JP2007057057A - 自動変速機のフェール検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 故障している油圧スイッチがあれば早く明確に特定する。
【解決手段】 車両運行中の油圧スイッチ状態確認処理に加えて、エンジン始動前のイグニションスイッチＯＮ時に、油圧スイッチの状態を検知して、タイマ値ＴＢが所定値Ｔｂに達するまで油圧スイッチのＯＮが継続したときは当該油圧スイッチが故障している旨判定する。エンジン始動前で油圧が発生していないことが確実な状態で、油圧スイッチの状態を判断するから、自動変速機のレンジがどのレンジであるかにかかわらず、高い精度で油圧スイッチが正常か故障かを判定できる。車両運行中もＤレンジからＰ、Ｒ、Ｎレンジに切り換わったときに油圧スイッチの状態を検知することにより、Ｄレンジでのみ締結される摩擦要素の油圧スイッチが正常か故障かを確実に判定できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両用の自動変速機のフェール検出装置、とくに摩擦要素の作動油圧を検出する油圧スイッチのフェール検出装置に関する。

車両用の自動変速機では、複数の摩擦要素を備えて、摩擦要素の締結、解放の組み合わせにより複数の変速段を実現するようになっている。油圧回路には各摩擦要素の作動圧を検出する油圧スイッチが設けられ、作動圧のフィードバック制御に用いられる。
一方、あらかじめ設定された所定の摩擦要素の締結に加えてさらに他の摩擦要素が締結されると、それらの同時締結によるインターロックを引き起こす。このため、油圧スイッチの検出結果により、油圧が供給される旨検出された摩擦要素の組み合わせがインターロックを引き起こす場合には、インターロック回避対策として、予め定めた変速段に固定するようにしている。

しかし、もし油圧スイッチなどの電気系統が故障していたときには、作動圧の適切な制御が困難となるとともに、とくにインターロックの誤検知となり、本来不要の制御を行うことになるので、油圧スイッチが正常であることを確認する必要がある。
そこで、本出願人は、公表特許ＷＯ２００３／０２９７００公報において、いずれかの変速段が維持継続されている間に、当該変速段で締結されている摩擦要素と油圧スイッチにより油圧が供給されている旨検出された摩擦要素とが一致しない場合には、電気フェールが発生しているものと判断する自動変速機制御装置を提案した。
これにより、電気フェールが発生している場合には、インターロック回避対策を実行しないようにして、正常な制御を継続することができる。
公表特許ＷＯ２００３／０２９７００号公報

しかしながら、上記装置では電気フェールの発生までは判断できるものの、現在の変速段で締結されている摩擦要素と油圧スイッチにより締結されているとされる摩擦要素とが一致しない条件は種々あるので、実際に油圧スイッチの故障なのかあるいは油圧回路のソレノイドを用いた油圧制御弁等の誤動作なのかまでは特定が困難である。
したがって本発明は、油圧スイッチが故障している場合にはこれをできるだけ明確に特定して、迅速に故障対応ができるようにした自動変速機のフェール検出装置を提供することを目的とする。

このため、本発明は、油圧スイッチのいずれかがＯＮしているかを検知する油圧スイッチＯＮ検知手段と、油圧スイッチＯＮ検知手段の検知結果に基づいて油圧スイッチの状態を判定するフェール判定手段とを有して、該フェール判定手段が、エンジン始動前のイグニションスイッチＯＮ時に、油圧スイッチがＯＮのとき当該油圧スイッチが故障している旨判定するものとした。

エンジン始動前で油圧が発生していないことが確実な状態で、油圧スイッチの状態を判断するから、電気油圧アクチュエータなどが外乱により誤動作したとしても、その影響をまったく受けない。
したがって、自動変速機のレンジがどのレンジであるかにかかわらず、高い精度で油圧スイッチが正常か故障かを判定できるとともに、エンジン始動前の早い段階で油圧スイッチの状態を判断できる。
これにより、油圧スイッチが正常ならば、指令される変速段で締結されるべき摩擦要素と油圧スイッチにより締結状態とされる摩擦要素とが一致しない場合にはインターロック回避を迅速に実行することができ、油圧スイッチが故障であれば、無用のインターロック回避を実行しないで済む。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態を適用した自動変速機のギヤトレインを示すスケルトン図である。
この自動変速機は、単純な遊星歯車組Ｇ１とラビニヨ型の遊星歯車組Ｇ２を備える。遊星歯車組Ｇ１は、第１サンギヤＳ１と、第１キャリアＣ１と、第１リングギヤＲ１とを有している。遊星歯車組Ｇ２は、第２サンギヤＳ２と、第２キャリアＣ２と、第３サンギヤＳ３と、第２リングギヤＲ２とを有している。

図示しないエンジンおよびトルクコンバータを介してエンジン駆動力が入力される入力軸ＩＮが、第１メンバＭ１を介して、第１リングギヤＲ１に直結されている。入力軸ＩＮはまた、第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを介して、第２キャリアＣ２に連結されている。
第１キャリアＣ１は、第３メンバＭ３とロークラッチＬＯＷ／Ｃと第５メンバＭ５を介して、第３サンギヤＳ３に連結されている。第１キャリアＣ１はまた、第３メンバＭ３と３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃと第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２に連結されている。そして、第６メンバＭ６は、２−６ブレーキ２−６／Ｂを介して変速機ケースＴＣに固定および固定解除可能となっている。

第１サンギヤＳ１は、第４メンバＭ４を介して変速機ケースＴＣに固定されている。第２キャリアＣ２は、第７メンバＭ７と、並列配置のローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／ＢおよびローワンウェイクラッチＬＯＷ／ＯＷＣを介して、変速機ケースＴＣに対して一方向に回転可能に支持されているとともに、その回転を規制（固定）および規制解除可能とされている。
第２リングギヤＲ２は、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴに連結されている。

以上のように構成された自動変速機は、図２に示す各摩擦要素の締結、解放の組み合わせにより、前進６速（１ｓｔ〜６ｔｈ）、後退１速（Ｒｅｖ）の変速段を実現する。図２において、○印は締結、無印は解放、○に×の印は締結であるがエンジンブレーキ時に作動、塗潰しの○はエンジン駆動時にのみ機械的に締結作動（回転規制）することを示す。
そして、Ｄレンジ位置において、車速とスロットル開度に基づいて設定された変速スケジュールにしたがって上記前進６速の自動変速制御が行われる。また、Ｄレンジ位置からＲレンジ位置へのシフトレバーのセレクト操作により、後退１速の変速制御が行われる。

つぎに、図１と図２を参照して、各変速段の回転伝達経路を説明する。
第１速（１ｓｔ）は、ロークラッチＬＯＷ／Ｃの締結とローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／ＢまたはローワンウェイクラッチＬＯＷ／ＯＷＣの締結により達成される。
エンジン回転は入力軸ＩＮから第１メンバＭ１、遊星歯車組Ｇ１を経て減速され、第３メンバＭ３からロークラッチＬＯＷ／Ｃおよび第５メンバＭ５を経て第３サンギヤＳ３に入力される。それから、遊星歯車組Ｇ２において、ローワンウェイクラッチＬＯＷ／ＯＷＣの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２キャリアＣ２からの反力を受けながら、第２リングギヤＲ２が減速回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは最大減速比による減速回転が出力される。なお、エンジンブレーキ時には、空転するローワンウェイクラッチＬＯＷ／ＯＷＣに代ってローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが反力を受ける。

第２速（２ｎｄ）は、ロークラッチＬＯＷ／Ｃと２−６ブレーキ２−６／Ｂとの締結により達成される。
入力軸ＩＮから第１メンバＭ１、遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチＬＯＷ／Ｃおよび第５メンバＭ５を介して第３サンギヤＳ３に入力される。遊星歯車組Ｇ２において、２−６ブレーキ２−６／Ｂの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２サンギヤＳ２により反力を受けながら、第２リングギヤＲ２が減速回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは第１速よりも小さい減速比による減速回転が出力される。

第３速（３ｒｄ）は、ロークラッチＬＯＷ／Ｃと３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃとの締結により達成される。
入力軸ＩＮから第１メンバＭ１、遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチＬＯＷ／Ｃおよび第５メンバＭ５を経て第３サンギヤＳ３に入力される。また第３メンバＭ３からは３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃおよび第６メンバＭ６を介して第２サンギヤＳ２にも入力される。
この結果、ラビニヨ型の遊星歯車組Ｇ２は直結状態となるため、両サンギヤＳ２，Ｓ３と同じ回転で第２リングギヤＲ２が回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは第２速よりも小さい減速比による減速回転が出力される。

第４速（４ｔｈ）は、ロークラッチＬＯＷ／ＣとハイクラッチＨ／Ｃとの締結により達成される。
入力軸ＩＮから第１メンバＭ１、遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３からロークラッチＬＯＷ／Ｃおよび第５メンバＭ５を経て第３サンギヤＳ３に入力される。
入力軸ＩＮからはさらに第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを経て入力軸ＩＮと同じ回転が第２キャリアＣ２に入力される。
遊星歯車組Ｇ２ではこれら２つの入力回転の中間の回転により第２リングギヤＲ２が回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは入力回転よりも僅かに減速された減速回転が出力される。

第５速（５ｔｈ）は、３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／ＣとハイクラッチＨ／Ｃとの締結により達成される。
入力軸ＩＮから第１メンバＭ１、遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３から３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃおよび第６メンバＭ６を経て第２サンギヤＳ２に入力される。
入力軸ＩＮからはさらに第２メンバＭ２およびハイクラッチＨ／Ｃを経て入力軸ＩＮと同じ回転が第２キャリアＣ２に入力される。
遊星歯車組Ｇ２ではこれら２つの入力回転により拘束されて第２リングギヤＲ２が回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは入力回転よりも僅かに増速された回転が出力される。

第６速（６ｔｈ）は、ハイクラッチＨ／Ｃと２−６ブレーキ２−６／Ｂとの締結により達成される。
入力軸ＩＮから第２メンバＭ２、ハイクラッチＨ／Ｃを経て入力軸ＩＮと同じ回転が第２キャリアＣ２にのみ入力される。
遊星歯車組Ｇ２では、２−６ブレーキ２−６／Ｂの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２サンギヤＳ２により反力を受けながら、第２リングギヤＲ２が増速回転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは第５速よりもさらに増速された回転が出力される。

後退（Ｒｅｖ）は、３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／ＣとローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂとの締結により達成される。
入力軸ＩＮから第１メンバＭ１、遊星歯車組Ｇ１を経て減速された回転が、第３メンバＭ３から３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃおよび第６メンバＭ６を経て第２サンギヤＳ２に入力される。
ローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結により変速機ケースＴＣに固定された第２キャリアＣ２により反力を受けながら第２リングギヤＲ２が逆転し、第８メンバＭ８を介して出力ギヤＯＵＴからは減速した逆回転が出力される。

次に、図３は上記変速制御を実行するための油圧回路および電子変速制御系を示す。
ロークラッチＬＯＷ／Ｃ、ハイクラッチＨ／Ｃ、２−６ブレーキ２−６／Ｂ、３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃ、ローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂは、それぞれの締結ピストン室１〜５にＤレンジ圧あるいはＲレンジ圧である締結圧を供給することで締結され、また、この締結圧を抜くことで解放される摩擦要素である。
なお、Ｄレンジ圧とは、後述するマニュアルバルブを介したライン圧であり、Ｄレンジ選択時のみ発生する。Ｒレンジ圧とは、マニュアルバルブを介したライン圧であり、Ｒレンジ選択時のみ発生し、Ｒレンジ以外では図示しないドレンポートへの切り替えにより圧力は発生しない。

ロークラッチＬＯＷ／Ｃの締結ピストン室１への締結圧（ロークラッチ圧）は第１油圧制御弁６が制御する。
ハイクラッチＨ／Ｃの締結ピストン室２への締結圧（ハイクラッチ圧）は第２油圧制御弁７が制御する。
２−６ブレーキ２−６／Ｂの締結ピストン室３への締結圧（２−６ブレーキ圧）は第３油圧制御弁８が制御する。
３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃの締結ピストン室４への締結圧（３−５リバースクラッチ圧）は第４油圧制御弁９が制御する。
ローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結ピストン室５への締結圧（ローアンドリバースブレーキ圧）は第５油圧制御弁１０が制御する。

第１油圧制御弁〜第３油圧制御弁６〜８には、マニュアルバルブ１６からのＤレンジ圧がＤレンジ圧油路２１により供給される。マニュアルバルブ１６にはライン圧油路１９を介してライン圧ＰＬが供給されている。
第４油圧制御弁９にはライン圧ＰＬが直接供給されるとともに、マニュアルバルブ１６からのＲレンジ圧がＲレンジ圧油路２２により供給される。
第５油圧制御弁１０にはライン圧ＰＬが直接供給される。
また、ライン圧ＰＬをパイロット弁１７で調圧したパイロット圧が、パイロット圧油路２０により各油圧制御弁６〜１０に供給される。

第１油圧制御弁６は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第１デューティソレノイド６ａと、Ｄレンジ圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧としてロークラッチ圧を調圧する第１調圧弁６ｂとにより構成されている。
第１デューティソレノイド６ａは、デューティ比に応じて制御されており、具体的には、ソレノイドＯＦＦ時にロークラッチ圧をゼロとし、ソレノイドＯＮ時にはＯＮデューティ比が増大するほどロークラッチ圧を高くする。

第２油圧制御弁７は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第２デューティソレノイド７ａと、Ｄレンジ圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧としてハイクラッチ圧を調圧する第２調圧弁７ｂとにより構成されている。
第２デューティソレノイド７ａは、ソレノイドＯＮ時（１００％ＯＮデューティ比）にハイクラッチ圧をゼロとし、ＯＮデューティ比が減少するほどハイクラッチ圧を高くし、ソレノイドＯＦＦ時にハイクラッチ圧を最大圧とする。

第３油圧制御弁８は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第３デューティソレノイド８ａと、Ｄレンジ圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧として２−６ブレーキ圧を調圧する第３調圧弁８ｂとにより構成されている。
第３デューティソレノイド８ａは、ソレノイドＯＦＦ時に２−６ブレーキ圧をゼロとし、ソレノイドＯＮ時にはＯＮデューティ比が増大するほど２−６ブレーキ圧を高くする。

第４油圧制御弁９は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第４デューティソレノイド９ａと、Ｄレンジ選択時は、ライン圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧とを作動信号圧として３−５リバースクラッチ圧を調圧し、Ｒレンジ選択時には、Ｒレンジ圧を作動信号圧としてＲレンジ圧であるライン圧をそのまま３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／Ｃに供給する第４調圧弁９ｂとにより構成されている。
第４デューティソレノイド９ａは、ソレノイドＯＮ時（１００％ＯＮデューティ比）に３−５リバースクラッチ圧をゼロとし、ＯＮデューティ比が減少するほど３−５リバースクラッチ圧を高くし、ソレノイドＯＦＦ時に３−５リバースクラッチ圧を最大圧とする。

第５油圧制御弁１０は、パイロット圧を元圧としソレノイド力により変速制御圧を作り出す第５デューティソレノイド１０ａと、ライン圧を元圧とし変速制御圧とフィードバック圧を作動信号圧としてローアンドリバースブレーキ圧を調圧する第５調圧弁１０ｂにより構成されている。
第５デューティソレノイド１０ａは、ソレノイドＯＦＦ時にローアンドリバースブレーキ圧をゼロとし、ソレノイドＯＮ時にはＯＮデューティ比が増大するほどローアンドリバースブレーキ圧を高くする。

油圧回路には、各摩擦要素の作動圧を検出する油圧スイッチとして、第１〜第５油圧スイッチ（ＰＳＷ）１１〜１５が設けられている。
すなわち、第１油圧制御弁６と締結ピストン室１を結ぶロークラッチ圧油路２４には、第１油圧スイッチ１１が設けられている。
第２油圧制御弁７と締結ピストン室２を結ぶハイクラッチ圧油路２５には、第２油圧スイッチ１２が設けられている。
第３油圧制御弁８と締結ピストン室３を結ぶ２−６ブレーキ圧油路２６には、第３油圧スイッチ１３が設けられている。
第４油圧制御弁９と締結ピストン室４を結ぶ３−５リバースクラッチ圧油路２７には、第４油圧スイッチ１４が設けられている。
第５油圧制御弁１０と締結ピストン室５を結ぶローアンドリバースブレーキ圧油路２８には、第５油圧スイッチ１５が設けられている。
第１〜第５油圧スイッチ１１〜１５は、それぞれ作動圧が締結圧のときＯＮ、締結圧でないときはＯＦＦのスイッチ信号を出力する。
なお、第１〜第５油圧スイッチ１１〜１５のＯＮ、ＯＦＦは接点自体の閉または開ではない。すなわち、常閉接点型の油圧スイッチであれば、締結圧が供給されて開となった状態をＯＮとする。

ＰおよびＮレンジではいずれのクラッチ、ブレーキも締結されないから、作動圧は供給されない。
また、とくに前進のＤレンジで締結されるロークラッチＬＯＷ／Ｃ、ハイクラッチＨ／Ｃおよび２−６ブレーキ２−６／Ｂには、マニュアルバルブ１６を通してライン圧が作動圧として供給される。したがって逆に、Ｄレンジ以外のＰ、ＲおよびＮの各レンジではマニュアルバルブ１６で遮断されてこれらのクラッチには油圧はそもそも作用しない構成となっている。

電子変速制御系は、車速センサ４１、スロットルセンサ４２、エンジン回転センサ４３、タービン回転センサ４４、インヒビタスイッチ４５、油温センサ４６からの各信号が入力されるＡ／Ｔコントロールユニット４０で構成される。Ａ／Ｔコントロールユニット４０には各油圧スイッチ１１〜１５からのスイッチ信号も入力される。インヒビタスイッチ４５はシフトレバー５０とマニュアルバルブ１６を結ぶ連結リンクに付設され、シフトレバー５０で選択されたレンジ信号を出力する。
Ａ／Ｔコントロールユニット４０は、これらの入力信号と予め設定された変速制御則やフェールセーフ制御則等に基づいて演算処理を行い、第１〜第５デューティソレノイド６ａ〜１０ａに対して演算処理結果に沿った締結指令あるいは解放指令としてソレノイド駆動信号を出力する。

Ａ／Ｔコントロールユニット４０では、さらに油圧スイッチの状態確認処理を並行して実行する。
そして、現在指令されている変速段で締結されるべき摩擦要素と油圧スイッチにより締結状態とされる摩擦要素とが一致しない場合において、油圧スイッチが正常であればインターロック回避対策を実行し、油圧スイッチが正常でなければインターロック回避対策を実行しないようにする。

以下、Ａ／Ｔコントロールユニット４０における上記油圧スイッチの状態確認処理について説明する。
油圧スイッチの状態確認は２段階で行われる。第１段階は運転開始に際してイグニションスイッチをエンジン始動用のスタータモータ駆動位置直前のＯＮ（オン）にしたとき、第２段階は第１段階の終了後通常ルーチンとして行われる。

図４は第１段階における油圧スイッチの状態確認処理の流れを示すフローチャートである。
イグニションスイッチがＯＮされてＡ／Ｔコントロールユニット４０が起動すると、まずステップ１００において、まず異常フラグＦＬＵＧおよびタイマ値ＴＡ、ＴＢ、ＴＣをそれぞれ０にリセットして初期化する（後掲の図５における時刻ｔ０）。
ここで、タイマ値ＴＡは後述する第２段階での検知遅延時間を示し、タイマ値ＴＢは油圧スイッチの異常状態の継続時間を、タイマ値ＴＣは油圧スイッチの正常状態の継続時間示す。これらのタイマ値は制御周期に合わせて例えば１０ｍｓｅｃを１単位としてカウントされる。

ステップ１０１では、第１〜第５油圧スイッチ１１〜１５のいずれか（以下、互いに識別するとき以外は単に油圧スイッチと呼ぶ）がＯＮであるかどうかをチェックする。
油圧スイッチのＯＮは、当該油圧スイッチが正常であれば、摩擦要素を締結させる作動圧、すなわち締結圧が供給されていることを示す。
しかし、エンジンが始動していない第１段階では作動圧は発生していないはずであるから、ここで油圧スイッチがＯＮの場合は当該油圧スイッチの故障と考えられる。
油圧スイッチがＯＮであるときはステップ１０２へ進む。

ステップ１０２では、若干の時間をおいて再度油圧スイッチがＯＮであるかどうかをチェックして、ＯＮの継続を確認する。
油圧スイッチのＯＮが継続しているときは、ステップ１０３において、タイマ値ＴＢをインクリメントしてカウントを開始する。

つぎのステップ１０４では、タイマ値ＴＢがあらかじめ設定した所定値Ｔｂ以上になったかどうかをチェックする。タイマ値ＴＢがＴｂに達するまではステップ１０２から１０４を繰り返す。
そして、タイマ値ＴＢがＴｂ以上になるまで油圧スイッチのＯＮが継続した時刻ｔ３には、ステップ１０５へ進んで、異常フラグＦＬＵＧを立てて（ＦＬＵＧ＝１）、第１段階を終了する。
これにより、油圧スイッチが故障していることが示される。
なお、タイマ値ＴＢはＴｂ以上となったときの値をその後維持する。

図５は、ステップ１０１、１０２から１０５に対応して、油圧スイッチが故障していることが確認できる場合の各制御パラメータの変化を示すタイムチャートである。
イグニションスイッチがＯＮ（ＩＧＮ−ＯＮ）されたあと、時刻ｔ１で油圧スイッチがＯＮであるとき、現在Ｐ（またはＮ）レンジであるのをチェックして、時刻ｔ２で油圧スイッチＯＮが継続しているときは、タイマ値ＴＢのカウントが開始される。
そして、タイマ値ＴＢがＴｂ以上になるまで油圧スイッチのＯＮが継続した時刻ｔ３になると、異常フラグがＦＬＵＧ＝１となって、油圧スイッチが故障であることを示す。

ステップ１０２のチェックで油圧スイッチがＯＮでないときは、油圧スイッチの動作が不安定で、スタータモータが駆動される前の短時間内で判断を完了することが困難であるから、処理を終了して第２段階に進む。

一方、ステップ１０１での最初のチェックで、油圧スイッチがＯＮでないとき、すなわちＯＦＦのときは、ステップ１１０に進んで、若干の時間をおいて再度油圧スイッチがＯＦＦであるかどうかをチェックして、ＯＦＦの継続を確認する。
油圧スイッチが依然としてＯＦＦであるときは、ステップ１１１において、タイマ値ＴＣをインクリメントしてカウントを開始する。

つぎのステップ１１２では、タイマ値ＴＣがあらかじめ設定した所定値Ｔｃ以上になったかどうかをチェックする。ステップ１１０から１１２を繰り返し、タイマ値ＴＣがＴｃ以上になるまで油圧スイッチのＯＦＦが継続した時刻ｔ４には、ステップ１１３へ進んで、異常フラグＦＬＵＧをリセットのままとし、第１段階を終了する。すなわち、ＦＬＵＧ＝０が維持される。

図６は、ステップ１０１、１１０から１１３に対応して、油圧スイッチが故障していないことが確認できる場合のタイムチャートである。上記ステップ１０１の最初のチェックは時刻ｔ１で、ステップ１１０の再度の油圧スイッチの確認が時刻ｔ２に行われる。
時刻ｔ２で油圧スイッチが依然としてＯＦＦであるときは、タイマ値ＴＣのカウントが開始される。
そして、タイマ値ＴＣがＴｃ以上になるまで油圧スイッチのＯＦＦが継続した時刻ｔ４になると、ＦＬＵＧ＝０が確定され、それ以降ＦＬＵＧ＝０が維持されて、油圧スイッチが正常であることを示す。

なお、ステップ１１０のチェックで油圧スイッチがＯＮに変わっているときは、油圧スイッチの動作が不安定で判断が困難であるから、処理を終了して第２段階に進む。

つぎに図７は、第２段階における油圧スイッチの状態確認処理の流れを示すフローチャートである。
ステップ２００において、異常フラグＦＬＵＧが０であるかどうかをチェックする。ＦＬＵＧ＝０のときはステップ２０１へ進む。
ステップ２０１では、現在のレンジがＰ、Ｒ、またはＮであるかどうかをチェックする。現在のレンジがＰ、Ｒ、またはＮでない間はステップ２００へ戻る。
現在のレンジがこれらのレンジであるときはステップ２０２へ進み、前回のフローにおけるレンジが前進のＤレンジであったかどうかを確認する。
前回が例えばＤレンジで、今回Ｐ、Ｒ、またはＮレンジに切り換えられたばかりであるときは、ステップ２０３へ進む。

ステップ２０３では油圧スイッチがＯＮであるかどうかをチェックする。
油圧スイッチがＯＮであるときは、ステップ２０４において、当該ＯＮした油圧スイッチが前進レンジでのみ締結される摩擦要素に対して設けられた第１〜第３油圧スイッチ１１〜１３のいずれかであるかどうかをチェックする。
ＯＮしているのが第１〜第３油圧スイッチのいずれかであるときはステップ２０５へ進む。

一方、ＯＮしているのが第４または第５油圧スイッチであるときは終了する。これは、第４、第５油圧スイッチ１４、１５が付設された摩擦要素である３−５リバースクラッチ３−５Ｒ／ＣとローアンドリバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂには、第４油圧制御弁９、第５油圧制御弁１０を介してライン圧が供給可能となっているため、第４または第５油圧スイッチ１４、１５がＯＮになっていてもただちにこれらの油圧スイッチが故障とは確定できないからである。

ステップ２０５ではタイマ値ＴＡをインクリメントし、次のステップ２０６で、タイマ値ＴＡが予め設定した所定値Ｔａ以上になったかどうかをチェックする。タイマ値ＴＡがＴａに達するまではステップ２０５、２０６を繰り返す。
これは、前進レンジで締結されていた締結要素の油圧の立下り期間中の誤検知を避けるため前述のとおり検知遅延時間を置いたものである。
そして、タイマ値ＴＡがＴａ以上になると、ステップ２０７へ進んで、タイマ値ＴＡを０にリセットしたうえでステップ２０８へ進む。
なお、先のステップ２０２のチェックで前回のフローにおけるレンジがＰ、Ｒ、またはＮであったときは、レンジ切り換え時の締結要素の油圧の立下り期間は過ぎているので、検知遅延時間を設けずに直接ステップ２０８へ進む。

ステップ２０８では、再度、同じ油圧スイッチがＯＮであるかどうかをチェックする。
油圧スイッチがＯＮであるときは、ステップ２０９において、例えば第１段階でカウントされ所定値Ｔｃ付近に維持されてきたタイマ値ＴＣをリセットする。
続いてステップ２１０でタイマ値ＴＢをインクリメントし、ステップ２１１でタイマ値ＴＢが所定値Ｔｂ以上になったかどうかをチェックする。タイマ値ＴＢがＴｂに達するまではステップ２０８から２１１を繰り返す。
そして、タイマ値ＴＢがＴｂ以上になると、ステップ２１２へ進んで、異常フラグＦＬＵＧを立てて（ＦＬＵＧ＝１）、このフローを終了する。

一方、ステップ２００のチェックで異常フラグＦＬＵＧが立っていた（ＦＬＵＧ＝１）場合には、ステップ２２０へ進んで、油圧スイッチがＯＦＦであるかどうかをチェックする。
油圧スイッチがＯＦＦであるときは、ステップ２２１において、もしタイマ値ＴＡ、ＴＢが何らかのカウント値を有していればそれぞれ０にリセットする。
そしてつぎのステップ２２２でタイマ値ＴＣをインクリメントし、ステップ２２３でタイマ値ＴＣが所定値Ｔｃ以上になったかどうかをチェックする。タイマ値ＴＣがＴｃに達するまではステップ２２０から２２３を繰り返す。
タイマ値ＴＣがＴｃ以上になった場合には、ステップ２２４へ進んで、異常フラグＦＬＵＧをリセットして（ＦＬＵＧ＝０）、このフローを終了する。

なお、先のステップ２０３のチェックで油圧スイッチがＯＮでなかったとき、およびステップ２０８のチェックで油圧スイッチがＯＮでなかったときには、それぞれステップ２２１へ進んで、油圧スイッチＯＦＦの継続時間を確認し、タイマ値ＴＣがＴｃ以上になった場合には、同様にステップ２２４において異常フラグＦＬＵＧをリセットする。
また、ステップ２２０のチェックで油圧スイッチがＯＦＦでなかった場合は、ステップ２０１へ進む。これにより、ステップ２０１以下のフローにおいてその後油圧スイッチがＯＦＦになればステップ２２１へ分岐してステップ２２４で異常フラグＦＬＵＧがリセットされ、あるいは油圧スイッチがＯＮのままであればステップ２１２で異常フラグＦＬＵＧが立てられた状態を保持することになる。

図８は上記流れのタイムチャートである。
まず、ステップ２００、２０１から２１２に対応して、油圧スイッチが故障している場合について説明する。ここでは、前進のＤレンジで走行中の間に油圧スイッチが故障でＯＮのままになったとする。
異常フラグがＦＬＵＧ＝０の状態で、ＤレンジからＮレンジへ切り換わった時刻ｔ５の直後の時刻ｔ６において、油圧スイッチがＯＮであると、タイマ値ＴＡがＴａ以上になる時刻ｔ７まで検知遅延時間を置いたあと、依然として油圧スイッチがＯＮのときは、タイマ値ＴＣを０にリセットするとともに、タイマ値ＴＢのカウントが開始される。そして、タイマ値ＴＢがＴｂ以上になる時刻ｔ８まで油圧スイッチのＯＮが継続していると、時刻ｔ８で異常フラグが立ってＦＬＵＧ＝１となる。

つぎに、ステップ２００、２２０から２２４に対応して、油圧スイッチの故障状態が解消された場合について説明する。
異常フラグがＦＬＵＧ＝１の状態で、時刻ｔ９において油圧スイッチがＯＦＦになり、その直後のフローの時刻ｔ１０で油圧スイッチのＯＦＦが検知されると、タイマ値ＴＢを０にリセットするとともに、タイマ値ＴＣのカウントが開始される。そして、タイマ値ＴＣがＴｃ以上になる時刻ｔ１１まで油圧スイッチのＯＦＦが継続していると、時刻ｔ１１で異常フラグがリセットされ、ＦＬＵＧ＝０となる。

以上詳述した第２段階の状態確認処理は、車両の走行中所定の時間間隔で繰り返される。なお、上記時間間隔を大きく設定するときには、少なくともＤレンジからＰ、Ｒ、またはＮレンジへの切り換えごとにも実行することが好ましい。
Ａ／Ｔコントロールユニット４０では、異常フラグＦＬＵＧの状態に基づいて、インターロック回避対策を実行するかどうかを決定する。

本実施の形態において、請求項１、２の発明に関しては、図４のフローチャートのステップ１０１、１０２、１１０が油圧スイッチＯＮ検知手段を構成し、ステップ１０３〜１０５、１１１〜１１３がフェール判定手段を構成している。
また、請求項３以下の発明に関しては、図４のフローチャートのステップ１０１、１０２、１１０、ならびに図７のフローチャートのステップ２０３、２０４、２０８、２２０が油圧スイッチＯＮ検知手段を構成し、ステップ１０３〜１０５、１１１〜１１３が第１フェール判定手段を、ステップ２０１、２０２、２０５〜２０７、２０９〜２１２、２２１〜２２４が第２フェール判定手段を構成している。

実施の形態は以上のように構成され、第１段階の状態確認処理において、油圧が発生していないことが確実なエンジン始動前のイグニションスイッチＯＮ時に油圧スイッチをチェックして、油圧スイッチがＯＮのときは当該油圧スイッチが故障と判定するものとしたので、自動変速機のレンジがどのレンジであるかにかかわらず、高い精度で、しかも早期に油圧スイッチが正常か故障かを確認することができる。（請求項１に対応する効果）
この際、油圧スイッチのＯＮ状態がタイマ値ＴＢのカウントによる所定時間継続したときに故障と判定するので、ノイズによる誤判定を防止することができる。（請求項２に対応する効果）

さらに第２段階の状態確認処理として、エンジン始動後に、Ｄレンジで締結される摩擦要素への作動圧の元圧がマニュアルバルブ１６で遮断されるＰ、ＲおよびＮレンジにおいて、Ｄレンジで締結される摩擦要素の第１〜第３油圧スイッチのＯＮ状態を検知したとき、当該油圧スイッチが故障と判定するので、第１段階の状態確認処理の際に油圧スイッチのＯＮ、ＯＦＦが変動して油圧スイッチの状態を確定できなかった場合にも、Ｄレンジで締結される摩擦要素の油圧スイッチについてはあらためて正常か故障かを判定することができる。したがって、最大限の数の油圧スイッチについてその状態を確定することができる。（請求項３に対応する効果）

また、第２段階の状態確認処理を少なくともＤレンジからＰ、ＲおよびＮレンジへ切り換わるごとに実行することにより、車両運行中に生じた油圧スイッチの故障が直ちに検出される。（請求項４に対応する効果）
そして、ＤレンジからＰ、ＲおよびＮレンジへ切り換わった直後の判定においては、タイマ値ＴＡのカウントによる所定の検知遅延時間が経過してから判定を実行するので、Ｄレンジで締結されていた摩擦要素の作動圧の立下り途中におけ誤判定を防止することができる。（請求項５に対応する効果）
上記検知遅延時間の長さは油温に基づいて設定するので、誤判定を避けながら速やかに油圧スイッチの状態を判定することができる。（請求項６に対応する効果）

また、第１段階の状態確認処理と同じく、第２段階の状態確認処理においても油圧スイッチのＯＮ状態が所定時間継続したときに当該油圧スイッチが故障と判定するので、一時的なＯＮ、ＯＦＦ変化を含むノイズの影響による誤判定を防止することができる。（請求項７に対応する効果）

なお、実施の形態は図１のギヤトレインの自動変速機に適用した例で示したが、本発明は他の種々のギヤトレインの自動変速機に適用することができる。
また、第２段階の状態確認処理では、Ｄレンジで締結される摩擦要素への元圧がマニュアルバルブ１６で遮断されるＰ、ＲおよびＮレンジにおいて、油圧スイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態を検知することにより、Ｄレンジで締結される摩擦要素の油圧スイッチについて正常か故障かを判定するものとしたが、自動変速機のギヤトレインと油圧回路によって、Ｒレンジで締結される摩擦要素への元圧がＰ、ＮおよびＤレンジにおいて遮断される構成の場合には、Ｒレンジで締結される摩擦要素の油圧スイッチについてはその遮断状態において正常か故障かを判定することもできる。

本発明が適用される自動変速機のギヤトレインを示すスケルトン図である。 摩擦要素の締結組み合わせを示す図である。 自動変速機の油圧回路および電子変速制御系を示す図である。 第１段階における油圧スイッチの状態確認処理の流れを示すフローチャートである。 第１段階において油圧スイッチ故障が確認できる場合の制御パラメータの変化を示すタイムチャートである。 第１段階において油圧スイッチ正常が確認できる場合の制御パラメータの変化を示すタイムチャートである。 第２段階における油圧スイッチの状態確認処理の流れを示すフローチャートである。 第２段階における制御パラメータの変化を示すタイムチャートである。

符号の説明

１、２、３、４、５ 締結ピストン室
６ 第１油圧制御弁
６ａ 第１デューティソレノイド
６ｂ 第１調圧弁
７ 第２油圧制御弁
７ａ 第２デューティソレノイド
７ｂ 第２調圧弁
８ 第３油圧制御弁
８ａ 第３デューティソレノイド
８ｂ 第３調圧弁
９ 第４油圧制御弁
９ａ 第４デューティソレノイド
９ｂ 第４調圧弁
１０ 第５油圧制御弁
１０ａ 第５デューティソレノイド
１０ｂ 第５調圧弁
１１ 第１油圧スイッチ
１２ 第２油圧スイッチ
１３ 第３油圧スイッチ
１４ 第４油圧スイッチ
１５ 第５油圧スイッチ
１６ マニュアルバルブ
１７ パイロット弁
４０ Ａ／Ｔコントロールユニット
４１ 車速センサ
４２ スロットルセンサ
４３ エンジン回転センサ
４４ タービン回転センサ
４５ インヒビタスイッチ
４６ 油温センサ
５０ シフトレバー
ＩＮ 入力軸
ＯＵＴ 出力ギヤ
Ｇ１、Ｇ２ 遊星歯車組
Ｈ／Ｃ ハイクラッチ
ＬＯＷ／Ｃ ロークラッチ
Ｌ＆Ｒ／Ｂ ローアンドリバースブレーキ
ＬＯＷ／ＯＷＣ ローワンウェイクラッチ
２−６／Ｂ ２−６ブレーキ
３−５Ｒ／Ｃ ３−５リバースクラッチ
ＴＣ 変速機ケース

Claims (7)

1. 摩擦要素の締結組み合わせにより複数の変速段を実現する車両用自動変速機において、各摩擦要素の作動圧を検出する油圧スイッチの状態を判定するフェール検出装置であって、
   油圧スイッチのいずれかがＯＮしているかを検知する油圧スイッチＯＮ検知手段と、
   油圧スイッチＯＮ検知手段の検知結果に基づいて油圧スイッチの状態を判定するフェール判定手段とを有し、
   該フェール判定手段は、エンジン始動前のイグニションスイッチＯＮ時に、油圧スイッチがＯＮのとき当該油圧スイッチが故障と判定することを特徴とする自動変速機のフェール検出装置。
2. 前記フェール判定手段は、前記油圧スイッチのＯＮ状態が所定時間継続したときに当該油圧スイッチが故障と判定するものであることを特徴とする請求項１記載の自動変速機のフェール検出装置。
3. 摩擦要素の締結組み合わせにより複数の変速段を実現する車両用自動変速機において、各摩擦要素の作動圧を検出する油圧スイッチの状態を判定するフェール検出装置であって、
   油圧スイッチのいずれかがＯＮしているかを検知する油圧スイッチＯＮ検知手段と、
   エンジン始動前のイグニションスイッチＯＮ時に、油圧スイッチＯＮ検知手段が油圧スイッチのＯＮ状態を検知したとき、当該油圧スイッチが故障と判定する第１フェール判定手段と、
   エンジン始動後に、前進レンジで締結される摩擦要素への作動圧の元圧が遮断されるレンジにおいて、前記油圧スイッチＯＮ検知手段が前記前進レンジで締結される摩擦要素の油圧スイッチのＯＮ状態を検知したとき、当該油圧スイッチが故障と判定する第２フェール判定手段とを有することを特徴とする自動変速機のフェール検出装置。
4. 前記第２フェール判定手段は、少なくとも前進レンジから前進レンジで締結される摩擦要素への作動圧の元圧が遮断されるレンジへ切り換わるごとに判定を実行することを特徴とする請求項３記載の自動変速機のフェール検出装置。
5. 前記第２フェール判定手段は、前進レンジから前進レンジで締結される摩擦要素への作動圧の元圧が遮断されるレンジに切り換わった直後は、所定の検知遅延時間を経過後に判定を実行することを特徴とする請求項３または４記載の自動変速機のフェール検出装置。
6. 前記検知遅延時間の長さは油温に基づいて設定されることを特徴とする請求項５記載の自動変速機のフェール検出装置。
7. 前記第１フェール判定手段および第２フェール判定手段は、それぞれ前記油圧スイッチのＯＮ状態が所定時間継続したときに当該油圧スイッチが故障と判定するものであることを特徴とする請求項３から６のいずれか１に記載の自動変速機のフェール検出装置。

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