JP2009002401A - 自動変速機の異常診断装置及び自動変速制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦要素の状態の操作により変速比が制御されるに際し、圧力応答部材の状態に基づき変速比の制御の異常の有無をより迅速且つ高精度に診断することが困難なこと。
【解決手段】摩擦要素が係合状態から解放状態へと移行する際には、図中一点鎖線にて示す作動油の指令値を漸減させる。この際、実際の圧力は指令値に追従して変化する。指令値に基づき、実際の圧力が、圧力スイッチを上記解放状態と対応するオフ状態へと移行させる圧力閾値β以下となるタイミングを推定する。このタイミング以降において、変速比の切り替え制御の異常の有無の診断を許可する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、複数の動力伝達経路の切り替えのために用いられて且つ作動流体によって係合状態及び解放状態の切り替え操作がなされる摩擦要素と、該摩擦要素に作用する前記作動流体の圧力が前記摩擦要素を係合状態とするときの値と解放状態とするときの値とで異なる状態となる圧力応答部材とを備える自動変速機について、前記摩擦要素の状態の操作により変速比が制御されるに際し、前記圧力応答部材の状態に基づき前記変速比の制御の異常の有無を診断する自動変速機の異常診断装置に関する。また、本発明は、上記異常診断装置を搭載する自動変速制御システムに関する。

自動変速機では、複数のクラッチやブレーキ（摩擦要素）が作動油によって係合操作又は解放操作されることで、遊星歯車機構によって構成される動力伝達経路が切り替えられる。また、近年、上記作動油の圧力を制御する油圧制御回路の簡素化や圧力の制御性能の向上等を目的として、各摩擦要素に作用させる作動油の圧力を個別に電子制御するいわゆる直動制御装置を搭載した自動変速機も実用化されている。

上記自動変速機の異常診断装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、各摩擦要素に作用する作動油の圧力に応じてオン・オフの２つの状態を取り得る圧力スイッチの状態に基づき変速比の制御の異常の有無を診断することも提案されている。詳しくは、圧力スイッチの状態の組み合わせに基づき、摩擦要素の異常な係合パターンが生じているか否かを判断している。

ただし、この場合、変速比の切り替え時においては、制御が正常であるにもかかわらず圧力スイッチの状態が切り替え後の変速比から想定される状態と相違する事態が生じ得る。特に作動油が低温であるときなどには、作動油の圧力の変化が鈍くなるため、変速比の切り替えに際して、圧力スイッチの状態が、摩擦要素の異常な係合パターンに対応したものとなることがある。こうした事態における誤診断を回避すべく、下記特許文献２では、変速比の切り替え制御中においては、異常の有無の診断を停止している。
特許第３４２４１５９号公報 特許第３６９５２５７号公報

ところで、上記自動変速機の変速比が固定された定常状態において異常となるのは、信号線の突然の断線などの電気的な故障等に略限られる。そして、電気的な故障は、制御装置によって検出可能である。これに対し、変速比の切り替え制御中にあっては、摩擦要素に作用させる圧力を上昇させたいにもかかわらず上昇させることができなかったり、低下させたいにもかかわらず低下させることができなかったりといった異常が生じるおそれがある。そしてこの場合、上記診断装置のように変速比の切り替え制御中に異常診断を停止する場合には、異常である旨の診断が遅れてしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、摩擦要素の状態の操作により変速比が制御されるに際し、圧力応答部材の状態に基づき変速比の制御の異常の有無をより迅速且つ高精度に診断することのできる自動変速機の異常診断装置及び異常診断システムを提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、前記圧力応答部材の状態が前記変速比の制御に応じた前記摩擦要素の操作状態に対応するものとならない期間を、前記作動流体の圧力の指令値に基づき推定する推定手段と、前記対応するものとならない期間において、前記制御に異常がある旨の判断を禁止する禁止手段とを備えることを特徴とする。

摩擦要素に作動流体の圧力を作用させることでその係合及び解放の操作をする際には、作動流体の圧力の指令値が設定される。圧力の指令値が設定されると、これに応じて実際の圧力が制御されるため、実際の圧力は圧力の指令値と相関を有する。一方、圧力応答部材は、圧力に応じて異なる状態となる。このため、圧力の指令値と圧力応答部材の状態とは相関を有し、圧力応答部材の状態を圧力の指令値に基づき推定することができる。そして、推定される状態が、変速比の制御に応じた摩擦要素の操作状態に対応するものとならない期間において変速比の制御に異常がある旨の判断を禁止する。これにより、圧力応答部材の状態によっては異常の有無の診断を適切に行うことができないときに異常がある旨判断することを回避することができる。しかも、上記期間以外においては禁止を解除することで、異常の有無を極力迅速に診断することもできる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記推定手段は、前記変速比の変更に応じて前記摩擦要素が解放状態及び係合状態のいずれか一方から他方へと変化するに際し、当該摩擦要素に作用させる作動流体の圧力の指令値に基づき、前記圧力応答部材の状態が前記他方の状態に対応するものへと移行する期間を推定するものであることを特徴とする。

変速比が変更させる際、摩擦要素が解放状態及び係合状態の一方から他方へと変化するに際して、摩擦要素に作用する流体の圧力が所望の状態とならない異常が生じることがある。そしてこの場合には、変速比を所望の値に変更することができない事態となるため、その異常を迅速に把握することが特に望まれる。一方、変速比が変更される際には、圧力応答部材の状態が過渡状態となるため、変速比の制御が正常であるにもかかわらず、これを異常である旨誤判断するおそれがある。この点、上記発明では、禁止手段を備えることで、圧力応答部材の状態に応じた異常の有無の診断が可能となるときに迅速に異常の有無を診断することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記推定手段は、前記指令値に基づき前記期間を推定するに際し、前記指令値の変化に対する前記作動流体の実際の圧力の応答遅れ時間を加味することを特徴とする。

作動流体の圧力の指令値の変化に対する実際の圧力の変化には、応答遅れが生じる。このため、変速比が変更される際などにおいて、圧力応答部材の状態が摩擦要素の操作状態に対応する状態となるまでに要する時間は、実際の圧力の応答遅れの影響を受ける。上記発明では、この点に鑑み、応答遅れ時間を加味することで、上記期間をより高精度に推定することができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記推定手段は、前記指令値に基づき前記期間を推定するに際し、前記作動流体の温度を加味することを特徴とする。

作動流体の圧力の指令値に対する実際の圧力の応答性は、作動流体の温度に依存する。詳しくは、作動流体の温度が低いほど、応答性が低下する。このため、変速比が変更される際などにおいて、圧力応答部材の状態が摩擦要素の操作状態に対応する状態となるまでに要する時間は、作動流体の温度に依存することとなる。この点、上記発明では、圧力応答部材の状態が摩擦要素の操作状態に対応するものとならない期間を推定するに際し、作動流体の温度を加味することで、上記期間の推定に際して作動流体の応答性の温度依存性を考慮することができ、ひいては上記期間をより高精度に推定することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記禁止手段による判断禁止の解除状態において、前記圧力応答部材の状態と前記摩擦要素の操作状態とが所定期間以上継続して対応しなくなることに基づき前記制御が異常である旨判断する判断手段を備えることを特徴とする。

上記発明では、圧力応答部材の状態が、摩擦要素の操作状態に対応しない状態となる期間が所定期間以上継続することに基づき、異常がある旨判断することで、ノイズ等の影響により極短時間の間上記対応しない状態となった場合等において異常がある旨の誤判断をすることを回避することができる。このため、異常がある旨の診断をより高精度に行うことができる。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記圧力応答部材は、前記解放状態に対応する状態から前記係合状態に対応する状態へと移行する第１の圧力閾値が前記係合状態に対応する状態から前記解放状態に対応する状態へと移行する際の第２の圧力閾値よりも大きく設定されており、前記推定手段は、前記推定に際し、前記作動流体の圧力が前記第１の圧力閾値相当以上である場合に前記圧力応答部材が前記係合状態に対応する状態にあるとして且つ、前記作動流体の圧力が前記第２の圧力閾値相当以下である場合に前記圧力応答部材が前記解放状態に対応する状態にあるとすることを特徴とする。

上記発明では、ヒステリシスを有する圧力応答部材の２つの閾値に着目することで、圧力の指令値に基づき圧力応答部材の状態を好適に推定することができる。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記第２の圧力閾値は、前記摩擦要素を係合させる力が生じる最低値よりも低い値に設定されてなることを特徴とする。

上記設定によれば、圧力応答部材の２つの異なる状態を、摩擦要素の２つの異なる状態に適切に対応付けることができる。

請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の自動変速機の異常診断装置と、前記自動変速機とを備えることを特徴とする自動変速制御システム。

以下、本発明にかかる自動変速機の異常診断装置及び自動変速制御システムを、車載自動変速制御システムに適用した一実施形態を図面を参照しつつ説明する。

図１に、上記自動変速制御システムの構成を示す。

図示されるように、エンジン１０の出力軸１１には、トルクコンバータ１２の入力軸１３が連結されている。トルクコンバータ１２の内部には、流体継手を構成するポンプインペラ１４とタービンランナ１５とが対向して設けられ、ポンプインペラ１４とタービンランナ１５との間には、オイルの流れを整流するステータ１６が設けられている。ポンプインペラ１４は、トルクコンバータ１２の入力軸１３に連結され、タービンランナ１５は、トルクコンバータ１２の出力軸１７に連結されている。また、トルクコンバータ１２には、入力軸１３側と出力軸１７側との間を係合又は切り離しするためのロックアップクラッチ１８が設けられている。

トルクコンバータ１２の出力軸１７は、変速歯車機構２０の入力軸２２に連結されている。変速歯車機構２０は、複数の歯車と同歯車によって複数の伝達経路を形成するための摩擦要素とを備えて構成されている。具体的には、上記歯車として、遊星歯車機構２４〜２８を備えている。また、摩擦要素として複数のクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と、ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３と、複数のワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１，Ｆ２とを備えている。

上記エンジン１０のトルクは、トルクコンバータ１２を介して変速歯車機構２０の入力軸２２に取り込まれ、変速歯車機構２０において所定に変速されて出力軸３０から出力される。そして、出力軸３０から出力されるトルクが車両の駆動輪に伝達される。

上記変速歯車機構２０には、エンジン１０の動力で駆動される油圧ポンプ（図示せず）が設けられ、作動油（オイル）を貯溜するオイルパン（図示せず）内には、油圧制御回路４０が設けられている。この油圧制御回路４０は、ライン圧制御回路４２、自動変速制御回路４４、ロックアップ制御回路４６、手動切換弁４８を備えて構成されている。

ここで、自動変速制御回路４４とロックアップ制御回路４６とには、ライン圧制御回路４２を介して、オイルパン（図示せず）から油圧ポンプで汲み上げられた作動油が供給される。ライン圧制御回路４２には、油圧ポンプからの油圧を所定のライン圧に制御するライン圧制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられている。自動変速制御回路４４には、変速歯車機構２０の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に供給する油圧を制御する複数の変速用の油圧制御弁（図示せず）が設けられている。また、ロックアップ制御回路４６には、ロックアップクラッチ１８に供給する油圧を制御するロックアップ制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられている。

上記手動切換弁４８は、ライン圧制御回路４２と自動変速制御回路４４との間に設けられ、シフトレバー５０の操作に連動して切り替えられる弁体である。この手動切換弁４８は、自動変速制御回路４４の油圧制御弁への通電が停止された状態であっても、シフトレバー５０の操作によって手動で変速段を切り替えるためのものである。すなわち、シフトレバー５０がニュートラルレンジ（Ｎレンジ）又はパーキングレンジ（Ｐレンジ）に操作され、自動変速制御回路４４の油圧制御弁への通電が停止（ＯＦＦ）された状態になっていても、手動切換弁４８により変速歯車機構２０に供給する油圧が変速歯車機構２０をニュートラル状態とするように切り替えられる。

図２に、自動変速制御回路４４の構成を示す。

図示されるように、自動変速制御回路４４は、油圧駆動される各摩擦要素（クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２、ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）毎に、圧力源から摩擦要素に作用させる油圧を各別に調節する油圧制御弁５２を備えている。図３に、油圧制御弁５２によって油圧駆動される摩擦要素を例示する。詳しくは、図３（ａ）は、摩擦要素の解放状態を、また、図３（ｂ）は、摩擦要素の係合状態を示している。

図示されるように、各摩擦要素は、上記遊星歯車側と連結された摩擦板ＦＢと、金属板ＭＢとを備えている。また、各摩擦要素は、ピストンＰを備えている。このピストンＰには、リターンスプリングＲＳによって、摩擦要素を解放する方向（摩擦板ＦＢと金属板ＭＢとを離間させる方向）に力が及ぼされている。また、ピストンＰには、上記油圧制御弁５２によって制御された作動油の圧力が、摩擦要素を係合させる方向に印加可能とされている。

先の図２に示した自動変速制御回路４４は、更に、各摩擦要素毎に、これらに作用する圧力に応じてオン状態及びオフ状態の２値的な状態をとる圧力スイッチ６０が設けられている。

図４に、圧力スイッチ６０の構造を示す。詳しくは、図４（ａ）に、圧力スイッチ６０のオフ状態を示し、図４（ｂ）に、圧力スイッチ６０のオン状態を示す。

図示されるように、圧力スイッチ６０のボディ６１には、上記油圧制御弁５２及び摩擦要素間の油圧経路と連通する油通路６２が設けられている。そして、油通路６２には、例えば皿ばね等からなる導体のダイアフラム６３が設けられている。そして、ダイアフラム６３のうち油通路６２の反対側には、電源側端子６４が設けられている。ここで、電源側端子６４は、図示しない電源の正極端子と接続されている。一方、ダイアフラム６３は、圧力スイッチ６０の出力端子と接続されている。

こうした構成において、図４（ａ）に示すように油通路６２内の圧力が低いときには、ダイアフラム６３が電源側端子６４から離間するため、圧力スイッチ６０がオフ状態となる。これに対し、図４（ｂ)に示すように油通路６２内の圧力が所定以上の高圧となると、ダイアフラム６３が変形することで、ダイアフラム６３と電源側端子６４とが接触する。これにより、圧力スイッチ６０がオン状態となる。

なお、圧力スイッチ６０は、図５に示すように、ヒステリシスを有し、オフ状態からオン状態へと変化する際の圧力閾値αの方が、オン状態からオフ状態へと変化する際の圧力閾値βよりも大きくなっている。そして、オン状態からオフ状態へと変化する際の圧力閾値βは、摩擦要素に作用する油圧がリターンスプリングＲＳを圧縮し係合力が発生する値の最小値よりも低く設定されている。

一方、先の図１に示したエンジン１０の出力軸１１には、その回転角度を検出するクランク角センサ７０が設けられている。また、変速歯車機構２０の入力軸２２には、その回転角度を検出する入力側回転センサ７２が設けられており、変速歯車機構２０の出力軸３０には、その回転角度を検出する出力側回転センサ７４が設けられている。また、シフトレバー５０には、その操作位置を検出するシフトポジションセンサ７６が設けられている。

上記各種センサの出力信号を始め、作動油の温度を検出する油温センサ７８の出力信号、エンジン１０のスロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ８０の出力信号、車両の速度を検出する車速センサ８２の出力信号は、自動変速機用の電子制御装置（ＥＣＵ９０）に入力される。ＥＣＵ９０は、上記入力信号等に基づき、変速比の制御等を行う。すなわち、例えばシフトレバー５０の操作位置やエンジン１０の運転条件（スロットル開度、車速等）に応じて発生する変速段切り替え要求（目標変速段の切り替え要求）に応じて、予め設定した変速パターンに従って変速歯車機構２０の変速が行われるように、自動変速制御回路４４の各油圧制御弁５２への通電操作を行なう。これにより、変速歯車機構２０の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に作用させる油圧が制御され、各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の係合／解放が切り替えられる。これにより、動力を伝達する各遊星歯車機構２４〜２８のギヤの組み合わせが切り替えられることで、変速歯車機構２０の変速比が切り替えられる。

図６に、本実施形態にかかる上記変速歯車機構２０におけるクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２、ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の係合の組合せを示す。図６では、丸印によって、その変速段で係合状態（トルク伝達状態）に保持されるクラッチとブレーキを示し、無印は解放状態を示している。これらの係合／解放が油圧で切り替えられると、遊星歯車機構２４〜２８のギヤの組み合わせが切り替えられ、変速比が切り替えられる。例えば、３速から２速にダウンシフトするときには、３速で係合状態に保持されていたクラッチＣ１が解放され、その代わりに、ブレーキＢ２が係合されることで、２速にダウンシフトされる。また、３速から４速にアップシフトするときには、３速で係合状態に保持されていたブレーキＢ１が解放され、その代わりに、クラッチＣ０が係合されることで、４速にアップシフトされる。

ところで、上記変速比の切り替えに際して油圧制御弁５２に異物が混入するなどして油圧制御弁５２に動作不良が生じると、摩擦要素の状態が先の図６に示したものと相違するおそれがある。特に、摩擦要素の異常な係合状態によっては、出力軸３０の回転が停止するインターロック状態となるおそれがある。そこで本実施形態では、圧力スイッチ６０の状態に基づき、変速比の制御の異常の有無を診断する。特に本実施形態では、この診断を変速比の切り替え後極力早期に行うべく、油圧の指令値に基づき診断を行うことができる期間を推定する。

図７に、本実施形態にかかる異常診断態様を示す。詳しくは、図７（ａ）は係合側油圧の挙動を示し、図７（ｂ）は、解放側油圧の挙動を示す。

図７（ａ）に示されるように、摩擦要素を係合する際には、図中１点鎖線にて示す油圧の指令値を一旦大きく上昇させることで、摩擦要素への作動油の急速充填処理を行う。そして、急速充填処理が完了することで、指令値を低下させた後同指令値を漸増させることで、変速比の切り替えにとって適切な態様にて油圧の指令値を増加させる処理を行う。図中、実線は、このときの実際の油圧の挙動を示す。図示されるように、急速充填期間を除けば、実際の油圧は指令値に追従している。このため、指令値に基づき、実際の油圧を推定することができる。特に本実施形態では、指令値に基づき、実際の油圧が圧力閾値αとなることで圧力スイッチ６０がオン状態となるタイミングを推定する。そして、変速比の切り替えによって係合状態に移行する摩擦要素に作用する油圧が圧力閾値α以上となるときには、圧力スイッチ６０がオンとなっていると想定される。このため、このときの実際の圧力スイッチ６０の状態がオン状態でない場合には、実際の作動油の圧力に異常が生じており、摩擦要素が係合状態へと移行しないおそれがあると考えられる。本実施形態ではこの点に着目し、圧力閾値α以上となるときの圧力スイッチ６０の状態に基づき変速比の制御の異常の有無を診断する。

一方、図７（ｂ）に示されるように、摩擦要素を解放する際には、図中１点鎖線に示す油圧の指令値を、変速比の切り替えにとって適切な態様にて減少させる処理を行う。この際、図中、実線にて示す実際の油圧は、指令値に追従していく。このため、指令値に基づき、実際の油圧が圧力閾値β以下となるタイミング、すなわち圧力スイッチ６０がオフ状態に移行するタイミングを推定することができる。そして、変速比の切り替えによって解放状態に移行する摩擦要素に作用する油圧が圧力閾値β以下となる場合には、圧力スイッチ６０がオフとなっていると想定される。このため、このときの実際の圧力スイッチ６０の状態がオフ状態でない場合には、実際の作動油の圧力に異常が生じており、摩擦要素が解放状態へと移行しないおそれがあると考えられる。本実施形態ではこの点に着目し、圧力閾値β以下となるときの圧力スイッチ６０の状態に基づき変速比の制御の異常の有無を診断する。

上記推定は、指令値に対する実際の油圧の追従遅れを考慮して行われる。すなわち、図８に解放側について例示するように、１点鎖線にて例示される指令値が圧力閾値βまで低下するタイミングに対して実際の油圧が圧力閾値βまで低下するタイミングは遅延する。このため、この遅延時間（ディレイＴＤ）を推定することで、実際の油圧が圧力スイッチ６０の状態を変化させる値となるタイミングを推定する。

図９に、本実施形態にかかる係合側異常判断の禁止処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ９０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１０において、変速制御が開始されているか否かを判断する。この処理は、ＥＣＵ９０内部において、エンジン１０の運転状態に応じて変速比の切り替え要求が生じ、切り替えが実行されているか否かを判断するものである。そして、変速制御が開始されていると判断される場合には、ステップＳ１２において、変速比の切り替えによって解放状態から係合状態へと移行する摩擦要素についての異常診断を禁止する係合側禁止フラグをオンとする。ステップＳ１２の処理が完了すると、作動油を摩擦要素に急速に充填させるべく指令値を一旦大きく上昇させる急速充填処理期間が終了するまで待機する（ステップＳ１４）。

そして、急速充填処理期間が完了する場合には、油圧の指令値が圧力閾値αとなるまで待機する（ステップＳ１６）。そして、圧力閾値αまで上昇したと判断されると、ステップＳ１８において、指令値が圧力閾値αまで低下してから実際の油圧が圧力閾値αまで低下するまでに要すると推定される時間をカウントするカウンタをインクリメントする。続くステップＳ２０においては、油温センサ７８によって検出される作動油の温度に基づき、指令値が圧力閾値αまで低下してから実際の油圧が圧力閾値αまで低下するまでに要する時間である上述したディレイＴＤを算出する。ここで、作動油の温度を用いるのは、作動油の温度が作動油の粘性を変化させるパラメータであるため、作動油の温度によって実際の作動油の圧力の応答性が変化し得ることによる。詳しくは、図１０に示されるように、作動油の温度とディレイＴＤとの関係を定めるマップを用いてディレイＴＤを算出する。図示されるように、ディレイＴＤは、作動油の温度が低いほど長くなっている。これは、作動油の温度が低いほど作動用の粘性が増大することなどから、作動油の温度が低いほど応答性が低くなる傾向があることによる。

続くステップＳ２２においては、カウンタ値がディレイＴＤ以上となるか否かを判断する。この処理は、実際の油圧が圧力閾値αまで低下したか否かを判断するものである。そして、カウンタ値がディレイＴＤ未満である場合には、ステップＳ１８に戻る。一方、カウンタ値がディレイＴＤ以上である場合には、ステップＳ２４において係合側禁止フラグをオフとして且つ、カウンタを初期化する。

図１１に、本実施形態にかかる解放側異常判断の禁止処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ９０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ３０において先の図９のステップＳ１０と同様、変速制御が開始されているか否かを判断する。そして、変速制御が開始されていると判断される場合には、ステップＳ３２において、変速比の切り替えによって係合状態から解放状態へと移行する摩擦要素についての異常診断を禁止する解放側禁止フラグをオンとする。ステップＳ３２の処理が完了すると、油圧の指令値が圧力閾値β以下となるまで待機する（ステップＳ３４）。そして、圧力閾値β以下に低下したと判断されると、ステップＳ３６において、指令値が圧力閾値βまで低下してから実際の油圧が圧力閾値βまで低下する時間までに要すると推定される時間をカウントするカウンタをインクリメントする。続くステップＳ３８においては、先の図９のステップＳ２０の要領で、油温センサ７８によって検出される作動油の温度に基づき、指令値が圧力閾値βまで低下してから実際の油圧が圧力閾値βまで低下するまでに要する時間である上述したディレイＴＤを算出する。

続くステップＳ４０においては、カウンタ値がディレイＴＤ以上となるか否かを判断する。この処理は、先の図９のステップＳ２２と同一の趣旨で設けられるものである。そして、カウンタ値がディレイＴＤ未満である場合には、ステップＳ３６に戻る。一方、カウンタ値がディレイＴＤ以上である場合には、ステップＳ４２において解放側禁止フラグをオフとして且つ、カウンタを初期化する。

図１２に、本実施形態にかかる変速比の制御の異常の有無の診断処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ９０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、この処理は、各摩擦要素毎に行われるものであるが、以下では、係合側摩擦要素を例にとって説明する。

この一連の処理では、まずステップＳ５０において、係合側禁止フラグがオフとなっているか否かを判断する。そして、係合側禁止フラグがオフとなっている場合には、異常の有無の診断を行うべく、ステップＳ５２に移行する。ステップＳ５２においては、該当する係合側の摩擦要素（クラッチ又はブレーキ）に対応する圧力スイッチ６０の出力を検出する。

続くステップＳ５４においては、圧力スイッチ６０の出力が正常であるか否かを判断する。この処理は、圧力スイッチ６０の状態が、変速比の制御に応じた摩擦要素の操作状態に対応するか否かによって行うことができる。そして、対応しない場合には、圧力スイッチ６０の出力が異常であるとしてステップＳ５６に移行する。ステップＳ５６では、圧力スイッチ６０の出力が異常であると判断される連続回数をカウントする異常判断カウンタをインクリメントする。続くステップＳ５８においては、異常判断カウンタが閾値γ以上であるか否かを判断する。この処理は、圧力スイッチ６０の出力の異常が、変速比の制御の異常にあるか否かを判断するためのものである。すなわち、圧力スイッチ６０の出力にノイズが混入するなどする場合には、変速比の制御に異常がないにもかかわらず圧力スイッチ６０の出力が異常であると判断されるため、閾値γによって、変速比の制御の異常であるか否かを識別する。閾値γは、圧力スイッチ６０の出力にノイズが混入することなどによっては出力の異常継続期間として想定しにくい値に設定する。

そして、閾値γ以上であると判断される場合には、ステップＳ６０において、変速制御に異常がある旨判断する。一方、上記ステップＳ５４において圧力スイッチ６０の出力が正常であると判断される場合には、ステップＳ６２において異常判断カウンタを初期化する。

なお、上記ステップＳ６０、Ｓ６２の処理が完了する場合や、ステップＳ５０、Ｓ５８において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。

このように本実施形態では、油圧の指令値に基づき圧力スイッチ６０の状態が変速比の制御に応じた摩擦要素の操作状態に対応しないと推定される期間において、制御に異常がある旨の判断を禁止することで、異常がある旨の誤判断を回避することができる。しかも、変速比の切り替え制御に際して、油圧の指令値に基づき圧力スイッチ６０の状態が変速比の制御に応じた摩擦要素の操作状態に対応すると推定されると直ちに異常診断の禁止が解除されるため、変速比の切り替え制御の開始後において変速比の異常の有無の診断を迅速に行うことができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）圧力スイッチ６０の状態が変速比の制御に応じた摩擦要素の操作状態に対応するものとならない期間を、作動油の圧力の指令値に基づき推定し、対応するものとならない期間において、制御に異常がある旨の判断を禁止した。これにより、異常がある旨の誤判断を回避しつつも、異常の有無を極力迅速に診断することができる。

（２）変速比の変更に応じて摩擦要素が解放状態及び係合状態のいずれか一方から他方へと変化するに際し、当該摩擦要素に作用させる作動油の圧力の指令値に基づき、圧力スイッチ６０の状態が上記他方の状態に対応するものへと移行する期間を推定した。これにより、変速比の異常を迅速に把握することが特に望まれる状況下において、圧力スイッチ６０の状態に応じた異常の有無の診断が可能となるときに迅速に異常の有無を診断することができる。

（３）作動油の指令値に基づき圧力スイッチ６０の状態が変速比に応じた摩擦要素の操作状態に対応するものとならない期間を推定するに際し、作動油の温度を加味した。これにより、上記推定をより高精度に行うことができる。

（４）圧力スイッチ６０の状態と摩擦要素の操作状態とが所定期間以上継続して対応しなくなることに基づき変速比の制御が異常である旨判断した。これにより、ノイズ等の影響により極短時間の間上記対応しない状態となった場合等において異常がある旨の誤判断をすることを回避することができる。このため、異常がある旨の診断をより高精度に行うことができる。

（５）圧力スイッチ６０が解放状態に対応する状態から係合状態に対応する状態へと移行する圧力閾値αを係合状態に対応する状態から解放状態に対応する状態へと移行する際の圧力閾値βよりも大きく設定して且つ、作動油の圧力が圧力閾値α相当以上である場合に圧力スイッチ６０が係合状態に対応する状態にあるとするとともに、作動油の圧力が圧力閾値β相当以下である場合に圧力スイッチ６０が解放状態に対応する状態にあるとした。このように、ヒステリシスを有する圧力スイッチ６０の２つの閾値に着目することで、圧力の指令値に基づき圧力スイッチ６０の状態を好適に推定することができる。

（６）圧力閾値βを、摩擦要素を係合させる力が生じる最低値よりも低い値に設定した。これにより、圧力スイッチ６０の２つの異なる状態を、摩擦要素の２つの異なる状態に適切に対応付けることができる。

（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記実施形態では、変速比の切り替え制御時において、係合側の摩擦要素及び解放側の摩擦要素のそれぞれについて、異常診断の許可及び禁止の判断を各別に行ったが、これに限らない。例えば変速比の切り替え制御に際して係合状態が切り替わる摩擦要素の全てについて、圧力スイッチ６０の状態が切り替え後の摩擦要素の状態と対応すると想定されるタイミングまで異常診断処理を禁止してもよい。こうした設定は、複数の摩擦要素の係合状態のパターンに基づき異常の有無の診断を行う際には、特に適している。

・作動油の指令値に基づく実際の圧力の推定に際して用いるパラメータとしては、作動油の温度に限らない。例えば外気温度及びエンジン１０の冷却水温度を用いてもよい。ここで、エンジン１０の冷却水の温度は、エンジン１０や自動変速装置の作動時間と相関を有するため、作動油の温度の上昇と相関を有し、また外気温度は作動油の温度の初期条件と相関を有する。このため、これらのパラメータを作動油の温度に代えて用いることもできる。

・変速歯車機構２０の構造や、自動変速制御回路４４の構造、更には圧力スイッチ６０の構造は、上記実施形態で例示したものに限らない。要は、自動変速装置としては、複数の動力伝達経路の切り替えのために用いられて且つ作動流体によって係合状態及び解放状態の切り替え操作がなされる摩擦要素と、該摩擦要素に作用する前記作動流体の圧力が前記摩擦要素を係合状態とするときの値と解放状態とするときの値とで異なる状態となる圧力応答部材とを備えるものであればよい。

一実施形態の自動変速制御システムの全体構成を示す図。 同実施形態における自動変速制御回路の構成を示す図。 同実施形態にかかる摩擦要素の構造を模式的に示す断面図。 同実施形態にかかる圧力スイッチの断面構造を示す断面図。 同実施形態にかかる圧力スイッチの状態変化を示す図。 同実施形態にかかる各変速段におけるクラッチやブレーキの係合態様を示す図。 同実施形態にかかる変速比の切り替え制御時における同制御の異常の有無の診断許可態様を示すタイムチャート。 同実施形態における解放側摩擦要素の実際の油圧の推定手法を示すタイムチャート。 同実施形態における係合側異常診断許可処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる実際の油圧の推定に用いるマップを示す図。 同実施形態における解放側異常診断許可処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる変速比の切り替え制御の異常の有無の診断処理の手順を示す流れ図。

符号の説明

１０…エンジン、２０…変速歯車機構、６０…圧力スイッチ、９０…ＥＣＵ（自動変速機の異常診断装置）。

Claims (8)

1. 複数の動力伝達経路の切り替えのために用いられて且つ作動流体によって係合状態及び解放状態の切り替え操作がなされる摩擦要素と、該摩擦要素に作用する前記作動流体の圧力が前記摩擦要素を係合状態とするときの値と解放状態とするときの値とで異なる状態となる圧力応答部材とを備える自動変速機について、前記摩擦要素の状態の操作により変速比が制御されるに際し、前記圧力応答部材の状態に基づき前記変速比の制御の異常の有無を診断する自動変速機の異常診断装置において、
   前記圧力応答部材の状態が前記変速比の制御に応じた前記摩擦要素の操作状態に対応するものとならない期間を、前記作動流体の圧力の指令値に基づき推定する推定手段と、
   前記対応するものとならない期間において、前記制御に異常がある旨の判断を禁止する禁止手段とを備えることを特徴とする自動変速機の異常診断装置。
2. 前記推定手段は、前記変速比の変更に応じて前記摩擦要素が解放状態及び係合状態のいずれか一方から他方へと変化するに際し、当該摩擦要素に作用させる作動流体の圧力の指令値に基づき、前記圧力応答部材の状態が前記他方の状態に対応するものへと移行する期間を推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異常診断装置。
3. 前記推定手段は、前記指令値に基づき前記期間を推定するに際し、前記指令値の変化に対する前記作動流体の実際の圧力の応答遅れ時間を加味することを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機の異常診断装置。
4. 前記推定手段は、前記応答遅れ時間が、前記作動流体の温度によって把握されることを特徴とする請求項３記載の自動変速機の異常診断装置。
5. 前記禁止手段による判断禁止の解除状態において、前記圧力応答部材の状態と前記摩擦要素の操作状態とが所定期間以上継続して対応しなくなることに基づき前記制御が異常である旨判断する判断手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動変速機の異常診断装置。
6. 前記圧力応答部材は、前記解放状態に対応する状態から前記係合状態に対応する状態へと移行する第１の圧力閾値が前記係合状態に対応する状態から前記解放状態に対応する状態へと移行する際の第２の圧力閾値よりも大きく設定されており、
   前記推定手段は、前記推定に際し、前記作動流体の圧力が前記第１の圧力閾値相当以上である場合に前記圧力応答部材が前記係合状態に対応する状態にあるとして且つ、前記作動流体の圧力が前記第２の圧力閾値相当以下である場合に前記圧力応答部材が前記解放状態に対応する状態にあるとすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動変速機の異常診断装置。
7. 前記第２の圧力閾値は、前記摩擦要素を係合させる力が生じる最低値よりも低い値に設定されてなることを特徴とする請求項６記載の自動変速機の異常診断装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の自動変速機の異常診断装置と、
   前記自動変速機とを備えることを特徴とする自動変速制御システム。

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