JP2008002553A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ニューラル故障状態が生じた際において、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動しているアクチュエータ部材を特定し、変速可能な変速段を得ることで、ニュートラルフェール時の変速段の自由度を確保することができる自動変速機の制御装置を提供すること。
【解決手段】 自動変速機の制御装置において、第１，第２タービン回転速度センサ３，４からの回転速度検出値を用いて算出した入力軸Inputの回転速度と、出力軸回転速度センサ５による出力軸Outputの回転速度と、から算出されたギア比に基づき、ニュートラル故障状態であると判定されると安全な変速段へ変速するニュートラル制御を実行するニュートラル制御手段（図６）は、締結摩擦要素を特定する選択ギア段と、前記第１，第２タービン回転速度センサ３，４により検出される回転速度関係と、に基づいて、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動するアクチュエータ部材を特定する手段とした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、自動変速機に関し、特にニュートラル故障状態に陥る原因となった誤解放の摩擦要素を特定する技術に関する。

自動変速機のタービンシャフト１１の回転速度を検出するタービン回転速度センサＳ３を備える自動変速機にフェールが発生した際、フェールしている部位を特定し、安全な変速段への変速を行う技術として、特許文献１に開示されるものがある。

また、特許文献１は、まず、タービン回転速度センサＳ３及びアウトプット回転速度センサＳ４で実測されたタービン回転速度ω１及びアウトプット回転速度ω５より実変速比ｒを算出し、実変速比ｒが指示変速段の変速比Ｒiと一致していない状態が所定時間τ継続した場合にフェールが発生したと判断する。
次に、フェールが発生したと判断されると、実変速比ｒと各指示変速段の変速比Ｒiとを比較してフェールしている部位を特定する。
そして、現在の指示変速段及びフェールしている部位に応じて予め設定されたマップを備え、所定の変速段への変速を行う。
特開２０００−２４０７８５号公報

特許文献１に開示される自動変速機の場合、変速機の入力軸回転速度（＝タービンシャフト１１の回転速度）の検出については、タービンシャフト１１の外周が回転部材に覆われることなく、回転センサにより直接タービンシャフト１１の回転速度を検出することができる。
しかしながら、近年は自動変速機の多段化が進み、自動変速機の多段化に伴ってギアトレーンの構成が複雑になると、タービンシャフトの外周が回転部材に覆われることになり、変速機の入力軸回転速度を直接、回転センサにより検出できなくなるおそれがある。
そして、変速機の入力軸回転速度を直接検出できない場合は、入力軸回転速度情報や入力軸回転速度を用いたギア比情報を必要情報とする各種の制御を行おうとしても、精度の高い制御を望めないという問題がある。

また、上記特許文献１は、摩擦要素の誤解放・誤締結によるフェール時に、実変速比ｒを用いて各指示変速段の変速比Ｒiと比較してフェール部位を特定している。
しかしながら、摩擦要素の誤解放によりニュートラル状態となるフェールが生じたとき、実変速比ｒと各指示変速段の変速比Ｒiとを比較する制御では、フェールの原因となっている誤解放の摩擦要素を特定することができない。
なぜなら、ニュートラル故障状態における実変速比ｒは、エンジン回転速度（アクセル開度）に依存して常時変動する。エンジン回転速度が上昇（低下）するとタービン回転速度ω１も上昇（低下）して、結果的に実変速比ｒは上昇（低下）する。したがって、エンジン回転速度に依存して常時変動する実変速比ｒに対して閾値を設定することができず、ニュートラル故障状態においては、フェール部位の識別ができず、ニュートラル故障状態である、という１つのフェール信号しか出力することができない。
したがって、摩擦要素の誤解放によりニュートラル故障状態となるフェールが生じた場合には、フェール（誤解放）した摩擦要素を特定できず、ニュートラル状態の維持は可能であるが、安全な変速段への変速は不可であり、安全な変速段への変速を確保するフェール制御を行うことができない、という問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、自動変速機の多段化に伴って構造が複雑になっても確実に入力軸の回転速度を検出することができること、また、ニューラル故障状態が生じた際において、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動しているアクチュエータ部材を特定し、変速可能な変速段を得ることで、ニュートラルフェール時の変速段の自由度を確保することができる自動変速機の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の自動変速機の制御装置では、
入力軸の回転を変速して出力軸へ出力する遊星歯車機構と、
前記遊星歯車機構の回転部材の回転を選択的に切り替える複数の摩擦要素と、
前記複数の摩擦要素の締結と解放の組み合わせを指示することにより変速機に複数の変速比を達成させる変速制御手段と、
を備えた自動変速機の制御装置において、
前記入力軸と異なる回転速度で回転する第１回転部材の回転速度を検出する第１回転センサと、
前記入力軸と異なる回転速度で回転する第２回転部材の回転速度を検出する第２回転センサと、
前記両回転センサからの回転速度検出値を用いて前記入力軸の回転速度を算出する入力軸回転速度算出手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明の自動変速機の制御装置では、上記主要構成に加え、
前記出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と、
前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度とからギア比を算出するギア比算出手段と、
前記ギア比算出手段により算出されたギア比に基づき、摩擦要素の滑りを含む誤解放の発生によるニュートラル故障状態であるか否かを判定するニュートラル判定手段と、
前記変速制御手段により走行可能な変速比となるように指示されているにもかかわらず、前記ニュートラル判定手段によりニュートラル故障状態であると判定されると安全な変速段へ変速するニュートラル制御を実行するニュートラル制御手段と、を備え、
前記ニュートラル制御手段は、締結摩擦要素を特定する選択ギア段と、前記第１，第２回転センサにより検出される回転速度関係と、に基づいて、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動するアクチュエータ部材を特定することを特徴とする。

よって、本願発明の自動変速機の制御装置にあっては、第１回転センサにおいて、入力軸と異なる回転速度で回転する第１回転部材の回転速度が検出され、第２回転センサにおいて、入力軸と異なる回転速度で回転する第２回転部材の回転速度が検出され、入力軸回転速度算出手段において、両回転センサからの回転速度検出値を用いて入力軸の回転速度が算出される。
すなわち、自動変速機の多段化に伴ってギアトレーンの構成が複雑になり、例えば、タービンシャフトの外周が回転部材に覆われ、変速機の入力軸回転速度を直接、回転センサにより検出できなくなった場合であっても、回転速度の検出が可能な第１回転部材と第２回転部材との２つの回転速度の関係に基づき、入力軸の回転速度が算出により求められる。
この結果、自動変速機の多段化に伴って構造が複雑になっても確実に入力軸の回転速度を検出することができる。

また、本願発明の自動変速機の制御装置にあっては、出力軸回転速度検出手段において、出力軸の回転速度が検出され、ギア比算出手段において、入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とからギア比が算出され、ニュートラル判定手段において、ギア比算出手段により算出されたギア比に基づき、摩擦要素の滑りを含む誤解放の発生によるニュートラル故障状態であるか否かが判定される。
そして、ニュートラル制御手段において、変速制御手段により走行可能な変速比となるように指示されているにもかかわらず、ニュートラル判定手段によりニュートラル故障状態であると判定されると安全な変速段へ変速するニュートラル制御が実行される。
このニュートラル制御では、締結摩擦要素を特定する選択ギア段と、第１，第２回転センサにより検出される回転速度関係と、に基づいて、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動するアクチュエータ部材が特定される。
すなわち、実ギア比と指示ギア比との比較のみによっては、ニュートラル故障状態であるとの判定にとどまるのに対し、第１，第２回転センサにより検出される回転速度関係を加えたことで、特定の摩擦要素が滑ることにより両回転センサからの回転速度関係に変化があらわれた場合、複数の締結摩擦要素の中から、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動するアクチュエータ部材を特定することができる。なぜなら、自動変速機がニュートラル状態となっても、第１，第２回転センサにより検出される２つの回転速度の大小関係は、エンジン回転速度に依存することなく、不変であることによる。
そして、誤解放している摩擦要素系を特定することにより、誤解放と特定された摩擦要素を使用することのない変速段への変速が可能となる。
この結果、ニューラル故障状態が生じた際において、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動しているアクチュエータ部材を特定し、変速可能な変速段を得ることで、ニュートラルフェール時の変速段の自由度を確保することができる。

以下、本発明の自動変速機の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

図１は実施例１の制御装置が適用されたFR型の前進７速後退１速を達成する自動変速機の構成を表すスケルトン図及び自動変速機の制御構成を表す全体システム図である。
実施例１の自動変速機は、エンジンEgに対し、ロックアップクラッチLUCが装着されたトルクコンバータTCを介して接続されている。エンジンEgから出力された回転は、トルクコンバータTCのポンプインペラ及びオイルポンプOPを回転駆動する。このポンプインペラの回転により攪拌されたオイルはステータを介してタービンランナに伝達され、入力軸Inputを駆動する。

また、エンジンEgの駆動状態を制御するエンジンコントローラ（ECU）１０と、自動変速機の変速状態等を制御する自動変速機コントローラ（ATCU）２０と、ATCU２０の出力信号に基づいて各締結要素の油圧制御を実行するコントロールバルブユニットCVUが設けられている。ATCU２０及びコントロールバルブユニットCVUが変速制御手段に相当する。尚、ECU１０とATCU２０とは、CAN通信線等を介して接続され、相互にセンサ情報や制御情報を通信により共有している。

ECU１０には、運転者のアクセルペダル操作量を検出するAPOセンサ１と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２が接続されている。ECU１０は、エンジン回転速度やアクセルペダル操作量に基づいて燃料噴射量やスロットル開度を制御し、エンジン出力回転速度及びエンジントルクを制御する。

ATCU２０には、後述する第１連結メンバM1（第２回転部材：第１リングギヤR1，第２キャリヤPC2，第４リングギヤR4）の回転速度を検出する第１タービン回転速度センサ３（第１回転センサ）と、第１キャリヤPC1（第１回転部材）の回転速度を検出する第２タービン回転速度センサ４（第２回転センサ）と、出力軸Outputの回転速度を検出する出力軸回転速度センサ５（出力軸回転速度検出手段）と、運転者のシフトレバー操作状態を検出するインヒビタスイッチ６が接続されており、シフトレバーはＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄの他にエンジンブレーキが作用するエンジンブレーキレンジ位置とエンジンブレーキが作用しない通常前進走行レンジ位置とを備える。

ATCU２０内では、入力軸Inputの回転速度を演算する回転速度算出部（入力回転速度算出手段）と共に、正常時には車速Vspとアクセルペダル開度APOに基づいて、後述する前進７速段の変速マップから最適な指令変速段を選択し、コントロールバルブユニットCVUに指令変速段を達成する制御指令を出力する変速制御部が設けられている。尚、回転速度算出部の構成については後述する。

（自動変速機の構成について）
次に、自動変速機の構成について説明する。
入力軸Input側から軸方向出力軸Output側に向けて、第１遊星ギアセットGS1（第１遊星ギアG1，第２遊星ギアG2），第２遊星ギアセットGS2（第３遊星ギアG3及び第４遊星ギアG4）の順に配置されている（遊星歯車機構）。
また、遊星歯車機構の回転部材の回転を選択的に切り替える複数の摩擦要素として、複数のクラッチC1，C2，C3及びブレーキB1，B2，B3，B4が配置されている。また、複数のワンウェイクラッチF1，F2が配置されている。

第１遊星ギアG1は、第１サンギアS1と、第１リングギアR1と、両ギアS1,R1に噛み合う第１ピニオンP1を支持する第１キャリヤPC1と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。

第２遊星ギアG2は、第２サンギアS2と、第２リングギアR2と、両ギアS2,R2に噛み合う第２ピニオンP2を支持する第２キャリヤPC2と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。

第３遊星ギアG3は、第３サンギアS3と、第３リングギアR3と、両ギアS3,R3に噛み合う第３ピニオンP3を支持する第３キャリヤPC3と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。

第４遊星ギアG4は、第４サンギアS4と、第４リングギアR4と、両ギアS4,R4に噛み合う第４ピニオンP4を支持する第４キャリヤPC4と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。

入力軸Inputは、第２リングギアR2に連結され、エンジンEgからの回転駆動力を、トルクコンバータTC等を介して入力する。

出力軸Outputは、第３キャリヤPC3に連結され、出力回転駆動力を図外のファイナルギア等を介して駆動輪に伝達する。

第１連結メンバM1は、第１リングギアR1と第２キャリヤPC2と第４リングギアR4とを一体的に連結するメンバである。

第２連結メンバM2は、第３リングギアR3と第４キャリヤPC4とを一体的に連結するメンバである。

第３連結メンバM3は、第１サンギアS1と第２サンギアS2とを一体的に連結するメンバである。

第１遊星ギアセットGS1は、第１遊星ギアG1と第２遊星ギアG2とを、第１連結メンバM1と第３連結メンバM3により連結して構成し、４つの回転要素から構成している。
また、第２遊星ギアセットGS2は、第３遊星ギアG3と第４遊星ギアG4とを、第２連結メンバM2により連結して５つの回転要素から構成している。

第１遊星ギアセットGS1は、入力軸Inputから第２リングギアR2に入力されるトルク入力経路を有する。第１遊星ギアセットGS1に入力されたトルクは、第１連結メンバM1から第２遊星ギアセットGS2に出力される。

第２遊星ギアセットGS2は、入力軸Inputから第２連結メンバM2に入力されるトルク入力経路と、第１連結メンバM1から第４リングギアR4に入力されるトルク入力経路を有する。第２遊星ギアセットGS2に入力されたトルクは、第３キャリヤPC3から出力軸Outputに出力される。

尚、H&LRクラッチC3が解放され、第３サンギアS3よりも第４サンギアS4の回転速度が大きい時は、第３サンギアS3と第４サンギアS4は独立した回転速度を発生する。
よって、第３遊星ギアG3と第４遊星ギアG4が第２連結メンバM2を介して接続された構成となり、それぞれの遊星ギアが独立したギア比を達成する。

インプットクラッチC1は、入力軸Inputと第２連結メンバM2とを選択的に断接するクラッチである。

ダイレクトクラッチC2は、第４サンギアS4と第４キャリヤPC4とを選択的に断接するクラッチである。

H&LRクラッチC3は、第３サンギアS3と第４サンギアS4とを選択的に断接するクラッチである。尚、第３サンギアS3と第４サンギアの間には、第２ワンウェイクラッチF2が配置されている。

フロントブレーキB1は、第１キャリヤPC1の回転を選択的に停止させるブレーキである。また、第１ワンウェイクラッチF1は、フロントブレーキB1と並列に配置されている。

ローブレーキB2は、第３サンギアS3の回転を選択的に停止させるブレーキである。

2346ブレーキB3は、第３連結メンバM3（第１サンギアS1及び第２サンギアS2）の回転を選択的に停止させるブレーキである。

リバースブレーキB4は、第４キャリヤPC4の回転を選択的に停止させるブレーキである。

（タービン回転速度演算について）
入力軸Inputは第２リングギアR2に連結され、更に、第１遊星ギアG1と第２遊星ギアG2は２つの回転要素が連結された第１遊星ギアセットGS1を構成していることに着目し、ATCU２０内に設けられた回転速度算出部において、２つのタービン回転速度センサ３，４を用いて入力軸Inputの回転速度を計算により検出している。

具体的には、第１キャリヤPC1の回転速度をN(PC1)，第２キャリヤPC2の回転速度をN(PC2)，第２リングギアR2の回転速度をN(R2)とし、図３の共線図に示すように、第２リングギアR2と第２キャリヤPC2（第１リングギアR1）のギア比を１とし、第１リングギアR1（第２キャリヤPC2）と第１キャリヤPC1のギア比をβとすると、下記式、
N(R2)＝（１＋１／β）N(PC2)−（１／β）・N(PC1)
により算出される。

第１タービン回転速度センサ３は、第２キャリヤPC2の回転速度を検出し、第２タービン回転速度センサ４は、第１キャリヤPC1に連結されたタービンセンサ用メンバとしてのセンサ用部材６３の回転速度を検出する。
これにより、第２リングギアR2（入力軸Input）の回転速度（以下、タービン回転速度と記載する）を上記式に基づいて計算により検出する。

（各変速段での摩擦要素の締結作動）
図２は実施例１の自動変速機用歯車変速装置での前進７速後退１速の締結作動表を示す図、図３は実施例１の自動変速機用歯車変速装置における前進７速後退１速の各変速段でのメンバの回転停止状態を示す共線図を示す図である。

〈１速〉
１速は、エンジンブレーキ作用時（エンジンブレーキレンジ位置選択中）とエンジンブレーキ非作用時（通常前進走行レンジ位置選択中）とで異なる締結要素が作用する。エンジンブレーキ作用時は、図２の（○）に示すように、フロントブレーキB1とローブレーキB2とH&LRクラッチC3との締結により得られる。尚、フロントブレーキB1に並列に設けられた第１ワンウェイクラッチF1と、H&LRクラッチC3と並列に設けられた第２ワンウェイクラッチF2もトルク伝達に関与する。エンジンブレーキ非作用時は、フロントブレーキB1とH&LRクラッチC3は解放され、ローブレーキB2のみが締結され、第１ワンウェイクラッチF1と第２ワンウェイクラッチF2によりトルク伝達される。

この１速では、フロントブレーキB1が締結（エンジンブレーキ非作動時は第１ワンウェイクラッチF1により締結）されているため、入力軸Inputから第２リングギアR2に入力された回転は、第１遊星ギアセットGS1により減速される。この減速された回転が第１連結メンバM1から第４リングギアR4に出力される。また、ローブレーキB2及びH&LRクラッチC3が締結（エンジンブレーキ非作動時はローブレーキB2及び第２ワンウェイクラッチF2により締結）されているため、第４リングギアR4に入力された回転は、第２遊星ギアセットにより減速され、第３キャリヤPC3から出力される。

すなわち、１速は、図３の共線図に示すように、エンジンの出力回転を減速するフロントブレーキB1の締結点と、第１遊星ギアセットGS1からの減速回転を減速するローブレーキB2の締結点とを結ぶ線にて規定され、入力軸Inputから入力された回転を減速して出力軸Outputから出力する。

この１速でのトルクフローは、フロントブレーキB1（もしくは第１ワンウェイクラッチF1），ローブレーキB2，H&LRクラッチC3（もしくは第２ワンウェイクラッチF2），第１連結メンバM1，第２連結メンバM2，第３連結メンバM3にトルクが作用する。つまり、第１遊星ギアセットGS1と第２遊星ギアセットGS2がトルク伝達に関与する。

〈２速〉
２速は、エンジンブレーキ作用時（エンジンブレーキレンジ位置選択中）とエンジンブレーキ非作用時（通常前進走行レンジ位置選択中）とで異なる締結要素が締結する。エンジンブレーキ作用時は、図２の（○）に示すように、ローブレーキB2と2346ブレーキB3とH&LRクラッチC3との締結により得られる。尚、H&LRクラッチC3と並列に設けられた第２ワンウェイクラッチF2もトルク伝達に関与する。エンジンブレーキ非作動時は、H&LRクラッチC3は解放され、ローブレーキB2と2346ブレーキB3が締結され、第２ワンウエイクラッチF2によりトルク伝達される。

この２速では、2346ブレーキB3が締結されているため、入力軸Inputから第２リングギアR2に入力された回転は、第２遊星ギアG2のみにより減速される。この減速された回転が第１連結メンバM1から第４リングギアR4に出力される。また、ローブレーキB2及びH&LRクラッチC3が締結（エンジンブレーキ非作動時は第２ワンウェイクラッチF2により締結）されているため、第４リングギアR4に入力された回転は、第２遊星ギアセットにより減速され、第３キャリヤPC3から出力される。

すなわち、２速は、図３の共線図に示すように、エンジンの出力回転を減速する2346ブレーキB3の締結点と、第２遊星ギアG2からの減速回転を減速するローブレーキB2の締結点とを結ぶ線にて規定され、入力軸Inputから入力された回転を減速して出力ギアOutputから出力する。

この２速でのトルクフローは、2346ブレーキB3，ローブレーキB2，H&LRクラッチC3（もしくは第２ワンウェイクラッチF2），第１連結メンバM1，第２連結メンバM2，第３連結メンバM3にトルクが作用する。つまり、第２遊星ギアG2と第２遊星ギアセットGS2がトルク伝達に関与する。

尚、１速から２速へのアップシフト時は、フロントブレーキB1を早めに解放し、2346ブレーキB3の締結を開始することで、2346ブレーキB3の締結容量が確保された時点で第１ワンウェイクラッチF1が解放される。よって、変速タイミングの精度の向上を図ることができるものである。

〈３速〉
３速は、図２に示すように、2346ブレーキB3とローブレーキB2とダイレクトクラッチC2との締結により得られる。

この３速では、2346ブレーキB3が締結されているため、入力軸Inputから第２リングギアR2に入力された回転は、第２遊星ギアG2により減速される。この減速された回転が第１連結メンバM1から第４リングギアR4に出力される。また、ダイレクトクラッチC2が締結されているため、第４遊星ギアG4は一体となって回転する。また、ローブレーキB2が締結されているため、第４リングギアR4と一体に回転する第４キャリヤPC4から第２連結メンバM2を介して第３リングギアR3に入力された回転は、第３遊星ギアG3により減速され、第３キャリヤPC3から出力される。このように第４遊星ギアG4はトルク伝達に関与するが減速作用には関与しない。

すなわち、３速は、図３の共線図に示すように、エンジンの出力回転を減速する2346ブレーキB3の締結点と、第２遊星ギアG2からの減速回転を減速するローブレーキB2の締結点とを結ぶ線にて規定され、入力軸Inputから入力された回転を減速して出力ギアOutputから出力する。

この３速でのトルクフローは、2346ブレーキB3，ローブレーキB2，ダイレクトクラッチC2，第１連結メンバM1，第２連結メンバM2，第３連結メンバM3にトルクが作用する。つまり、第２遊星ギアG2と第２遊星ギアセットGS2がトルク伝達に関与する。

尚、２速から３速へのアップシフト時は、H&LRクラッチC3を早めに解放し、ダイレクトクラッチC2の締結を開始することで、ダイレクトクラッチC2の締結容量が確保された時点で第２ワンウェイクラッチF2が解放される。よって、変速タイミングの精度の向上を図ることができるものである。

〈４速〉
４速は、図２に示すように、2346ブレーキB3とダイレクトクラッチC2とH&LRクラッチC3との締結により得られる。

この４速では、2346ブレーキB3が締結されているため、入力軸Inputから第２リングギアR2に入力された回転は、第２遊星ギアG2のみにより減速される。この減速された回転が第１連結メンバM1から第４リングギアR4に出力される。また、ダイレクトクラッチC2及びH&LRクラッチC3が締結されているため、第２遊星ギアセットGS2は一体で回転する。よって、第４リングギアR4に入力された回転は、そのまま第３キャリヤPC3から出力される。

すなわち、４速は、図３の共線図に示すように、エンジンの出力回転を減速する2346ブレーキB3の締結点と、第２遊星ギアG2からの減速回転をそのまま出力するダイレクトクラッチC2及びH&LRクラッチC3の締結点とを結ぶ線にて規定され、入力軸Inputから入力された回転を減速して出力ギアOutputから出力する。

この４速でのトルクフローは、2346ブレーキB3，ダイレクトクラッチC2，H&LRクラッチC3，第１連結メンバM1，第２連結メンバM2，第３連結メンバM3にトルクが作用する。つまり、第２遊星ギアG2と第２遊星ギアセットGS2がトルク伝達に関与する。

〈５速〉
５速は、図２に示すように、インプットクラッチC1とダイレクトクラッチC2とH&LRクラッチC3との締結により得られる。

この５速では、インプットクラッチC1が締結されているため、入力軸Inputの回転は第２連結メンバM2に入力される。また、ダイレクトクラッチC2及びH&LRクラッチC3が締結されているため、第３遊星ギアG3は一体で回転する。よって、入力軸Inputの回転は、そのまま第３キャリヤPC3から出力される。

すなわち、５速は、図３の共線図に示すように、エンジンの出力回転をそのまま出力するインプットクラッチC1，ダイレクトクラッチC2及びH&LRクラッチC3の締結点とを結ぶ線にて規定され、入力軸Inputから入力された回転をそのまま出力ギアOutputから出力する。

この５速でのトルクフローは、インプットクラッチC1，ダイレクトクラッチC2，H&LRクラッチC3，第２連結メンバM2にトルクが作用する。つまり、第３遊星ギアG3のみがトルク伝達に関与する。

〈６速〉
６速は、図２に示すように、インプットクラッチC1とH&LRクラッチC3と2346ブレーキB3の締結により得られる。

この６速では、インプットクラッチC1が締結されているため、入力軸Inputの回転は第２リングギアに入力されると共に、第２連結メンバM2に入力される。また、2346ブレーキB3が締結されているため、第２遊星ギアG2により減速された回転が第１連結メンバM1から第４リングギアR4に出力される。また、H&LRクラッチC3が締結されているため、第２遊星ギアセットGS2は、第４リングギアR4の回転と、第２連結メンバM4の回転によって規定される回転を第３キャリヤPC3から出力する。

すなわち、６速は、図３の共線図に示すように、エンジンの出力回転を第２遊星ギアG2により減速する2346ブレーキB3，エンジンの出力回転をそのまま第２連結メンバM2に伝達するインプットクラッチC1，第２遊星ギアセットGS2を構成するH&LRクラッチC3の締結点とを結ぶ線にて規定され、入力軸Inputから入力された回転を増速して出力ギアOutputから出力する。

この６速でのトルクフローは、インプットクラッチC1，H&LRクラッチC3，2346ブレーキB3，第１連結メンバM1，第２連結メンバM2，第３連結メンバM3にトルクが作用する。つまり、第２遊星ギアG2及び第２遊星ギアセットGS2がトルク伝達に関与する。

〈７速〉
７速は、図２に示すように、インプットクラッチC1とH&LRクラッチC3とフロントブレーキB1（第１ワンウェイクラッチF1）の締結により得られる。

この７速では、インプットクラッチC1が締結されているため、入力軸Inputの回転は第２リングギアR2に入力されると共に、第２連結メンバM2に入力される。また、フロントブレーキB1が締結されているため、第１遊星ギアセットGS1により減速された回転が第１連結メンバM1から第４リングギアR4に出力される。また、H&LRクラッチC3が締結されているため、第２遊星ギアセットGS2は、第４リングギアR4の回転と、第２連結メンバM4の回転によって規定される回転を第３キャリヤPC3から出力する。

すなわち、７速は、図３の共線図に示すように、エンジンの出力回転を第１遊星ギアセットGS1により減速するフロントブレーキB1，エンジンの出力回転をそのまま第２連結メンバM2に伝達するインプットクラッチC1，第２遊星ギアセットGS2を構成するH&LRクラッチC3の締結点とを結ぶ線にて規定され、入力軸Inputから入力された回転を増速して出力ギアOutputから出力する。

この７速でのトルクフローは、インプットクラッチC1，H&LRクラッチC3，フロントブレーキB1，第１連結メンバM1，第２連結メンバM2，第３連結メンバM3にトルクが作用する。つまり、第１遊星ギアセットGS1及び第２遊星ギアセットGS2がトルク伝達に関与する。

〈後退速〉
後退速は、図２に示すように、H&LRクラッチC3とフロントブレーキB1とリバースブレーキB4の締結により得られる。

この後退速では、フロントブレーキB1が締結されているため、第１遊星ギアセットGS1により減速された回転が第１連結メンバM1から第４リングギアR4に出力される。また、H&LRクラッチC3が締結され、リバースブレーキB4が締結されているため、第２遊星ギアセットGS2は、第４リングギアR4の回転と、第２連結メンバM2の固定によって規定される回転を第３キャリヤPC3から出力する。

すなわち、後退速は、図３の共線図に示すように、エンジンの出力回転を第１遊星ギアセットGS1により減速するフロントブレーキB1，第２連結メンバM2の回転を固定するリバースブレーキB4，第２遊星ギアセットGS2を構成するH&LRクラッチC3の締結点とを結ぶ線にて規定され、入力軸Inputから入力された回転を逆向きに減速して出力ギアOutputから出力する。

この後退速でのトルクフローは、H&LRクラッチC3，フロントブレーキB1，リバースブレーキB4，第１連結メンバM1，第２連結メンバM2，第３連結メンバM3にトルクが作用する。つまり、第１遊星ギアセットGS1及び第２遊星ギアセットGS2がトルク伝達に関与する。

（故障検知処理）
図４は実施例１のATCU２０において実行される故障検知処理（インターロック判定・ギア比異常判定・ニュートラル判定）の流れを示すフローチャートである（ニュートラル判定手段）。尚、この処理はATCU２０において予め設定された制御周期毎に実行されているものとする。

ステップS101では、インヒビタスイッチ信号が通常前進走行レンジ又はエンジンブレーキレンジかどうかを判断し、通常前進走行レンジ又はエンジンブレーキレンジのときはステップS102へ進み、それ以外のときは本制御フローを終了する。

ステップS102では、ステップS101での通常前進走行レンジ又はエンジンブレーキレンジとの判断に続き、車両の加速度Gを演算し、ステップS103へ移行する。
ここで、車両の加速度Gの演算は、例えば、車両の設けられた前後加速度センサらのセンサ信号に基づいて演算される。

ステップS103では、ステップS102での車両の加速度Gの演算に続き、車両の加速度Gが設定値未満かどうかを判断し、設定値未満のときはステップS104へ進み、それ以外のときはステップS107へ進む。すなわち、インターロック状態故障が発生した場合には、車両の加速度Gが急激に低下することを検知するものである。

ステップS104では、ステップS103での車両の加速度G<設定値との判断に続き、タイマーtのカウントアップ（ｔ＝ｔ＋１）を実行し、ステップS105へ移行する。

ステップS105では、ステップS104でのタイマーカウントアップに続き、タイマーtのカウント値が設定値よりも大きいかどうかを判断し、大きいときはステップS106へ進み、それ以外のときはステップS101へ戻る。
つまり、タイマーtのカウント値が設定値よりも大きいときは、継続的に上記条件を満たす状態が発生しているためフェールと判断する。一方、ノイズ等の影響により一時的に条件を満たすような場合を排除している。

ステップS106では、ステップS105でのタイマーtのカウント値が設定値よりも大きいとの判断に続き、インターロック状態による故障であると判定する。

ステップS107では、ステップS103での車両の加速度G≧設定値との判断に続き、タイマーtを０にリセットし、ステップS108へ移行する。

ステップS108では、ステップS107でのタイマーtのリセットに続き、スロットル開度Tvoが設定値を超え、かつ、車速Vspが設定値を超えているか否かを判断し、YESの場合はステップS109へ移行し、Noの場合はステップS107へ戻る。
この判断ステップS108では、スロットル開度Tvoと車速Vspが共に設定値を超えているか否かの判断により、車両が走行しているか否かを判断している。つまり、車両が停止状態であり、NOと判断されたときは、ステップS109以降の処理を実行しない。

ステップS109では、ステップS108でのTvo>設定値、かつ、Vsp>設定値との判断に続き、第１タービン回転速度センサ３及び第２タービン回転速度センサ４から演算される入力軸回転速度と、出力軸回転速度センサ５から得られる出力軸回転速度と、からギア比Grを演算し、ステップS110へ移行する（ギア比算出手段）。

ステップS110では、ステップS109でのギア比Grの演算に続き、ギア比Grが図５に示すギア比異常判定域に存在するかどうかを判断し、存在するときはステップS111へ進み、それ以外のときはステップS114へ進む。

ステップS111では、ステップS110でのギア比Grが図５のギア比異常判定域に存在するとの判断に続き、タイマーtをカウントアップ（ｔ＝ｔ＋１）し、ステップS112へ移行する。

ステップS112では、ステップS111でのタイマーカウントアップに続き、タイマーtのカウント値が設定値よりも大きいかどうかを判断し、大きいときはステップS113へ進み、それ以外のときはステップS108へ戻る。尚、この継続した設定時間を待つ意味は、ステップS105と同様であるため説明を省略する。

ステップS113では、ステップS112でのタイマーtのカウント値が設定値よりも大きいとの判断に続き、ギア比Grが異常であると判定する。

ステップS114では、ステップS110でのギア比Grが図５のギア比異常判定域に存在しないとの判断に続き、タイマーtを０にリセットし、ステップS115へ移行する。

ステップS115では、ステップS114でのタイマーリセットに続き、ステップS109にて演算されたギア比Grがニュートラル状態故障を表す図５の斜線領域かどうかを判断し、斜線領域に存在するときはステップS117へ移行し、それ以外のときはステップS116へ移行する。

ステップS116では、ステップS115でのギア比Grがニュートラル状態故障を表す図５の斜線領域に存在しないとの判断に続き、タイマーtを０にリセットし、ステップS101へ戻る。

ステップS117では、ステップS115でのギア比Grがニュートラル状態故障を表す図５の斜線領域に存在するとの判断に続き、タイマーtをカウントアップ（ｔ＝ｔ＋１）し、ステップS118へ移行する。

ステップS118では、ステップS117でのタイマーカウントアップに続き、タイマーtのカウント値が設定値よりも大きいかどうかを判断し、大きいときはステップS119へ移行し、それ以外のときはステップS115へ戻る。尚、この継続した設定時間を待つ意味は、ステップS105と同様であるため説明を省略する。

ステップS119では、ステップS112でのタイマーtのカウント値が設定値よりも大きいとの判断に続き、ニュートラル状態での故障であると判定する。

（ニュートラル制御処理）
図６は図４のフローチャートのステップS119においてニュートラル故障状態であると判定された際に実行されるニュートラル制御処理の流れを示すフローチャートである（ニュートラル制御手段）。

ステップＳ１では、指令変速段が１速又は２速又は３速であるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ２へ移行し、NOの場合はステップＳ４へ移行する。

ステップＳ２では、ステップＳ１での指令変速段が１速又は２速又は３速であるとの判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはローブレーキB2の誤解放によるものであると判定し、ステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのローブレーキB2の誤解放との判定に続き、ローブレーキB2を使用しないギア段（４速〜７速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

ステップＳ４では、ステップＳ１での指令変速段が１速又は２速又は３速でないとの判断に続き、指令変速段が４速であるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ５へ移行し、NOの場合はステップＳ６へ移行する。

ステップＳ５では、ステップＳ４での指令変速段が４速であるとの判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはH&LRクラッチC3の誤解放、または、ダイレクトクラッチC2の誤解放によるものであると判定に基づき、H&LRクラッチC3とダイレクトクラッチC2とを使用しないギア段（１速、２速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

ステップＳ６では、ステップＳ４での指令変速段が４速でないとの判断に続き、指令変速段が５速であるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ７へ移行し、NOの場合はステップＳ１２へ移行する。

ステップＳ７では、ステップＳ４での指令変速段が５速であるとの判断に続き、第１キャリアPC1の回転速度N(PC1)と第２キャリアPC2との回転速度N(PC2)との回転速度関係が、N(PC1)＝N(PC2)であるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ８へ移行し、NOの場合はステップＳ１０へ移行する。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのN(PC1)＝N(PC2)との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはH&LRクラッチC3の誤解放であると特定し、ステップＳ９へ移行する。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのH&LRクラッチC3の誤解放との特定に続き、H&LRクラッチC3を使用しないギア段（１速、２速、３速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

ステップＳ１０では、ステップＳ７でのN(PC1)≠N(PC2)との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはダイレクトクラッチC2の誤解放であると特定し、ステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのダイレクトクラッチC2の誤解放との特定に続き、ダイレクトクラッチC2を使用しないギア段（１速、２速、６速、７速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

ステップＳ１２では、ステップＳ６での指令変速段が５速でないとの判断に続き、指令変速段が６速であるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ１３へ移行し、NOの場合はステップＳ１８へ移行する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２での指令変速段が６速であるとの判断に続き、第１キャリアPC1の回転速度N(PC1)と第２キャリアPC2との回転速度N(PC2)との回転速度関係が、N(PC2)<N(PC1)であるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ１４へ移行し、NOの場合はステップＳ１６へ移行する。

ステップＳ１４では、ステップＳ１３でのN(PC2)<N(PC1)との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのは2346ブレーキB3の誤解放であると特定し、ステップＳ１５へ移行する。

ステップＳ１５では、ステップＳ１４での2346ブレーキB3の誤解放との特定に続き、2346ブレーキB3を使用しないギア段（１速、５速、７速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

ステップＳ１６では、ステップＳ１３でのN(PC2)≧N(PC1)との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはインプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放であると特定し、ステップＳ１７へ移行する。

ステップＳ１７では、ステップＳ１６でのインプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放との特定に続き、インプットクラッチC1とH&LRクラッチC3を使用しないギア段（１速、２速、３速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

ステップＳ１８では、ステップＳ１２での指令変速段が６速でない、つまり、指令変速段が７速であるとの判断に続き、第１キャリアPC1の回転速度N(PC1)が、N(PC1)＝０であるか否かを判断し、YESの場合はステップＳ１９へ移行し、NOの場合はステップＳ２１へ移行する。

ステップＳ１９では、ステップＳ１３でのN(PC1)＝０との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはインプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放であると特定し、ステップＳ２０へ移行する。

ステップＳ２０では、ステップＳ１９でのインプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放との特定に続き、インプットクラッチC1とH&LRクラッチC3を使用しないギア段（１速、２速、３速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

ステップＳ２１では、ステップＳ１８でのN(PC1)≠０との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはフロントブレーキB1の誤解放であると特定し、ステップＳ２２へ移行する。

ステップＳ２２では、ステップＳ２１でのフロントブレーキB1の誤解放との特定に続き、フロントブレーキB1を使用しないギア段（２速〜６速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

次に、作用を説明する。
まず、自動変速機の場合、変速機の入力軸回転速度（＝タービンシャフトの回転速度）の検出については、タービンシャフトの外周が回転部材に覆われることなく、回転センサにより直接タービンシャフトの回転速度を検出することができる場合は、問題なく回転センサにより入力軸回転速度情報を得ることができる。
しかし、近年は自動変速機の多段化が進み、自動変速機の多段化に伴ってギアトレーンの構成が複雑になると、タービンシャフトの外周が回転部材に覆われることになり、変速機の入力軸回転速度を直接、回転センサにより検出できなくなるおそれがある。
そして、変速機の入力軸回転速度を直接検出できない場合は、入力軸回転速度情報や入力軸回転速度を用いたギア比情報を必要情報とする各種の制御を行おうとしても、精度の高い制御を望めない。

これに対し、実施例１の自動変速機の制御装置では、自動変速機の多段化に伴って構造が複雑になっても確実に入力軸の回転速度を検出することができるようにした。
すなわち、入力軸Inputは第２リングギアR2に連結され、更に、第１遊星ギアG1と第２遊星ギアG2は２つの回転要素が連結された第１遊星ギアセットGS1を構成していることに着目し、ATCU２０内に設けられた回転速度算出部において、２つのタービン回転速度センサ３，４を用いて入力軸Inputの回転速度を計算により検出する構成を採用した。

具体的には、第２キャリヤPC2の回転速度を検出する第１タービン回転速度センサ３と、第１キャリヤPC1に連結されたタービンセンサ用メンバとしてのセンサ用部材６３の回転速度を検出する第２タービン回転速度センサ４と、を設け、両センサ３，４からの回転速度検出値を用い、第２リングギアR2（入力軸Input）の回転速度（＝タービン回転速度）を下記の式、
N(R2)＝（１＋１／β）N(PC2)−（１／β）・N(PC1)
但し、N(PC1)：第１キャリヤPC1の回転速度、N(PC2)：第２キャリヤPC2の回転速度、N(R2)：第２リングギアR2の回転速度（＝入力軸回転速度）、１：第２リングギアR2と第２キャリヤPC2（第１リングギアR1）のギア比、β：第１リングギアR1（第２キャリヤPC2）と第１キャリヤPC1のギア比
により算出される。

したがって、自動変速機の多段化に伴ってギアトレーンの構成が複雑になり、例えば、タービンシャフトの外周が回転部材に覆われ、変速機の入力軸回転速度を直接、回転センサにより検出できなくなった場合であっても、回転速度の検出が可能な第２キャリヤPC2と第１キャリヤPC1との２つの回転速度の関係に基づき、入力軸回転速度を算出により求めることができる。

そして、特開２０００−２４０７８５号公報には、自動変速機のタービンシャフト１１の回転速度を検出するタービン回転速度センサＳ３を備える自動変速機にフェールが発生した際、フェールしている部位を特定し、安全な変速段への変速を行う技術が、開示されている。

この従来技術では、まず、タービン回転速度センサＳ３及びアウトプット回転速度センサＳ４で実測されたタービン回転速度ω１及びアウトプット回転速度ω５より実変速比ｒを算出し、実変速比ｒが指示変速段の変速比Ｒiと一致していない状態が所定時間τ継続した場合にフェールが発生したと判断し、次に、フェールが発生したと判断されると、実変速比ｒと各指示変速段の変速比Ｒiとを比較してフェールしている部位を特定し、現在の指示変速段及びフェールしている部位に応じて予め設定されたマップを備え、所定の変速段への変速を行う。

しかし、摩擦要素の誤解放によりニュートラル状態となるフェールが生じたとき、実変速比ｒと各指示変速段の変速比Ｒiとを比較する制御では、フェールの原因となっている誤解放の摩擦要素を特定することができない。
なぜなら、ニュートラル故障状態における実変速比ｒは、エンジン回転速度（アクセル開度）に依存して常時変動する。エンジン回転速度が上昇（低下）するとタービン回転速度ω１も上昇（低下）して、結果的に実変速比ｒは上昇（低下）する。したがって、エンジン回転速度に依存して常時変動する実変速比ｒに対して閾値を設定することができず、ニュートラル故障状態においては、フェール部位の識別ができず、ニュートラル故障状態である、という１つのフェール信号しか出力することができない。
したがって、摩擦要素の誤解放によりニュートラル故障状態となるフェールが生じた場合には、フェール（誤解放）した摩擦要素を特定できず、ニュートラル状態の維持は可能であるが、安全な変速段への変速は不可であり、安全な変速段への変速を確保するフェール制御を行うことができない。

これに対し、実施例１の自動変速機の制御装置では、ニューラル故障状態が生じた際において、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動しているアクチュエータ部材を特定し、変速可能な変速段を得ることで、ニュートラルフェール時の変速段の自由度を確保することができるようにした。
すなわち、第１キャリヤPC1の回転速度N(PC1)と、第２キャリヤPC2の回転速度N(PC2)と、を検出するタービン回転速度センサ３，４を備えている点に着目し、ギア比の比較による摩擦要素の誤解放によるニュートラル故障状態との判定に加え、締結摩擦要素を特定する選択ギア段と、両タービン回転速度センサ３，４により検出される回転速度N(PC1),N(PC2)の関係と、に基づいて、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動するアクチュエータ部材（電気作動弁等）を特定する構成を採用した。

したがって、走行可能な変速比となるように指示されているにもかかわらず、ニュートラル故障状態であると判定されると安全な変速段へ変速するニュートラル制御が実行され、このニュートラル制御では、締結摩擦要素を特定する選択ギア段と、両タービン回転速度センサ３，４により検出される回転速度N(PC1),N(PC2)の関係と、に基づいて、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動するアクチュエータ部材が特定される。
つまり、従来技術のように、実ギア比と指示ギア比との比較のみによっては、ニュートラル故障状態であるとの判定にとどまるのに対し、両タービン回転速度センサ３，４により検出される回転速度N(PC1),N(PC2)の関係を加えたことで、特定の摩擦要素が滑ることにより両タービン回転速度センサ３，４からの回転速度関係に変化があらわれた場合、複数の締結摩擦要素の中から、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動するアクチュエータ部材を特定することができる。なぜなら、自動変速機がニュートラル状態となっても、両タービン回転速度センサ３，４により検出される２つの回転速度N(PC1),N(PC2)の大小関係は、エンジン回転速度に依存することなく、不変であることによる。
そして、誤解放している摩擦要素系を特定することにより、誤解放と特定された摩擦要素を使用することのない変速段への変速が可能となる。

以下、実施例１の自動変速機の制御装置における、［インターロック判定・ギア比異常判定・ニュートラル判定による故障検知作用］、［ニュートラルフェール時のニュートラル制御作用］について説明する。

［インターロック判定・ギア比異常判定・ニュートラル判定による故障検知作用］
〈正常時〉
通常前進走行レンジ（Ｄレンジ）またはエンジンブレーキレンジを選択しての走行中であって、インターロック故障もギア比異常もニュートラル故障も生じていない正常時においては、図４のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS102→ステップS103→ステップS107→ステップS108→ステップS109→ステップS110→ステップS114→ステップS115→ステップS116という流れが繰り返される。
この正常時においては、TCU２０において、車速Vspとアクセルペダル開度APOに基づいて、図外の前進７速段の変速マップから最適な指令変速段が選択され、コントロールバルブユニットCVUに指令変速段を達成する制御指令を出力する正常時変速制御が実行されることになる。

〈インターロック判定作用〉
摩擦要素が固着し、インターロック状態となった場合には、車両の加速度Gが急激に低下するため、ステップS103の加速度条件が成立し、図４のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS102→ステップS103→ステップS104→ステップS105へと進む流れが繰り返される。そして、ステップS103の加速度条件が成立した状態が継続し、ステップS105において、タイマーｔのカウント値が設定値を超えると、ステップS105からステップS106へと進み、インターロックによる故障であると判定される。
そして、ステップS106によりインターロック故障であると判定された場合には、変速制御のフェールセーフ処理として、例えば、インターロック状態にある摩擦要素を特定し、特定された摩擦要素が締結される変速段が１つの変速段の場合には、その変速段へ変速する指令が出され、また、特定された摩擦要素が締結される変速段が複数の変速段の場合には、複数の変速段間で車速等に応じた最適な変速段へ移行する変速指令が出される。

〈ギア比異常判定作用〉
摩擦要素が誤締結し、走行中にギア比異常が生じた場合には、ギア比が正常判定域から外れた異常判定域に変化するため、ステップS110のギア比異常判定条件が成立し、図４のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS102→ステップS103→ステップS107→ステップS108→ステップS109→ステップS110→ステップS111→ステップS112へと進む流れが繰り返される。そして、ステップS110のギア比異常判定条件が成立した状態が継続し、ステップS112において、タイマーｔのカウント値が設定値を超えると、ステップS112からステップS113へと進み、ギア比異常による故障であると判定される。
そして、ステップS113によりギア比異常による故障であると判定された場合には、変速制御のフェールセーフ処理として、例えば、特定可能な場合にはギア比異常の原因となった誤締結の摩擦要素を特定し、入力軸インターロック状態・出力軸ニュートラル状態故障を回避する回避変速段へ移行する変速指令が出される。

〈ニュートラル（故障）判定作用〉
摩擦要素が誤解放し、走行中にニュートラル状態となる故障が生じた場合には、ギア比が正常判定域から外れたニュートラル故障判定域に変化するため、ステップS115のニュートラル故障判定条件が成立し、図４のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS102→ステップS103→ステップS107→ステップS108→ステップS109→ステップS110→ステップS114→ステップS115→ステップS117→ステップS118へと進む流れが繰り返される。そして、ステップS115のニュートラル故障判定条件が成立した状態が継続し、ステップS118において、タイマーｔのカウント値が設定値を超えると、ステップS118からステップS119へと進み、摩擦要素の誤解放によりニュートラル状態となる故障であると判定される。
そして、ステップS119によりニュートラル状態となる故障であると判定された場合には、変速制御のフェールセーフ処理として、下記に詳しく述べるニュートラル制御が実行されることになる。

［ニュートラルフェール時のニュートラル制御作用］
〈指令変速段が１速〜３速時〉
ニュートラルフェール時であって、指令変速段が１速又は２速又は３速の時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進む流れとなり、ステップＳ２において、ニューラル故障状態であると判定されたのはローブレーキB2の誤解放によるものであると判定し、ステップＳ３において、ローブレーキB2を使用しないギア段（４速〜７速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

すなわち、１〜３速において、ローブレーキB2以外の摩擦要素が誤解放すると、１速や２速などのギア段が得られる（図２参照）。
よって、指令変速段が１速又は２速又は３速の時、ニューラル故障状態であると判定されるのは、ローブレーキB2の誤解放の場合のみであるため、ローブレーキB2を使用しないギア段に変速する。

〈指令変速段が４速時〉
ニュートラルフェール時であって、指令変速段が４速の時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ４→ステップＳ５へと進む流れとなり、ステップＳ５において、ニューラル故障状態であると判定されたのはH&LRクラッチC3の誤解放、または、ダイレクトクラッチC2の誤解放によるものであると判定に基づき、H&LRクラッチC3とダイレクトクラッチC2とを使用しないギア段（１速、２速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

すなわち、４速では、図７(b),(c)に示すように、H&LRクラッチC3が誤解放であっても、ダイレクトクラッチC2が誤解放であっても、第１キャリアPC1の回転速度N(PC1)と第２キャリアPC2との回転速度N(PC2)との回転速度関係が、N(PC1)<N(PC2)という同じ関係となり、区別がつかない。
一方、４速では、2346ブレーキB3が誤解放すると、図７(a)に示すように、２．５速が得られる。
したがって、指令変速段が４速のニュートラルフェール時には、H&LRクラッチC3とダイレクトクラッチC2とを使用しないギア段に変速する。

〈指令変速段が５速時〉
ニュートラルフェール時であって、指令変速段が５速、かつ、N(PC1)＝N(PC2)の時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９へと進む流れとなり、ステップＳ８において、ステップＳ７でのN(PC1)＝N(PC2)との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはH&LRクラッチC3の誤解放であると特定し、ステップＳ９において、H&LRクラッチC3を使用しないギア段（１速、２速、３速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

ニュートラルフェール時であって、指令変速段が５速、かつ、N(PC1)≠N(PC2)の時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進む流れとなり、ステップＳ１０において、ステップＳ７でのN(PC1)≠N(PC2)との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはダイレクトクラッチC2の誤解放であると特定し、ステップＳ１１において、ダイレクトクラッチC2を使用しないギア段（１速、２速、６速、７速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。
ステップＳ１０では、ステップＳ７でのN(PC1)≠N(PC2)との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはステップＳ１１へ移行する。

すなわち、５速では、図８(b),(c)に示すように、N(PC1)＝N(PC2)の時には、H&LRクラッチC3の誤解放であり、N(PC1)≠N(PC2)の時には、ダイレクトクラッチC2の誤解放であると特定することができる。
一方、５速では、インプットクラッチC1が誤解放すると、図８(a)に示すように、２．５速が得られる。

したがって、指令変速段が５速のニュートラルフェール時であって、N(PC1)＝N(PC2)の時には、H&LRクラッチC3が誤解放であると特定し、H&LRクラッチC3を使用しないギア段（１速、２速、３速）に変速する。
一方、指令変速段が５速のニュートラルフェール時であって、N(PC1)≠N(PC2)の時には、ダイレクトクラッチC2の誤解放であると特定し、ダイレクトクラッチC2を使用しないギア段（１速、２速、６速、７速）に変速する。

〈指令変速段が６速時〉
ニュートラルフェール時であって、指令変速段が６速、かつ、N(PC1)>N(PC2)の時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５へと進む流れとなり、ステップＳ１４において、ステップＳ１３でのN(PC1)>N(PC2)との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのは2346ブレーキB3の誤解放との特定し、ステップＳ１５において、2346ブレーキB3を使用しないギア段（１速、５速、７速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

ニュートラルフェール時であって、指令変速段が６速、かつ、N(PC1)≦N(PC2)の時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１６→ステップＳ１７へと進む流れとなり、ステップＳ１６において、ステップＳ１３でのN(PC1)≦N(PC2)との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはインプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放であると特定し、ステップＳ１７において、インプットクラッチC1とH&LRクラッチC3を使用しないギア段（１速、２速、３速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

すなわち、６速では、N(PC1)>N(PC2)の場合、図９(a)に示すように、2346ブレーキB3が誤解放であると特定することができる。
一方、６速では、N(PC1)≦N(PC2)の場合、図９(b),(c)に示すように、ニューラル故障状態であると判定されたのはインプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放であると特定することができる。
したがって、指令変速段が６速のニュートラルフェール時であって、N(PC1)>N(PC2)の時には、2346ブレーキB3が誤解放であると特定し、2346ブレーキB3を使用しないギア段（１速、５速、７速）に変速する。
一方、指令変速段が６速のニュートラルフェール時であって、N(PC1)≦N(PC2)の時には、インプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放であると特定し、インプットクラッチC1とH&LRクラッチC3を使用しないギア段（１速、２速、３速）に変速する。

〈指令変速段が７速時〉
ニュートラルフェール時であって、指令変速段が７速、かつ、N(PC1)＝０の時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ１２→ステップＳ１８→ステップＳ１９→ステップＳ２０へと進む流れとなり、ステップＳ１９において、ステップＳ１８でのN(PC1)＝０との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはインプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放との特定し、ステップＳ２０において、インプットクラッチC1とH&LRクラッチC3を使用しないギア段（１速、２速、３速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

一方、ニュートラルフェール時であって、指令変速段が７速、かつ、N(PC1)≠０の時には、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ１２→ステップＳ１８→ステップＳ２１→ステップＳ２２へと進む流れとなり、ステップＳ２１において、ステップＳ１８でのN(PC1)≠０との判断に続き、ニューラル故障状態であると判定されたのはフロントブレーキB1の誤解放であると特定し、ステップＳ２２において、フロントブレーキB1を使用しないギア段（２速〜６速）のうち、ニュートラル故障状態であると判定した時点における車速に応じ、変速するギア段が決定される。

すなわち、７速では、N(PC1)＝０の場合、図１０(a),(b)に示すように、インプットクラッチC1が誤解放、または、H&LRクラッチC3が誤解放であると特定することができる。
一方、７速では、N(PC1)≠０の場合、図１０(c)に示すように、フロントブレーキB1が誤解放であると特定することができる。

したがって、指令変速段が７速のニュートラルフェール時であって、N(PC1)＝０の時には、ニューラル故障状態であると判定されたのはインプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放であると特定し、インプットクラッチC1とH&LRクラッチC3を使用しないギア段（１速、２速、３速）に変速する。
一方、指令変速段が７速のニュートラルフェール時であって、N(PC1)≠０の時には、ニューラル故障状態であると判定されたのはフロントブレーキB1の誤解放であると特定し、フロントブレーキB1を使用しないギア段（２速〜６速）に変速する。

〈ニュートラルフェール時の変速段の設定〉
図６のステップＳ３，ステップＳ５，ステップＳ９，ステップＳ１１，ステップＳ１５，ステップＳ１７，ステップＳ２０，ステップＳ２２では、それぞれ誤解方している摩擦要素を使用しない変速段へと変速する。その際、ニュートラルフェールと判定されたときの車速に応じて変速する変速段を設定する。
例えば、指令変速段が５速であって、ダイレクトクラッチC2が誤解放していると検知された際の選択可能ギア段は、１速、２速、６速、７速である。
このとき、車速が高車速（例えば、40km/h以上）であれば、変速段を６速とし、低車速（例えば、40km/h未満）であれば、変速段を２速にすることができる。その後、走行状態（車速やアクセル開度等）に応じて選択可能ギア段内で変速を行う。なお、他の指令変速段であっても同様に行うことができる。
この結果、ニュートラルフェールが生じた際に、現在の走行に最も適した変速段へと変速されるため、現在の走行状態を損なうことなく、さらに大きなショックが発生することも防止することができる。
また、指令変速段が７速のニュートラルフェール時であって、N(PC1)＝０の時は、インプットクラッチC1の誤解放、または、H&LRクラッチC3の誤解放であると特定し、得られるギヤ段は１〜３速となる。ここで指令変速段が７速（高速段）で車速が高車速である場合にニュートラルフェールとなり、ギヤ段を例えば３速に変速すると、急激なエンジンブレーキが作用して大きなショックが発生するなど、現在の運転状態を損なう虞がある。従って、高速段又は高車速で走行中にニュートラルフェールとなり、得られるギヤ段が低速段のみである場合は、ニュートラルフェール時に一時的にニュートラル状態を維持し、車速が低下したところで低速段（１〜３速）にて変速走行するように制御しても良い。言い換えると、車速が低下するまで低速段での変速を禁止するようにしてもよい。このように一時的にニュートラル状態を維持することで、現在の走行状態を損なうことなく更に大きなショックが発生することも防止できる。

次に、効果を説明する。
以上説明したように、実施例１の自動変速機の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

（1） 入力軸Inputの回転を変速して出力軸Outputへ出力する遊星歯車機構G1,G2,G3,G4と、前記遊星歯車機構G1,G2,G3,G4の回転部材の回転を選択的に切り替える複数の摩擦要素C1,C2,C3,B1,B2,B3,B4と、前記複数の摩擦要素C1,C2,C3,B1,B2,B3,B4の締結と解放の組み合わせを指示することにより変速機に複数の変速比を達成させるATCU２０と、を備えた自動変速機の制御装置において、前記入力軸Inputと異なる回転速度で回転する第２キャリヤPC2の回転速度を検出する第１タービン回転速度センサ３と、前記入力軸Inputと異なる回転速度で回転する第１キャリヤPC1の回転速度を検出する第２タービン回転速度センサ４と、前記両回転速度センサ３，４からの回転速度検出値を用いて前記入力軸Inputの回転速度を算出する入力軸回転速度算出手段と、を備えたため、自動変速機の多段化に伴って構造が複雑になっても確実に入力軸Inputの回転速度を検出することができる。

(2) 入力軸Inputの回転を変速して出力軸Outputへ出力する遊星歯車機構G1,G2,G3,G4と、前記遊星歯車機構G1,G2,G3,G4の回転部材の回転を選択的に切り替える複数の摩擦要素C1,C2,C3,B1,B2,B3,B4と、前記複数の摩擦要素C1,C2,C3,B1,B2,B3,B4の締結と解放の組み合わせを指示することにより変速機に複数の変速比を達成させるATCU２０と、を備えた自動変速機の制御装置において、前記入力軸Inputと異なる回転速度で回転する第２キャリヤPC2の回転速度を検出する第１タービン回転速度センサ３と、前記入力軸Inputと異なる回転速度で回転する第１キャリヤPC1の回転速度を検出する第２タービン回転速度センサ４と、前記両回転速度センサ３，４からの回転速度検出値を用いて前記入力軸Inputの回転速度を算出する入力軸回転速度算出手段と、前記出力軸Outputの回転速度を検出する出力軸回転速度センサ５と、前記入力軸Inputの回転速度と前記出力軸Outputの回転速度とからギア比を算出するギア比算出手段（ステップS109）と、前記ギア比算出手段により算出されたギア比に基づき、摩擦要素の滑りを含む誤解放の発生によるニュートラル故障状態であるか否かを判定するニュートラル判定手段（ステップS115〜ステップS119）と、前記ATCU２０により走行可能な変速比となるように指示されているにもかかわらず、前記ニュートラル判定手段によりニュートラル故障状態であると判定されると安全な変速段へ変速するニュートラル制御を実行するニュートラル制御手段（図６）と、を備え、前記ニュートラル制御手段は、締結摩擦要素を特定する選択ギア段と、前記第１，第２タービン回転速度センサ３，４により検出される回転速度関係と、に基づいて、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動するアクチュエータ部材を特定するため、ニューラル故障状態が生じた際において、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動しているアクチュエータ部材を特定し、変速可能な変速段を得ることで、ニュートラルフェール時の変速段の自由度を確保することができる。

(3) 前記ニュートラル制御手段（図６）は、誤解放していると特定された前記摩擦要素を使用せずに変速制御するため、ニュートラルフェールが生じても変速段の自由度を確保することができる上、信頼性の高い変速制御を行うことができる。

(4) 前記ニュートラル制御手段（図６）は、前記ニュートラル判定手段がニュートラル故障状態である判定した時点における車速に応じ、変速するギア段を決定するため、現在の走行状態を損なうことなく、さらに大きなショックが発生することも防止することができる。

以上、本発明の自動変速機の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、ギアトレーンとして、４組の遊星ギアセットと、３組のクラッチと、４組のブレーキと、２組のワンウェイクラッチを用い、前進７速後退１速を達成する自動変速機の例を示したが、本発明の制御装置を適用することができる自動変速機としては、遊星ギアセット数や摩擦要素数や前進ギア段数等は実施例１に限られるものではない。
特に、本発明の制御装置は、入力軸回転部材の外周が回転部材により覆われ、入力軸回転速度を直接、センサにより検出することができないギアトレーンを持つ自動変速機への適用に有効である。

実施例１では、本発明の自動変速機をエンジン車へ適用した例を示したが、例えば、動力源がエンジンとモータであるハイブリッド車にも適用できるし、動力源がモータである電気自動車へも適用できる。要するに、複数の摩擦要素の締結と解放の組み合わせを指示することにより遊星歯車機構による変速機に複数の変速比を達成させる変速制御手段を備えた自動変速機であれば適用することができる。

実施例１のFR型の前進７速後退１速を達成する自動変速機の構成を表すスケルトン図である。 実施例１の自動変速機での前進７速後退１速の締結作動表を示す図である。 実施例１の自動変速機における前進７速後退１速の各変速段でのメンバの回転停止状態を示す共線図である。 実施例１のATCU２０において実行される故障検知処理の流れを示すフローチャートである。 図４の故障検知処理での故障判定に用いられる指令変速段と実ギア比との関係を表す図である。 図４のフローチャートのステップS119においてニュートラル故障状態であると判定された際に実行されるニュートラル制御処理の流れを示すフローチャートである。 指令変速段が４速時における2346ブレーキB3の誤解放・H&LRクラッチC3の誤解放・ダイレクトクラッチC2の誤解放のそれぞれの場合の回転速度関係を示す共線図である。 指令変速段が５速時におけるインプットクラッチC1の誤解放・H&LRクラッチC3の誤解放・ダイレクトクラッチC2の誤解放のそれぞれの場合の回転速度関係を示す共線図である。 指令変速段が６速時における2346ブレーキB3の誤解放・インプットクラッチC1の誤解放・H&LRクラッチC3の誤解放のそれぞれの場合の回転速度関係を示す共線図である。 指令変速段が７速時におけるインプットクラッチC1の誤解放・H&LRクラッチC3の誤解放・フロントブレーキB1の誤解放のそれぞれの場合の回転速度関係を示す共線図である。

符号の説明

GS1 第１遊星ギアセット
GS2 第２遊星ギアセット
G1 第１遊星ギア
G2 第２遊星ギア
G3 第３遊星ギア
G4 第４遊星ギア
M1 第１連結メンバ
M2 第２連結メンバ
M3 第３連結メンバ
C1 インプットクラッチ（摩擦要素）
C2 ダイレクトクラッチ（摩擦要素）
C3 H&LRクラッチ（摩擦要素）
B1 フロントブレーキ（摩擦要素）
B2 ローブレーキ（摩擦要素）
B3 2346ブレーキ（摩擦要素）
B4 リバースブレーキ（摩擦要素）
F1 第１ワンウェイクラッチ（摩擦要素）
F2 第２ワンウェイクラッチ（摩擦要素）
Input 入力軸
Output 出力軸
１ アクセルペダル操作量センサ
２ エンジン回転速度センサ
３ 第１タービン回転速度センサ（第１回転センサ）
４ 第２タービン回転速度センサ（第２回転センサ）
５ 出力軸回転速度センサ（出力軸回転速度検出手段）
６ インヒビタスイッチ
２０ ATCU（変速制御手段）
CVU コントロールバルブユニット
Eg エンジン
OP オイルポンプ
TC トルクコンバータ

Claims (4)

1. 入力軸の回転を変速して出力軸へ出力する遊星歯車機構と、
   前記遊星歯車機構の回転部材の回転を選択的に切り替える複数の摩擦要素と、
   前記複数の摩擦要素の締結と解放の組み合わせを指示することにより変速機に複数の変速比を達成させる変速制御手段と、
   を備えた自動変速機の制御装置において、
   前記入力軸と異なる回転速度で回転する第１回転部材の回転速度を検出する第１回転センサと、
   前記入力軸と異なる回転速度で回転する第２回転部材の回転速度を検出する第２回転センサと、
   前記両回転センサからの回転速度検出値を用いて前記入力軸の回転速度を算出する入力軸回転速度算出手段と、
   を備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 入力軸の回転を変速して出力軸へ出力する遊星歯車機構と、
   前記遊星歯車機構の回転部材の回転を選択的に切り替える複数の摩擦要素と、
   前記複数の摩擦要素の締結と解放の組み合わせを指示することにより変速機に複数の変速比を達成させる変速制御手段と、
   を備えた自動変速機の制御装置において、
   前記入力軸と異なる回転速度で回転する第１回転部材の回転速度を検出する第１回転センサと、
   前記入力軸と異なる回転速度で回転する第２回転部材の回転速度を検出する第２回転センサと、
   前記両回転センサからの回転速度検出値を用いて前記入力軸の回転速度を算出する入力軸回転速度算出手段と、
   前記出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度検出手段と、
   前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度とからギア比を算出するギア比算出手段と、
   前記ギア比算出手段により算出されたギア比に基づき、摩擦要素の滑りを含む誤解放の発生によるニュートラル故障状態であるか否かを判定するニュートラル判定手段と、
   前記変速制御手段により走行可能な変速比となるように指示されているにもかかわらず、前記ニュートラル判定手段によりニュートラル故障状態であると判定されると安全な変速段へ変速するニュートラル制御を実行するニュートラル制御手段と、を備え、
   前記ニュートラル制御手段は、締結摩擦要素を特定する選択ギア段と、前記第１，第２回転センサにより検出される回転速度関係と、に基づいて、誤解放している摩擦要素または該摩擦要素を駆動するアクチュエータ部材を特定することを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項２に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記ニュートラル制御手段は、誤解放していると特定された前記摩擦要素を使用せずに変速制御することを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の自動変速機の制御装置において、
   前記ニュートラル制御手段は、前記ニュートラル判定手段がニュートラル故障状態である判定した時点における車速に応じ、変速するギア段を決定することを特徴とする自動変速機の制御装置。

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