＯＵＴに対応）を検出するための車速センサ６６、エンジン３０の冷却水温Ｔ_Ｗを検出するための冷却水温センサ６８、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７２のレバーポジション（操作位置）Ｐ_ＳＨを検出するためのレバーポジションセンサ７４、タービン回転速度ＮＴ（＝入力軸２２の回転速度Ｎ_ＩＮ）を検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路９８内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬを検出するためのＡＴ油温センサ７８、アップシフトスイッチ８０、ダウンシフトスイッチ８２などが設けられており、それらのセンサやスイッチから、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度Ｔ_Ａ、スロットル弁開度θ_ＴＨ、車速Ｖ、エンジン冷却水温Ｔ_Ｗ、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のレバーポジションＰ_ＳＨ、タービン回転速度ＮＴ、ＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬ、変速レンジのアップ指令Ｒ_ＵＰ、ダウン指令Ｒ_ＤＮ、などを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。

電子制御装置９０は、たとえばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、入出力インターフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理して、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６や電磁弁ＭＶ１を制御し、自動変速制御、インターロック時制御などを実行する。図７は、電子制御装置９０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、自動変速機１０の変速段（ギヤ段）を切り換えるための変速段切換制御手段１２０は、自動変速制御手段１２２および特定変速段固定手段１２４を備えている。

自動変速制御手段１２２は、たとえば図８に示す予め記憶された変速線図から実際の車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccに基づいて変速判断を行い、判断された変速を実行させるための変速出力を行ってリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ６のいずれかを制御し、クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２のうちのいずれか２つを係合させる。

判定手段１２６は、電気的異常や異物の噛み込みに起因するリニアソレノイドバルブのオン状態のままのフェイル（油圧出力側状態の異常）等によって、自動変速機１０にインターロックが発生する故障が生じたか否かを、たとえば油圧アクチュエータＡ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｃ３、Ａ_Ｃ４、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２のうち、そのときに出されている変速出力に対応して決まる２つの油圧アクチュエータに加えて、他の油圧アクチュエータに油圧が発生したか否かに基づいて判定する。たとえば第８速ギヤ段で走行中では、クラッチＣ２の油圧アクチュエータＡ_Ｃ２およびブレーキＢ１の油圧アクチュエータＡ_Ｂ１に係合圧が発生していることに加えて、他のブレーキ或いはクラッチの油圧アクチュエータに油圧が発生しているか否かを油圧スイッチＳ_Ｃ１、Ｓ_Ｃ２、Ｓ_Ｃ３、Ｓ_Ｃ４、Ｓ_Ｂ１、Ｓ_Ｂ２からの信号に基づいて判定する。

特定変速段固定手段１２４は、上記判定手段１２６によって自動変速機１０にインターロックが発生する故障が生じたことが判定されると、それまでオフ状態であった電磁弁ＭＶ１をオン状態へ駆動し、その電磁弁ＭＶ１からのパイロット圧で切換弁３６を非故障状態から故障状態へ切り換える。これにより、切換弁３６では、図４に示すように、実線に示す連通状態から破線に示す連通状態に切り換えられるので、前記故障時に係合させる油圧式摩擦係合装置に属するクラッチＣ２およびＣ３に対応するリニアソレノイドバルブＳＬ２およびＳＬ３のドレーンポート１１０に切換弁３６を通してライン油圧ＰＬが供給されて優先的に係合状態とされる一方、前記故障時に解放させる油圧式摩擦係合装置に属するクラッチＣ１、Ｃ４およびブレーキＢ１に対応するリニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ４およびＳＬ５の入力ポート１０６は切換弁３６を通して大気圧とされてそのリニアソレノイドバルブＳＬ５の状態に拘わらずクラッチＣ１、Ｃ４およびブレーキＢ１は解放状態とされる。

この結果、たとえば、クラッチＣ２およびブレーキＢ１の係合により達成される第８速ギヤ段にて走行中において上記切換弁３６が非故障状態から故障状態へ切り換えられると、クラッチＣ１、クラッチＣ４と共に故障時に解放させる油圧式摩擦係合装置に属するブレーキＢ１が解放される一方で、上記クラッチＣ２と共に故障時に係合させる油圧式摩擦係合装置に属するクラッチＣ３が係合させられるので、自動変速機１０では第８速ギヤ段に替えてそれよりも１段下の第７速ギヤ段がクラッチＣ２およびクラッチＣ３の係合により達成され、それに固定される。すなわち、自動変速機１０ではそれまでの第８速ギヤ段から特定変速段である第７速ギヤ段へ切換られる。

このような故障時の切換作動は、クラッチＣ１〜Ｃ４、およびブレーキＢ１、Ｂ２のうちのいずれに対応するリニアソレノイドバルブがオン状態のままのフェイル（油圧出力状態のままの故障）となったとしても得られる。例えば、第５速ギヤ段で走行中においてその第５速ギヤ段を成立させるために係合させられるクラッチＣ１に対して設けられたソレノイドバルブＳＬ１が油圧出力側にフェイルすると、切換弁３６が非故障状態から故障状態へ切り換えられ、クラッチＣ２は係合状態に維持されるがクラッチＣ１は解放される一方で、上記クラッチＣ２と共に故障時に係合させる油圧式摩擦係合装置に属するクラッチＣ３が係合させられるので、自動変速機１０では第５速ギヤ段に替えて、特定変速段である第７速ギヤ段が達成され、それに固定される。

図９は、電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図９において、前記判定手段１２６に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、インターロック故障が検出されたか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記特定変速段固定手段１２４に対応するＳ２において、それまでオフ状態であった電磁弁ＭＶ１がオン駆動され、その電磁弁ＭＶ１からのパイロット圧によって切換弁３６が非故障状態から故障状態へ切り換えられることにより、自動変速機１０が特定変速段に切り換えられる。

上述のように、本実施例によれば、自動変速機１０にインターロックを生じさせる故障が生じた旨が判定されたときには、切換弁３６の第１出力ポート３８ｃと第１ドレーンポート３８ａとが連通させられることによって、前記複数の油圧式摩擦係合装置のうち前記故障時に解放させる油圧式摩擦係合装置の係合が解消されるとともに、切換弁３６の切換制御を通じて特定変速段である第７速ギヤ段が成立させられるので、その故障したソレノイドバルブＳＬから出力される油圧によって係合される油圧式摩擦係合装置の係合を条件とする変速段を用いなくてもよく、自動変速機１０にインターロックを生じさせる故障時においてドライバビリティが好ましくない変速を回避することができる。

また、本実施例によれば、自動変速機１０の油圧式摩擦係合装置には、変速段が所定の変速段（本実施例では第５速ギヤ段）以下の低速側であるときには係合させられるが、その所定の変速段を越えた高速段側であるときには解放させられる第１油圧式摩擦係合装置（本実施例ではクラッチＣ１）が含まれるとともに、前記故障が生じたときに解放させる油圧式摩擦係合装置（本実施例ではＣ１、Ｃ４、Ｂ１）にその第１油圧式摩擦係合装置（Ｃ１）が含まれている。このため、その第１油圧式摩擦係合装置（Ｃ１）は、それに対して設けられたソレノイドバルブＳＬ１が油圧出力側にフェイルしたときは、切換弁３６によりその油圧式摩擦係合装置（Ｃ１）が解放されることから、その故障したソレノイドバルブＳＬ１から出力される油圧によって係合される第１油圧式摩擦係合装置（Ｃ１）の係合を条件とする変速段を用いなくても、特定変速段（本実施例では第７速ギヤ段）が成立させられる。これにより、例えば、第８速ギヤ段での走行中に第５速ギヤ段以下の低速側の変速段を成立させるために係合させられるクラッチＣ１に対して設けられたソレノイドバルブＳＬ１が油圧出力側にフェイルしても特定変速段である第７速ギヤ段が成立させられるので、このクラッチＣ１の係合を要件とする変速段として大幅に低速側の変速段へダウンシフトすることが回避され、ソレノイドバルブの故障時においてドライバビリティが好ましくない変速を回避することができる。

また、本実施例によれば、前記特定変速段は、自動変速段１０の最高速段よりも１段低速段側の変速段すなわち第７速ギヤ段であることから、比較的高速走行中における自動変速機１０にインターロックを生じさせる故障時においてはその自動変速段１０の最高速段よりも１段低速段側の変速段が成立させられるので、大幅なダウン変速が回避され、運転者に不快感を与えることなく、駆動力の低下を抑制することができる。

また、本実施例によれば、前記故障が生じたときに係合させる油圧式摩擦係合装置（Ｃ２、Ｃ３）に対して設けられたソレノイドバルブＳＬ２、ＳＬ３のドレーンポート１１０に接続された切換弁３６の第２出力ポート４０ｃと第２ドレンポート４０ａとが前記故障が生じないときに連通させられるが、前記故障が生じるとその第２出力ポート４０ｃと第２入力ポート４０ｂとが連通させられることから、そのソレノイドバルブＳＬ２、ＳＬ３から出力される油圧によって係合される油圧式摩擦係合装置（Ｃ２、Ｃ３）は、非故障時にはそのソレノイドバルブのドレーンポート１１０が切換弁３６を通してドレーンされるので通常の弁作動が許容され、故障時にはそのソレノイドバルブＳＬ２、ＳＬ３のドレーンポート１１０が切換弁３６により遮断されてそのソレノイドバルブＳＬ２、ＳＬ３から出力される油圧によって係合される油圧式摩擦係合装置（Ｃ２、Ｃ３）の係合状態が維持される。このため、複数のソレノイドバルブを個別に制御することなく、特定変速段を成立させることが可能となる。

また、本実施例によれば、上記故障が生じたときに係合させる油圧式摩擦係合装置は、係合させられることにより自動変速機１０の最高速段よりも１段低速側の変速段を成立させる合させる油圧式摩擦係合装置（Ｃ３）であることから、大幅なダウン変速が回避され、運転者に不快感を与えることなく、駆動力の低下を抑制することができる。

また、本実施例によれば、電子制御装置９０は、自動変速機１０にインターロックが発生する故障が生じたか否かを判定し、その故障が生じた旨を判定したときには切換弁３６の連通状態を切り換えるので、複数の油圧式摩擦係合装置のうち前記故障時に解放させる油圧式摩擦係合装置（Ｃ１、Ｃ４、Ｂ１）の係合が解消されるとともに、切換弁３６の切換制御を通じて特定変速段が成立させられる。このように、電気的な処理により切換弁３６の連通状態が切り換えられるので、従来のフェイルセーフバルブのように複数の油圧式摩擦係合装置の係合油圧を用いて機械的に切り換える場合に比較して、油圧制御回路９８の構成を簡素化することができる利点がある。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用された車両用自動変速機の構成を説明する骨子図である。 図１の車両用自動変速機の係合要素の作動状態を説明する図である。 図１の車両用自動変速機が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図３の油圧制御回路の要部を示す回路図である。 図４のリニアソレノイドバルブの一例を示す断面図である。 図３のシフトレバーの一例を示す斜視図である。 図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図７の自動変速制御手段で用いられる変速線図の一例を示す図である。 図３の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０：車両用自動変速機
３５：切換弁装置
３６：切換弁
３８ａ：第１ドレーンポート
３８ｂ：第１入力ポート
３８ｃ：第１出力ポート
４０ａ：第２ドレーンポート
４０ｂ：第２入力ポート
４０ｃ：第２出力ポート
９０：電子制御装置（制御装置）
９８：油圧制御回路
Ｃ１〜Ｃ４：クラッチ（油圧式摩擦係合装置）
Ｂ１：第１ブレーキ（油圧式摩擦係合装置）
Ｂ２：第２ブレーキ（油圧式摩擦係合装置）
ＳＬ１〜ＳＬ６：リニアソレノイドバルブ
ＭＶ１：電磁弁
ＰＬ：ライン油圧（元圧）

Claims (6)

1. 複数の油圧式摩擦係合装置が選択的に係合、解放されることにより、変速比が異なる複数の変速段が成立させられる自動変速機であって、各々の油圧式摩擦係合装置に対応して設けられ、該油圧式摩擦係合装置に油圧を直接出力するソレノイドバルブを複数備え、該複数のソレノイドバルブを制御することにより、前記複数の変速段のいずれかを成立させる車両用自動変速機の油圧制御装置において、
   前記複数の油圧式摩擦係合装置のうち前記自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたときに解放させる油圧式摩擦係合装置に対して設けられたソレノイドバルブの入力ポートに接続された第１出力ポートと、元圧が供給される第１入力ポートと、第１ドレーンポートとを有し、前記故障が生じていないときには該第１出力ポートと第１入力ポートとが連通させられる一方、前記故障が生じたときには前記第１出力ポートと第１ドレーンポートとが連通させられて特定変速段を成立させる切換弁装置を含む
   ことを特徴とする車両用自動変速機の油圧制御装置。
2. 前記複数の油圧式摩擦係合装置には、前記自動変速機の変速段が所定の変速段以下の低速段側であるときには係合させられるが、該所定の変速段を越えた高速段側であるときには解放させられる第１油圧式摩擦係合装置が含まれ、前記故障が生じたときに解放させる油圧式摩擦係合装置に該第１油圧式摩擦係合装置が含まれている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
3. 前記特定変速段は、前記自動変速段の最高速段よりも１段低速段側の変速段である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
4. 前記切換弁装置は、前記複数の油圧式摩擦係合装置のうち前記故障が生じたときに係合させる油圧式摩擦係合装置に対して設けられたソレノイドバルブのドレーンポートに接続された第２出力ポートと、元圧が供給される第２入力ポートと、第２ドレーンポートとを有し、前記故障が生じていないときには該第２出力ポートと第２ドレーンポートとが連通させられる一方、前記故障が生じたときには前記第２出力ポートと第２入力ポートとが連通させられる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
5. 前記故障が生じたときに係合させる油圧式摩擦係合装置は、係合させられることにより前記自動変速機の最高速段よりも１段低速側の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置である
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
6. 前記切換弁装置を電気的に制御する制御装置をさらに含み、該制御装置は、前記自動変速機にインターロックが発生する故障が生じたか否かを判定し、前記故障が生じた旨を判定したときには前記切換弁装置の連通状態を切換制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
   

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