JP2009014130A - 自動変速機および自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機および自動変速機の制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】油圧回路に異常が発生した場合に確実に変速を行なう。
【解決手段】自動変速機は、エンジンの動力により油圧を供給するオイルポンプ4004と、オイルポンプ4004により供給された油圧を自動変速機の状態に応じた油圧に調整するSLT4300と、変速時において係合側の摩擦係合要素に調整された油圧を供給し、解放側の摩擦係合要素に供給された油圧を排出する油圧回路4000とを含む。油圧回路4000は、SLT4300の異常時に係合側の摩擦係合要素に油圧を供給することにより解放側の摩擦係合要素の油圧を排出するクラッチコントロールバルブ4550を含む。
【選択図】図4

Description

本発明は、自動変速機およびその制御装置に関し、特に、自動変速機の油圧回路に供給される油圧を調整する調整弁の異常時に、変速を継続する技術に関する。
車両の自動変速機の構成部品には、サンギヤ、リングギヤおよびプラネタリギア等の回転要素からなる遊星歯車と、摩擦係合要素とが含まれる。このような自動変速機においては、係合される摩擦係合要素の組み合わせを切換える(以下の説明においては、つかみ替えともいう)ことにより、エンジンからのトルクが伝達される経路を切換えて、複数のギヤ段が形成される。特に、ギヤ段の多い自動変速機(たとえば、6速の自動変速機)においては、入力要素であるクラッチ要素および反力要素であるブレーキ要素がそれぞれ複数設けられる。
このような自動変速機においては、変速操作あるいは加速要求等により、現在のギヤ段から複数段離れたギヤ段に変速する場合には、入力要素および反力要素の両者を切換えて変速する場合がある。
たとえば、特開2001−132835号公報(特許文献1)は、4係合要素のつかみ替えによる変速のときの変速ショックを防ぎながら、迅速な変速を実現する自動変速機の変速制御装置を開示する。この変速制御装置は、第1の変速段から第2の変速段への変速のときに、4つの係合要素の作動を必要とし、第1の変速段が第1及び第2の係合要素の係合で達成され、第2の変速段が第3及び第4の係合要素の係合で達成される自動変速機の制御装置である。制御装置は、第1の係合要素の解放を開始させた後に第2の係合要素の解放を開始させ、第3の係合要素の係合を完了させた後に第4の係合要素の係合を完了させ、第3の係合要素の係合を完了させる前に第2の係合要素の解放を開始させる変速制御手段を有する。
上述した公報に開示された変速制御装置によると、理想の状態で変速を進行させつつ変速が2段階となることのない連続的は変速を行なうことができる。
特開2001−132835号公報
ところで、自動変速機に設けられるクラッチ要素やブレーキ要素などの摩擦係合要素は、油圧により係合と解放が制御される。これらの油圧はエンジンあるいは電動モータ等を動力源とするオイルポンプにより発生する。オイルポンプにより生じた油圧(ライン圧)は、調圧用ソレノイドバルブにより調整される。
しかしながら、上述したような調圧用ソレノイドバルブの出力に異常(たとえば、オン故障)が発生した場合には、異常を直接検出することができないという問題がある。油圧センサ等を用いて出力を検出することも考えられるが、部品点数の追加により構成が複雑化したり、コストが上昇したりする。そのため、ソレノイドバルブの出力に異常が発生すると変速を継続することができない可能性がある。上述した公報に開示された変速制御装置においては、調圧用ソレノイドバルブに異常が生じた場合について何ら考慮されていないため、このような問題を解決できない。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、油圧回路に異常が発生した場合でも確実に変速を行なうことができる自動変速機および自動変速機の制御装置を提供することである。本発明の目的は、さらに、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブの異常を精度よく検出する自動変速機の制御装置を提供することである。
第1の発明に係る自動変速機は、車両に搭載された内燃機関に連結されるとともに、複数の摩擦係合要素のうち係合側の摩擦係合要素を油圧の供給により係合し、解放側の摩擦係合要素を油圧の排出により解放することにより複数の変速段のうちのいずれかの変速段を形成して動力を車輪に伝達する自動変速機である。この自動変速機は、油圧を供給するオイルポンプと、オイルポンプにより供給された油圧を自動変速機の状態に応じた油圧に調整する調整弁と、変速時において係合側の摩擦係合要素に調整された油圧を供給し、解放側の摩擦係合要素に供給された油圧を排出する油圧回路とを含む。油圧回路は、調整弁の異常時に係合側の摩擦係合要素に油圧を供給することにより解放側の摩擦係合要素の油圧を排出する排出機構を含む。
第1の発明によると、変速時において、調整弁(たとえば、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブ)の異常時に解放側の摩擦係合要素に供給される油圧が排出されないと変速が進行しない状態となる。そこで、係合側の摩擦係合要素に油圧を供給することにより解放側の摩擦係合要素の油圧を排出する排出機構により、係合側の摩擦係合要素を係合するとともに、解放側の摩擦係合要素を解放させることができる。そのため、変速を進行させることができるため、確実に変速を行なうことができる自動変速機を提供することができる。
第2の発明に係る自動変速機においては、第1の発明の構成に加えて、係合側の摩擦係合要素は、第1の摩擦係合要素と第2の摩擦係合要素とを含む。解放側の摩擦係合要素は、第1の摩擦係合要素および前記第2の摩擦係合要素と異なる摩擦係合要素である。排出機構は、第1の摩擦係合要素と第2の摩擦係合要素とのうちの少なくともいずれか一方に油圧が供給されることにより解放側の摩擦係合要素の油圧を排出する。
第2の発明によると、係合側の摩擦係合要素と解放側の摩擦係合要素とがすべて異なる変速が行なわれる場合に、調整弁(たとえば、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブ)の異常時に解放側の摩擦係合要素に供給される油圧が排出されないと変速が進行しない状態となる。そこで、第1の摩擦係合要素と第2の摩擦係合要素とのうちの少なくともいずれか一方に油圧を供給することにより解放側の摩擦係合要素の油圧を排出するようにすることにより、第1の摩擦係合要素と第2の摩擦係合要素とのうちの少なくともいずれか一方を係合するとともに、解放側の摩擦係合要素を解放させることができる。そのため、変速を確実に進行させることができる。
第3の発明に係る自動変速機においては、第1または2の発明の構成に加えて、油圧回路は、係合側の摩擦係合要素に対して調整された油圧の供給および油圧の排出のうちのいずれかを行なう第1のソレノイドバルブと、解放側の摩擦係合要素に対して調整された油圧の供給および油圧の排出のうちのいずれかを行なう第2のソレノイドバルブとを含む。排出機構は、第1のソレノイドバルブにより係合側の摩擦係合要素に調整された油圧が供給されることにより、解放側の摩擦係合要素と第2のソレノイドバルブとが直結されるように油圧の供給経路を切り換える切換弁である。
第3の発明によると、調整弁(たとえば、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブ)が異常であっても、切換弁により解放側の摩擦係合要素と第2のソレノイドバルブとが直結されるように油圧の供給経路を切り換えることにより、変速時に解放側の摩擦係合要素に供給される油圧を第2のソレノイドバルブにより排出することができる。そのため、解放側の摩擦係合要素を解放することができる。そのため、変速を確実に進行させることができる。
第4の発明に係る自動変速機の制御装置は、車両に搭載された内燃機関に連結されるとともに、係合側の摩擦係合要素を油圧の供給により係合し、解放側の摩擦係合要素を油圧の排出により解放することにより複数の変速段のうちのいずれかの変速段を形成して動力を車輪に伝達する自動変速機の制御装置である。自動変速機には、オイルポンプにより供給された油圧を調整する調整弁と、変速時に係合側の摩擦係合要素に対する油圧の供給が開始されることにより解放側の摩擦係合要素に供給される油圧を排出するように油圧の供給経路を切り換える切換弁とを有する油圧回路が設けられる。制御装置は、変速時において解放側の摩擦係合要素に対する解放指示中に解放側の摩擦係合要素の未解放が継続される状態に関連する物理量を検出するための検出手段と、検出された物理量に基づいて調整弁が異常であるか否かを判定するための判定手段と、判定結果に基づいて自動変速機を制御するための制御手段とを含む。
第4の発明によると、判定手段は、変速時において解放側の摩擦係合要素に対する解放指示中に解放側の摩擦係合要素の未解放が継続される状態に関連する物理量(たとえば、タービン回転数)に基づいて調整弁(たとえば、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブ)が異常であるか否かを判定する。変速時において、調整弁の異常時に解放側の摩擦係合要素に供給される油圧が排出されないと変速が進行しない状態となる。このような状態に対応する物理量に基づいて調整弁が異常であるか否かを判定することにより、調整弁の異常を精度よく検出することができる。したがって、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブの異常を精度よく検出する自動変速機の制御装置を提供することができる。
第5の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第4の発明の構成に加えて、自動変速機は、流体継手と流体継手の出力軸に連結する変速機構とを有する。検出手段は、流体継手の出力軸の回転数を検出するための手段を含む。判定手段は、変速時に検出された回転数の変化量が予め定められた変化量以下である状態が予め定められた時間以上継続すると調整弁が異常であることを判定するための手段を含む。
第5の発明によると、変速時において、調整弁(たとえば、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブ)の異常時に解放側の摩擦係合要素に供給される油圧が排出されないと変速が進行しない状態となる。そこで、変速時に流体継手の出力軸回転数の変化量が予め定められた変化量以下である状態が予め定められた時間以上継続すると、変速が進行しない状態、すなわち、調整弁が異常であることを精度よく判定することができる。
第6の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第4の発明の構成に加えて、自動変速機は、流体継手と流体継手の出力軸に連結する変速機構とを含む。検出手段は、流体継手の出力軸の回転数を検出するための手段を含む。判定手段は、係合側の摩擦係合要素に対する油圧の供給指示から予め定められた時間の経過後に検出された回転数が変化すると調整弁が異常であることを判定するための手段を含む。
第6の発明によると、変速時において、調整弁(たとえば、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブ)の異常時に解放側の摩擦係合要素に供給される油圧が排出されないと変速が進行しない状態となる。そこで、変速時に係合側の摩擦係合要素の係合が開始されてから予め定められた時間の経過後に流体継手の出力軸回転数が変化すると(たとえば、上昇すると)、切換弁により解放側の摩擦係合要素が解放された状態、すなわち、調整弁が異常であることを精度よく判定することができる。
第7の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第4〜6のいずれかの発明の構成に加えて、係合側の摩擦係合要素は、第1の摩擦係合要素と第2の摩擦係合要素とを含む。解放側の摩擦係合要素は、第3の摩擦係合要素と第4の摩擦係合要素とを含む。第1の摩擦係合要素および第2の摩擦係合要素がそれぞれ係合することにより第1の変速段が形成される。第3の摩擦係合要素および第4の摩擦係合要素がそれぞれ係合することにより第1の変速段よりも高速側の第2の変速段が形成される。
第7の発明によると、解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素とがすべて異なる変速が行なわれる場合に、解放側の摩擦係合要素に対する解放指示中に未解放が継続される状態を検出することにより、調整弁(たとえば、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブ)が異常であることを精度よく判定することができる。
第8の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第7の発明の構成に加えて、制御手段は、調整弁が異常であると判定されると少なくとも第1の変速段から第2の変速段への変速を抑制するための抑制手段を含む。
第8の発明によると、制御手段は、調整弁(たとえば、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブ)が異常であると判定されると、第1の変速段から第2の変速段への変速を抑制する。これにより、解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素とがすべて異なる変速を抑制することができる。特に、高速側への変速を抑制することにより、調整弁の異常に影響を受けることなく車両の走行が可能となる。
第9の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第8の発明の構成に加えて、第1の摩擦係合要素は、発進時に係合される摩擦係合要素である。抑制手段は、第1の摩擦係合要素が係合される変速段になるように変速を抑制するための手段を含む。
第9の発明によると、解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素とがすべて異なる変速を抑制することができる。特に、高速側への変速を抑制することにより、調整弁の異常に影響を受けることなく車両の走行が可能となる。
第10の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第9の発明の構成に加えて、第2の変速段は、5速段以上の変速段である。抑制手段は、第2の変速段以上の変速段への変速を抑制するための手段を含む。
第10の発明によると、解放側の摩擦係合要素と係合側の摩擦係合要素とがすべて異なる変速を抑制することができる。特に、高速側への変速を抑制することにより、調整弁の異常に影響を受けることなく車両の走行が可能となる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る自動変速機およびそのの制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、FF(Front engine Front drive)車両である。なお、FF以外の車両であってもよい。
車両は、エンジン1000と、オートマチックトランスミッション2000と、オートマチックトランスミッション2000の一部を構成するプラネタリギヤユニット3000と、オートマチックトランスミッション2000の一部を構成する油圧回路4000と、ディファレンシャルギヤ5000と、ドライブシャフト6000と、前輪7000と、ECU(Electronic Control Unit)8000とを含む。本発明に係る自動変速機の制御装置は、ECU8000により実現される。
エンジン1000は、インジェクタ(図示せず)から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。
オートマチックトランスミッション2000は、トルクコンバータ3200を介してエンジン1000に連結される。オートマチックトランスミッション2000は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。
オートマチックトランスミッション2000の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ5000と噛合っている。ディファレンシャルギヤ5000にはドライブシャフト6000がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト6000を介して、左右の前輪7000に動力が伝達される。
ECU8000には、車速センサ8002と、シフトレバー8004のポジションスイッチ8006と、アクセルペダル8008のアクセル開度センサ8010と、ブレーキペダル8012のストロークセンサ8014と、電子スロットルバルブ8016のスロットル開度センサ8018と、エンジン回転数センサ8020と、入力軸回転数センサ8022と、出力軸回転数センサ8024とがハーネスなどを介在させて接続されている。
車速センサ8002は、ドライブシャフト6000の回転数を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。ECU8000は、車速センサ8002から受信したドライブシャフト6000の回転数に基づいて車速を演算する。
シフトレバー8004の位置は、ポジションスイッチ8006により検知され、検知結果を表す信号がECU8000に送信される。シフトレバー8004の位置に対応して、オートマチックトランスミッション2000のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。
アクセル開度センサ8010は、アクセルペダル8008の開度を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。ストロークセンサ8014は、ブレーキペダル8012のストローク量を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。
スロットル開度センサ8018は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ8016の開度を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。電子スロットルバルブ8016により、エンジン1000に吸入される空気量(エンジン1000の出力)が調整される。
エンジン回転数センサ8020は、エンジン1000の出力軸(クランクシャフト)の回転数を検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。入力軸回転数センサ8022は、オートマチックトランスミッション2000の入力軸回転数(以下、タービン回転数ともいう)NTを検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。出力軸回転数センサ8024は、オートマチックトランスミッション2000の出力軸回転数NOを検知し、検知結果を表す信号をECU8000に送信する。なお、エンジン1000の出力軸は、トルクコンバータ3200の入力軸に接続され、トルクコンバータ3200の出力軸は、オートマチックトランスミッション2000の入力軸に接続されるため、エンジン1000の出力軸の回転数は、トルクコンバータ3200の入力軸の回転数と同じ回転数となる。また、オートマチックトランスミッション2000の入力軸回転数は、トルクコンバータ3200の出力軸の回転数と同じ回転数である。
ECU8000は、車速センサ8002、ポジションスイッチ8006、アクセル開度センサ8010、ストロークセンサ8014、スロットル開度センサ8018、エンジン回転数センサ8020、入力軸回転数センサ8022、出力軸回転数センサ8024などから送られてきた信号、ROM(Read Only Memory)に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
本実施の形態において、ECU8000は、シフトレバー8004がD(ドライブ)ポジションに位置することにより、オートマチックトランスミッション2000のシフトレンジにD(ドライブ)レンジが選択された場合、1速〜6速段のうちのいずれかの変速段が形成されるように、オートマチックトランスミッション2000を制御する。1速〜6速段のうちのいずれかの変速段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション2000は前輪7000に駆動力を伝達し得る。
シフトレバー8004がN(ニュートラル)ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション2000のシフトレンジにN(ニュートラル)レンジが選択された場合、ニュートラル状態(動力伝達遮断状態)になるように、オートマチックトランスミッション2000が制御される。
図2を参照して、オートマチックトランスミッション2000内に設けられたプラネタリギヤユニット3000について説明する。プラネタリギヤユニット3000は、クランクシャフトに連結された入力軸3100を有するトルクコンバータ3200に接続されている。プラネタリギヤユニット3000は、遊星歯車機構の第1セット3300と、遊星歯車機構の第2セット3400と、出力ギヤ3500と、ギヤケース3600に固定されたB1ブレーキ3610、B2ブレーキ3620およびB3ブレーキ3630と、C1クラッチ3640およびC2クラッチ3650と、ワンウェイクラッチF3660とを含む。
第1セット3300は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。第1セット3300は、サンギヤS(UD)3310と、ピニオンギヤ3320と、リングギヤR(UD)3330と、キャリアC(UD)3340とを含む。
サンギヤS(UD)3310は、トルクコンバータ3200の出力軸3210に連結されている。ピニオンギヤ3320は、キャリアC(UD)3340に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ3320は、サンギヤS(UD)3310およびリングギヤR(UD)3330と噛合している。
リングギヤR(UD)3330は、B3ブレーキ3630によりギヤケース3600に固定される。キャリアC(UD)3340は、B1ブレーキ3610によりギヤケース3600に固定される。
第2セット3400は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。第2セット3400は、サンギヤS(D)3410と、ショートピニオンギヤ3420と、キャリアC(1)3422と、ロングピニオンギヤ3430と、キャリアC(2)3432と、サンギヤS(S)3440と、リングギヤR(1)(R(2))3450とを含む。
サンギヤS(D)3410は、キャリアC(UD)3340に連結されている。ショートピニオンギヤ3420は、キャリアC(1)3422に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ3420は、サンギヤS(D)3410およびロングピニオンギヤ3430と噛合している。キャリアC(1)3422は、出力ギヤ3500に連結されている。
ロングピニオンギヤ3430は、キャリアC(2)3432に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ3430は、ショートピニオンギヤ3420、サンギヤS(S)3440およびリングギヤR(1)(R(2))3450と噛合している。キャリアC(2)3432は、出力ギヤ3500に連結されている。
サンギヤS(S)3440は、C1クラッチ3640によりトルクコンバータ3200の出力軸3210に連結される。リングギヤR(1)(R(2))3450は、B2ブレーキ3620により、ギヤケース3600に固定され、C2クラッチ3650によりトルクコンバータ3200の出力軸3210に連結される。また、リングギヤR(1)(R(2))3450は、ワンウェイクラッチF3660に連結されており、1速段の駆動時に回転不能となる。
ワンウェイクラッチF3660は、B2ブレーキ3620と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチF3660のアウターレースはギヤケース3600に固定され、インナーレースはリングギヤR(1)(R(2))3450に回転軸を介して連結される。
図3に、各変速段と、各クラッチ要素および各ブレーキ要素の作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組み合わせで各ブレーキ要素および各クラッチ要素を作動させることにより、1速〜6速の前進段と、後進段が形成される。
図3に示すように、C1クラッチ3640は、1速段〜4速段の全ての変速段において係合される。すなわち、C1クラッチ3640は、1速段〜4速段における入力クラッチであるといえる。C2クラッチ3650は、5速段および6速段において係合される。すなわち、C2クラッチ3650は、5速段および6速段における入力クラッチであるといえる。
なお、本実施の形態においては、2つの入力クラッチを有する自動変速機に本発明を適用する場合について説明するが、2つ以上の入力クラッチを有する自動変速機であれば特に限定されるものではない。
図4を参照して、油圧回路4000の要部について説明する。なお、油圧回路4000は、以下に説明するものに限られない。
油圧回路4000は、オイルポンプ4004と、プライマリレギュレータバルブ4006と、マニュアルバルブ4100と、ソレノイドモジュレータバルブ4200と、SL1リニアソレノイド(以下、SL(1)と記載する)4210と、SL2リニアソレノイド(以下、SL(2)と記載する)4220と、SL3リニアソレノイド(以下、SL(3)と記載する)4230と、SL4リニアソレノイド(以下、SL(4)と記載する)4240と、SLTリニアソレノイド(以下、SLTと記載する)4300と、B2コントロールバルブ4500と、クラッチコントロールバルブ4550と、シーケンスバルブ4600と、リバースシーケンスバルブ4650と、クラッチアプライコントロールバルブ4700と、B1アプライコントロールバルブ4800とを含む。
オイルポンプ4004は、エンジン1000のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ4004が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ4004で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ4006により調圧され、ライン圧が生成される。本実施の形態におけるオイルポンプ4004がエンジンの動力により油圧回路に油圧を供給するための供給手段である。なお、本実施の形態においてオイルポンプ4004は、エンジン1000の動力により油圧を発生する構成として説明するが特にエンジン1000を動力源とすることに限定されるものではない。たとえば、オイルポンプ4004は、電動モータの動力により油圧を発生する構成であってもよい。
プライマリレギュレータバルブ4006は、SLT4300により調圧されたスロットル圧をパイロット圧として作動する。ライン圧は、ライン圧油路4010を介してマニュアルバルブ4100およびSL(4)4240に供給される。
マニュアルバルブ4100は、ドレンポート4105を含む。ドレンポート4105から、Dレンジ圧油路4102およびRレンジ圧油路4104の油圧が排出される。マニュアルバルブ4100のスプールがDポジションに対応する位置にある場合、ライン圧油路4010とDレンジ圧油路4102とが連通させられ、Dレンジ圧油路4102に油圧が供給される。このとき、Rレンジ圧油路4104とドレンポート4105とが連通させられ、Rレンジ圧油路4104のRレンジ圧がドレンポート4105から排出される。
マニュアルバルブ4100のスプールがRポジションに対応する位置にある場合、ライン圧油路4010とRレンジ圧油路4104とが連通させられ、Rレンジ圧油路4104に油圧が供給される。このとき、Dレンジ圧油路4102とドレンポート4105とが連通させられ、Dレンジ圧油路4102内の作動油がドレンポート4105から排出される。
マニュアルバルブ4100のスプールがNポジションに対応する位置にある場合、Dレンジ圧油路4102およびRレンジ圧油路4104の両方と、ドレンポート4105とが連通させられ、Dレンジ圧油路4102のDレンジ圧およびRレンジ圧油路4104内の作動油がドレンポート4105から排出される。
Dレンジ圧油路4102に供給された油圧(以下、Dレンジ圧ともいう)は、SL(1)4210、SL(2)4220、SL(3)4230および油路4106を介してクラッチアプライコントロールバルブ4700に供給される。Dレンジ圧は、最終的には、B1ブレーキ3610、B2ブレーキ3620、C1クラッチ3640およびC2クラッチ3650に供給される。Rレンジ圧は、最終的には、B2ブレーキ3620に供給される。
ソレノイドモジュレータバルブ4200は、ライン圧を元圧とし、SLT4300に供給する油圧(ソレノイドモジュレータ圧)を一定の圧力に調圧する。
SLT4300は、アクセル開度センサ8010により検知されたアクセル開度に基づいたECU8000からの制御信号に応じて、ソレノイドモジュレータ圧を調圧し、スロットル圧を生成する。スロットル圧は、SLT油路4302を経由して、プライマリレギュレータバルブ4006に供給される。スロットル圧は、プライマリレギュレータバルブ4006のパイロット圧として利用される。また、SLT4300は、SLT油路4304を経由してシーケンスバルブ4600に接続される。SLT油路4304の一方端は、シーケンスバルブ4600に接続され、SLT油路4304の他方端は、SLT油路4302に接続される。シーケンスバルブ4600については後述する。なお、本実施の形態におけるSLT4300が、オイルポンプにより供給された油圧を調整する「調整弁」に対応する。
B2コントロールバルブ4500は、Dレンジ圧油路4102およびRレンジ圧油路4104のいずれか一方からの油圧を選択的に、B2ブレーキ3620に供給する。B2コントロールバルブ4500に、Dレンジ圧油路4102およびRレンジ圧油路4104が接続されている。B2コントロールバルブ4500は、SLソレノイドバルブ(図示せず)およびSLUソレノイドバルブ(図示せず)から供給された油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。
SLソレノイドバルブがオフで、SLUソレノイドバルブがオンの場合、B2コントロールバルブ4500は、図4において左側の状態となる。この場合、B2ブレーキ3620には、SLUソレノイドバルブから供給された油圧をパイロット圧として、Dレンジ圧を調圧した油圧が供給される。
SLソレノイドバルブがオンで、SLUソレノイドバルブがオフの場合、B2コントロールバルブ4500は、図4において右側の状態となる。この場合、B2ブレーキ3620には、Rレンジ圧が供給される。
SL(1)4210は、シーケンスバルブ4600を経由してC1クラッチ3640に供給される油圧を調圧する。SL(2)4220は、シーケンスバルブ4600を経由してC2クラッチ3650に供給される油圧を調圧する。SL(3)4230は、B1アプライコントロールバルブ4800を経由してB1ブレーキ3610に供給される油圧を調圧する。SL(4)4240は、シーケンスバルブ4600、クラッチアプライコントロールバルブ4700およびリバースシーケンスバルブ4650を経由してB3ブレーキ3630に供給される油圧を調圧する。
なお、SL(1)4210、SL(2)4220、SL(3)4230、SL(4)4240、およびSLT4300は、ECU8000から送信される制御信号により制御される。
SL(1)4210とシーケンスバルブ4600とは油路4212と油路4212から分岐する油路4216とにより接続される。油路4212は、途中で油路4214に分岐しており、油路4214は、クラッチコントロールバルブ4550のスプールの下部の油室に接続される。
さらに、SL(2)4220とシーケンスバルブ4600とは油路4222と油路4222から分岐する油路4226とにより接続される。油路4222は、途中で油路4224にさらに分岐しており、油路4224は、クラッチコントロールバルブ4550に接続される。油路4224は、途中でさらに油路4228に分岐しており、油路4228は、クラッチコントロールバルブ4550のスプールの上部の油室に接続される。
クラッチコントロールバルブ4550は、SL(1)4210から油路4214を経由して供給される油圧とSL(2)4220から油路4228を経由して供給される油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。
マニュアルバルブ4100のスプールがDポジションに対応する位置にある場合であって、変速段が1速段ないし4速段のうちのいずれかの変速段である場合は、SL(1)4210から油路4214を経由してクラッチコントロールバルブ4550のスプール下部の油室に油圧が供給される。そのため、供給された油圧に基づくスプールを押し上げる力がスプリングの付勢力およびSL(2)4220から油路4228を経由してスプール上部側の油室に供給される油圧に基づく合力を上回る。そのため、クラッチコントロールバルブ4550は、図4において左側の状態となる。
このとき、油路4224と一方端がシーケンスバルブ4600に接続される油路4552とは、クラッチコントロールバルブ4550のスプールにより遮断される。また、油路4214と油路4552とが連通させられる。そのため、SL(1)4210からの油圧が油路4214および油路4552を経由してシーケンスバルブ4600に供給される。
さらに、油路4558と一方端がシーケンスバルブ4600に接続される油路4556とが連通させられる。油路4558には、マニュアルバルブ4100からのDレンジ圧が供給される。そのため、油路4556には、油路4558およびクラッチコントロールバルブ4550を経由してDレンジ圧が供給されることとなる。
一方、マニュアルバルブ4100のスプールがDポジションに対応する位置にある場合であって、変速段が5速段および6速段のうちのいずれかの変速段である場合は、SL(2)4220から油路4228を経由してクラッチコントロールバルブ4550のスプール上部の油室に油圧が供給される。そのため、供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプリングの付勢力およびSL(1)4210から油路4214を経由してスプール下部側の油室に供給される油圧に基づく合力を上回る。そのため、クラッチコントロールバルブ4550は、図4の右側の状態となる。
このとき、油路4214と油路4552とは、クラッチコントロールバルブ4550のスプールにより遮断される。また、油路4224と油路4552とが連通させられる。そのため、SL(2)4220からの油圧が油路4224および油路4552を経由してシーケンスバルブ4600に供給される。したがって、油路4552には、SL(1)4210あるいはSL(2)4220のうちのいずれかから油圧が供給される。
さらに、油路4558と油路4554とが連通させられる。油路4558には、マニュアルバルブ4100からのDレンジ圧が供給される。そのため、油路4554には、油路4558およびクラッチコントロールバルブ4550を経由してDレンジ圧が供給されることとなる。
SL(4)4240とシーケンスバルブ4600とは油路4242により接続される。シーケンスバルブ4600のスプールの上部側の油室には、ソレノイドモジュレータバルブ4200により油圧が供給される。また、シーケンスバルブ4600のスプールの下部側の油室には、SLT4300により油圧が供給される。
すなわち、シーケンスバルブ4600は、SLT4300およびソレノイドモジュレータバルブ4200から供給される油圧と、SL(1)4210あるいはSL(2)4220から油路4552を経由してシーケンスバルブ4600の油室に供給される油圧と、スプリングの付勢力とにより制御される。
シーケンスバルブ4600は、マニュアルバルブ4100のスプールがDポジションに対応する位置にある場合であって、正常状態であるときには、ソレノイドモジュレータバルブ4200から供給される油圧に基づくシーケンスバルブ4600のスプールを押し下げる力がスプリングの付勢力、SLT4300から供給される油圧およびSL(1)4210あるいはSL(2)4220から油路4552を経由して供給される油圧に基づく合力を上回るため、図4において右側の状態となる。
このとき、油路4216とC1クラッチ3640に接続される油路4602とが連通させられ、油路4226とC2クラッチ3650に接続される油路4604とが連通させられ、さらに、油路4242とクラッチアプライコントロールバルブ4700に接続される油路4606とが連通させられる。油路4602、油路4604および油路4606は、クラッチアプライコントロールバルブ4700にそれぞれ接続される。
一方、マニュアルバルブ4100のスプールがDポジションに対応する位置にある場合であって、SLT4300がオン故障等によりフェイルすると、SLT4300から供給される油圧に基づくシーケンスバルブ4600のスプールを押し上げる力がスプリングの付勢力、ソレノイドモジュレータバルブ4200から供給される油圧およびSL(1)4210あるいはSL(2)4220から油路4552を経由して供給される油圧に基づく合力を上回る。そのため、シーケンスバルブ4600は、図4において左側の状態となる。
このとき、油路4242と油路4606とが遮断される。また、油路4556と油路4602とが連通される。また、油路4216と油路4602とが遮断される。さらに、油路4226と油路4604とが遮断される。
クラッチアプライコントロールバルブ4700は、4速段以外の変速段において、図4において右側の状態となる。具体的には、クラッチアプライコントロールバルブ4700は、油路4602からスプール上部の油室に供給される油圧と、油路4604からスプール上部側に供給される油圧と、油路4012およびB1アプライコントロールバルブ4800を経由して油路4804からスプールの下部の油室に供給されるライン圧と、スプリングの付勢力とにより制御される。
4速段においては、C1クラッチ3640およびC2クラッチ3650が係合状態となるべく、SL(1)4210およびSL(2)4220により調圧された油圧がC1クラッチ3640およびC2クラッチ3650に供給される。このとき、クラッチアプライコントロールバルブ4700において、油路4602および油路4604からスプール上部側に供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプール下部側に供給されるライン圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を上回ると、図4の左側の状態となる。
このとき、油路4106と、B1アプライコントロールバルブ4800のスプール上部に接続する油路4704とが連通させられる。そのため、B1アプライコントロールバルブ4800のスプール上部には油路4106および油路4704を介してDレンジ圧が供給される。
一方、4速段以外においては、C1クラッチ3640およびC2クラッチ3650のいずれか一方が係合状態となるべく、SL(1)4210およびSL(2)4220により調圧された油圧がC1クラッチ3640およびC2クラッチ3650のいずれかに供給される。このとき、クラッチアプライコントロールバルブ4700において、油路4602および油路4604からスプール上部の油室に供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプール下部の油室に供給されるライン圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を下回るため、図4の右側の状態となる。そのため、油路4606と、リバースシーケンスバルブ4650を経由して最終的にB3ブレーキ3630に接続される油路4702とが連通させられる。
リバースシーケンスバルブ4650は、マニュアルバルブ4100のスプールがRポジションに対応する位置にある場合にマニュアルバルブ4100からスプール下部の油室に供給される油圧(Rレンジ圧)と、SLソレノイドバルブからリバースシーケンスバルブ4650のスプール上部の油室に供給される油圧と、スプリングの付勢力とから制御される。
マニュアルバルブ4100のスプールがRポジション以外の位置にある場合には、リバースシーケンスバルブ4650のスプール上部の油室に供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプール下部の油室に供給されるRレンジ圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を上回るため、図4の左側の状態となる。このとき、油路4702と油路4652とが連通させられる。そのため、油路4702から供給される油圧は油路4652を経由してB3ブレーキ3630に供給される。
一方、マニュアルバルブ4100のスプールがRポジションである場合には、リバースシーケンスバルブ4650のスプール下部の油室に供給されるRレンジ圧に基づくスプールを押し上げる力がスプール上部の油室に供給される油圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を上回るため、図4の右側の状態となる。このとき、油路4702と油路4652とが遮断される。
B1アプライコントロールバルブ4800は、油路4704からスプール上部の油室に供給される油圧と、油路4010から分岐して接続される油路4012からスプール下部の油室に供給される油圧と、油路4232からスプール上部側に供給される油圧と、スプリングの付勢力とから制御される。
B3ブレーキ3630に接続される油路4652を経由して、および/または、油路4232を経由して油圧が供給されているときに、スプール上部側に供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプール下部の油室に供給される油圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を上回ると、B1アプライコントロールバルブ4800は、図4において右側の状態となる。
一方、油路4652を経由して、および/または、油路4232を経由して油圧が供給されているときに、スプール上部側に供給される油圧に基づくスプールを押し下げる力がスプール下部の油室に供給される油圧およびスプリングの付勢力に基づく合力を下回ると、B1アプライコントロールバルブ4800は、図4において左側の状態となる。
SL(3)4230は、B1アプライコントロールバルブ4800に油路4232を介在させて接続される。また、B1アプライコントロールバルブ4800には、油路4232の途中で分岐した油路4234がさらに接続される。B1アプライコントロールバルブ4800が図4において左側の状態になると、油路4234とB1ブレーキ3610に接続される油路4802とが連通させられる。
以上のような自動変速機の構成において、本発明は、自動変速機の油圧回路4000が、SLT4300の異常時に変速する場合に、係合側の摩擦係合要素に油圧を供給することにより解放側の摩擦係合要素の油圧を排出する排出機構を含む点を特徴とする。
すなわち、油圧回路4000には、係合側の摩擦係合要素が摩擦係合要素(1)および摩擦係合要素(2)であるとすると、摩擦係合要素(1)と摩擦係合要素(2)とのうちの少なくともいずれか一方に油圧が供給されることにより解放側の摩擦係合要素の油圧を排出する排出機構が設けられる。なお、本実施の形態において、変速は、係合側の摩擦係合要素と解放側の摩擦係合要素とは全て異なる変速であって、本実施の形態においては、6速段から3速段への変速および5速段から2速段への変速に対応する。また、係合側の摩擦係合要素には、少なくともC1クラッチ3640を含む。
排出機構は、SL(1)4210によりC1クラッチにSLT4300により調整された油圧が供給されることにより、解放側の摩擦係合要素であるとリニアソレノイドバルブとが直結されるように油圧の供給経路を切り換える切換弁であって、本実施の形態においては、クラッチコントロールバルブ4550に対応する。
さらに、本発明は、ECU8000が、変速時において解放側の摩擦係合要素に対する解放指示中に未解放が継続される状態に対応する物理量に基づいてSLT4300が異常であるか否かを判定して、判定結果に基づいて自動変速機を制御する点を特徴とする。
たとえば、ECU8000は、変速時に、タービン回転数NTの変化量が予め定められた変化量以下である状態が予め定められた時間以上継続するとSLT4300が異常であることを判定する。
また、ECU8000は、SLT4300が異常であると判定されると、その後の変速において、係合側の摩擦係合要素と解放側の摩擦係合要素とが全て異なる変速を抑制する。本実施の形態においては、「係合側の摩擦係合要素と解放側の摩擦係合要素とが全て異なる」変速とは、5速段から2速段への変速および6速段から3速段への変速に対応する。
以下、本実施の形態におけるECU8000の構成について、図5に示す機能ブロック図を用いて説明する。
図5に示すように、ECU8000には、各種センサから信号を受信する入力インターフェース(以下、入力I/Fと記載する)300と、主としてCPU(Central Processing Unit)から構成される演算処理部400と、上述したROM等により実現され、しき
い値、マップ等の各種情報および各種プログラムを記憶する記憶部600と、演算処理部400において演算された結果に基づく制御指令を、油圧回路4000に送信する出力インターフェース(以下、出力I/Fと記載する)500とが設けられる。
本実施の形態において、入力I/F300は、エンジン回転数信号と、車速信号と、シフトポジション信号と、アクセル開度信号と、スロットル開度信号と、入力軸回転数信号と、出力軸回転数信号とを受信する。
演算処理部400は、変速実行判定部402と、故障判定部404と、変速禁止部406と、通常変速制御部408と、時間計測部410とを含む。
変速実行判定部402は、5速段から2速段または6速段から3速段へのダイレクト変速を実行するか否かを判定する。「ダイレクト変速」とは、係合側の摩擦係合要素と解放側の摩擦係合要素とが全て異なる変速であって、5速段から2速段や6速段から3速段などの複数段にわたる変速を中間ギヤ段を完全に形成することなく、直接的に変速することをいう。
変速実行判定部402は、たとえば、検知されたアクセル開度、車速および入力軸回転数と出力軸回転数との比に基づく現ギヤ段に基づいて、記憶部600に記憶された変速線図において、5速段から4速段、4速段から3速段および3速段から2速段への複数のダウンシフト線を連続して横切ると、5速段から2速段へのダイレクト変速を実行することを判定する。
さらに、変速実行判定部402は、検知されたアクセル開度、車速および入力軸回転数と出力軸回転数との比に基づく現ギヤ段に基づいて、記憶部600に記憶された変速線図において、6速段から5速段、5速段から4速段および4速段から3速段への複数のダウンシフト線を連続して横切ると、6速段から3速段へのダイレクト変速を実行することを判定する。
なお、変速実行判定部402は、たとえば、5速段から2速段へのダイレクト変速を実行することが判定されると、5速段から2速段へのダイレクト変速に対応する変速実行フラグをオンするようにしてもよい。
また、変速実行判定部402は、たとえば、6速段から3速段へのダイレクト変速を実行することが判定されると、6速段から3速段へのダイレクト変速に対応する変速実行フラグをオンするようにしてもよい。
故障判定部404は、5速段から2速段へのダイレクト変速時あるいは6速段から3速段へのダイレクト変速時に、タービン回転数NTの時間変化量が予め定められた変化量以下である状態が予め定められた時間以上継続するとSLT4300が異常であることを判定する。
あるいは、故障判定部404は、5速段から2速段へのダイレクト変速あるいは6速段から3速段へのダイレクト変速が開始されてから予め定められた時間の経過後にタービン回転数NTが変化するとSLT4300が異常であることを判定するようにしてもよい。
なお、故障判定部404は、5速段から2速段へのダイレクト変速に対応するフラグあるいは6速段から3速段へのダイレクト変速に対応するフラグがオンされると、上述した故障判定を実行するようにしてもよい。また、故障判定部404は、SLT4300が異常であることを判定すると、異常判定フラグをオンするようにしてもよい。
変速禁止部406は、5速段から2速段への変速および6速段から3速段への変速を禁止する。具体的には、変速の前後において係合側の摩擦係合要素と解放側の摩擦係合要素とがすべて異なる変速が禁止される。
通常変速制御部408は、5速段から2速段へのダイレクト変速あるいは6速段から3速段へのダイレクト変速ではなかったり、SLT4300が異常であると判定されなかったりすると、通常の変速制御を実行する。通常の変速制御とは、アクセル開度と、車速と、入力軸回転数と出力軸回転数との比に基づく現ギヤ段と、変速線図とに基づいて決定される変速段に変速する制御をいう。
時間計測部410は、故障判定部404において、タービン回転数NTの時間変化量が予め定められた変化量以下であると、時間変化量が予め定められた変化量よりも大きくなるかあるいは予め定められた時間を経過するまで時間計測を開始する。時間計測部410は、ダイレクト変速であることが判定されてからタービン回転数NTの時間変化量が予め定められた変化量以下になる時点で、カウント値を初期値に設定して、計算サイクル毎に予め定められたカウント値を加算して、経過時間を計測する。
なお、本実施の形態において、変速実行判定部402、故障判定部404、変速禁止部406、通常変速部408および時間計測部410は、いずれも演算処理部400であるCPUが記憶部600に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記録媒体に記録されて車両に搭載される。
以下、図6を参照して、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECU8000で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、ECU8000は、変速が5速段から2速段へのダイレクト変速であるかまたは6速段から3速段へのダイレクト変速であるか否かを判定する。5速段から2速段へのダイレクト変速であるかまたは6速段から3速段へのダイレクト変速であると(S100にてYES)、処理はS102に移される。もしそうでないと(S100にてNO9、処理はS106に移される。
S102にて、ECU8000は、5速段または6速段に対応するタービン回転数NTに停滞した状態(タービン回転数NTの変化量が予め定められた変化量以下の状態)が予め定められた時間経過するまで継続したか否かを判定する。5速段または6速段に対応するタービン回転数NTに停滞した状態が予め定められた時間経過するまで継続すると(S102にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでないと(S102にてNO)、処理はS106に移される。
S104にて、ECU8000は、SLT4300がオン故障していることを判定する。S106にて、ECU8000は、通常の変速制御を実行する。S108にて、5速段から2速段への変速および6速段から3速段への変速を禁止する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る自動変速機および自動変速機の制御装置であるECU8000の動作について図7および図8を参照にしつつ説明する。
<5速段から2速段への変速時>
図7に示すように、たとえば、オートマチックトランスミッション2000において、5速段が形成されている場合を想定する。このとき、C2クラッチ3650およびB3ブレーキ3630が係合状態である。また、アクセル開度は、略ゼロの状態であるとし、タービン回転数NTはNT(0)とし、エンジン回転数NEは、NE(0)とする。
油圧回路4000において、5速段が成立する状態は、SL(2)4220からシーケンスバルブ4600を経由してC2クラッチ3650に油圧が供給され、SL(4)4240からシーケンスバルブ4600およびクラッチアプライコントロールバルブ4700を経由して、B3ブレーキ3630に油圧が供給されている状態である。
このとき、クラッチコントロールバルブ4550は、図4の右側の状態となる。また、クラッチアプライコントロールバルブ4700は、図4において右側の状態となる。
時間T(0)時間からT(1)までの間において、運転者がアクセルペダル8008を踏み込むと、スロット開度が増大する。これにより、変速線図における車速とアクセル開度との関係が変化する。ECU8000は、車速とアクセル開度とにより特定される変速線図上の位置が5速段から4速段、4速段から3速段および3速段から2速段への各ダウンシフト線を連続的に横切ると、5速段から2速段へのダイレクト変速を開始することを判定する(S100にてYES)。また、アクセル開度の増加に応じて、出力軸トルクおよびエンジン回転数NEが増加する。
このとき、タービン回転数NTと出力軸回転数NOのモニタが開始され、油圧制御が開始される。油圧制御が開始されると、B3ブレーキ3630およびC2クラッチ3650が完全解放されるように解放制御が開始される。解放制御が開始されると、図7に示すように、B3ブレーキ3630およびC2クラッチ3650の制御指示値がそれぞれ低下する。
このとき、SLT4300がオン故障していない場合には、B3ブレーキ3630およびC2クラッチ3630の油圧が速やかに低下するため、タービン回転数NTは、スロットル開度の増大によるエンジン回転数NEの上昇とともに増大する。
しかしながら、SLT4300がオン故障している場合には、油路4304を経由してSLT4300からシーケンスバルブ4600のスプールの下側の油室に油圧が供給される。オン故障しているSLT4300から供給される油圧は、最大圧となる。そのため、シーケンスバルブ4600において、SLT4300から供給される油圧に基づくスプールを押し上げる力がスプリングの付勢力およびソレノイドモジュレータバルブ4200から供給される油圧に基づく合力を上回るため、スプールが押し上げられる。このとき、シーケンスバルブ4600が図4の左側の状態となり、油路4554と油路4604とが連通させられる。
クラッチコントロールバルブ4550は、図4の右側の状態であるため、油路4558と油路4554とが連通させられる。すなわち、油路4558に供給されるDレンジ圧がクラッチコントロールバルブ4550、油路4554、シーケンスバルブ4600および油路4604とを経由してC2クラッチ3650に供給される。そのため、SL(1)4210はオフであって、SL(2)4220が油圧のドレン指示がなされた状態であってもC2クラッチ3650に供給された油圧をドレンすることができない。そのため、C2クラッチ3650を解放することができない。
さらに、SLT4300がオン故障している場合に、シーケンスバルブ4600が図4の左側の状態になると、油路4242と油路4606とは遮断される。このとき、Dレンジ圧が供給される油路と油路4606とが連通させられる。そのため、油路4606にはDレンジ圧が供給される。
また、C1クラッチ3640に接続される油路4602には油圧が供給されていない。そのため、クラッチアプライコントロールバルブ4700のスプールは、下部の油室にライン圧が供給されることにより押し上げられるため、クラッチアプライコントロールバルブ4700は、図4の右側の状態となる。そのため、油路4606と油路4702とが連通させられる。これにより、リバースシーケンスバルブ4650にはDレンジ圧が供給される。
さらに、SLソレノイドバルブから供給される油圧がゼロよりも大きく、シフトポジションがDポジションであるため、マニュアルバルブ4100から供給されるRレンジ圧が略ゼロであることから、リバースシーケンスバルブ4650のスプールは、押し下げられる。そのため、リーバスシーケンスバルブ4650は、図4の左側の状態となる。このとき、油路4702と油路4652とが連通させられるため、B3ブレーキ3630にはDレンジ圧が供給される。SL(4)4240が油圧のドレンを指示する状態であってもB3ブレーキ3630に供給された油圧をドレンすることができない。
そのため、5速段から2速段へのダイレクト変速における解放側の摩擦係合要素であるC3クラッチ3650もB3ブレーキ3630も解放されないため、タービン回転数NTが5速段に対応した回転数NT(0)に停滞した状態となる。タービン回転数NTの変化量が予め定められた変化量以下の状態となった時点でタイマによる時間計測が開始される。タービン回転数NTの変化量が予め定められた変化量以下の状態が予め定められた時間が経過するまで継続する時間T(2)になると(S102にてYES)、SLT4300がオン故障していることが判定される(S104)。そのため、次回の変速から5速段から2速段への変速および6速段から3速段への変速が禁止される(S108)。
また、時間T(3)にて、C1クラッチ3640の油圧を調整するSL(1)4210に対する制御指示値が上昇してSL(1)4210から油路4212に供給される油圧が上昇する。なお、ECU8000は、たとえば、C2クラッチ3650またはB3ブレーキ3630の解放制御が開始された時点から予め定められた時間が経過した後に、C1クラッチ3640の係合指示に対応する制御信号をSL(1)4210に対して出力するようにしてもよい。
SL(1)4210からの油圧の供給により油路4214を経由してクラッチコントロールバルブ4550のスプールの下側の油室の油圧が上昇する。SL(2)4220に対してドレン指示がされているため、クラッチコントロールバルブ4550のスプールは、押し上げられる。そのため、クラッチコントロールバルブ4550は、図4の左側の状態となる。このとき、スプールの下側の油室と油路4552とが連通させられる。これにより、SL(1)4210から供給される油圧は、油路4552を経由してシーケンスバルブ4600に供給される。
このとき、ソレノイドモジュレータバルブ4200から供給される油圧に基づくシーケンスバルブ4600のスプールを押し下げる力がスプリングの付勢力、SLT4300から供給される油圧およびSL(1)4210から油路4552を経由して供給される油圧に基づく合力を上回ると、シーケンスバルブ4600は、図4において右側の状態となる。
シーケンスバルブ4600が図4において右側の状態となることにより、油路4604と油路4226とが連通させられる。そのため、SL(2)4220とC2クラッチ3650とは、直結状態となる。SL(2)4220には、ドレン指示がなされているため、時間T(4)以降において、C2クラッチ3650の油圧が低下し、C2クラッチ3650が解放される。本実施の形態においては、C2クラッチ3650が半係合状態を維持しつつ、C1クラッチ3640の係合を開始し、C1クラッチの係合とともに、C2クラッチ3650の油圧が徐々に減少していくように制御するものとするが、特にこのような変速制御に限定されるものではない。
さらに、シーケンスバルブ4600が図4において右側の状態となることにより、油路4606と油路4242とが連通させられる。そのため、SL(4)4240とB3ブレーキ3630とは、直結状態となる。SL(4)4240には、ドレン指示がなされているため、時間T(5)以降において、B3ブレーキ3630の油圧が低下し、B3ブレーキ3630が解放される。
C1クラッチ3640の油圧の上昇により係合を開始し、時間T(6)にて、B1ブレーキ3610の油圧を調整するSL(3)4230に対する制御指示値が上昇してSL(3)4230から油路4232に供給される油圧が上昇する。
なお、本実施の形態においては、時間T(6)から予め定められた時間が経過するまで予め定められた制御指示値を維持する初期制御と、制御指示値を予め定められた上昇率で変化させるスイープ制御と、タービン回転数NTが変速後の変速段(2速段)に対応する回転数となる前後でB1ブレーキ3610が係合状態となる制御指示値に上昇させる終了時制御とを実施するとして説明するがB1ブレーキ3610に対する油圧制御としては、特にこのような制御に限定されるものではない。また、これらの制御については周知の技術を用いればよく、詳細な説明は行なわない。
2速段が形成された後においては、5速段から2速段への変速および6速段から3速段への変速が禁止される。
<6速段から3速段への変速時>
図8に示すように、たとえば、オートマチックトランスミッション2000において、6速段が形成されている場合を想定する。このとき、C2クラッチ3650およびB1ブレーキ3610が係合状態である。また、アクセル開度は、略ゼロの状態であるとし、タービン回転数NTはNT(1)とし、エンジン回転数NEは、NE(1)とする。
油圧回路4000において、6速段が成立する状態は、SL(2)4220からシーケンスバルブ4600を経由してC2クラッチ3650に油圧が供給され、SL(3)4230からB1アプライコントロールバルブ4800を経由して、B1ブレーキ3610に油圧が供給されている状態である。このとき、B1アプライコントロールバルブ4800は、図4において左側の状態となる。
時間T’(0)から時間T’(1)までの間において、運転者がアクセルペダル8008を踏み込むと、スロット開度が増大する。これにより、変速線図における車速とアクセル開度との関係が変化する。ECU8000は、車速とアクセル開度とにより特定される変速線図上の位置が6速段から5速段、5速段から4速段および4速段から3速段への各ダウンシフト線を連続的に横切ると、6速段から3速段へのダイレクト変速を開始することを判定する(S100にてYES)。また、アクセル開度の増加に応じて、出力軸トルクおよびエンジン回転数NEが増加する。
このとき、タービン回転数NTと出力軸回転数NOのモニタが開始され、油圧制御が開始される。油圧制御が開始されると、B1ブレーキ3610およびC2クラッチ3650が完全解放されるように解放制御が開始される。解放制御が開始されると、図8に示すように、B1ブレーキ3610およびC2クラッチ3650の制御指示値がそれぞれ低下する。
このとき、SLT4300がオン故障していない場合には、B1ブレーキ3610およびC2クラッチ3630の油圧が速やかに低下するため、タービン回転数NTは、スロットル開度の増大によるエンジン回転数NEの上昇とともに増大する。
しかしながら、SLT4300がオン故障している場合には、油路4304を経由してSLT4300からシーケンスバルブ4600のスプールの下側の油室に油圧が供給される。オン故障しているSLT4300から供給される油圧は、最大圧となる。そのため、シーケンスバルブ4600において、SLT4300から供給される油圧に基づくスプールを押し上げる力がスプリングの付勢力およびソレノイドモジュレータバルブ4200から供給される油圧に基づく合力を上回るため、スプールが押し上げられる。このとき、シーケンスバルブ4600が図4の左側の状態となり、油路4554と油路4604とが連通させられる。
クラッチコントロールバルブ4550は、図4の右側の状態であるため、油路4558と油路4554とが連通させられる。すなわち、油路4558に供給されるDレンジ圧がクラッチコントロールバルブ4550、油路4554、シーケンスバルブ4600および油路4604とを経由してC2クラッチ3650に供給される。そのため、SL(1)4210はオフであって、SL(2)4220が油圧のドレン指示がなされた状態であってもC2クラッチ3650に供給された油圧をドレンすることができない。そのため、C2クラッチ3650を解放することができない。
さらに、SLT4300がオン故障している場合に、シーケンスバルブ4600が図4の左側の状態になると、油路4242と油路4606とは遮断される。このとき、Dレンジ圧が供給される油路と油路4606とが連通させられる。そのため、油路4606にはDレンジ圧が供給される。
また、C1クラッチ3640に接続される油路4602には油圧が供給されていない。そのため、クラッチアプライコントロールバルブ4700のスプールは、下部の油室にライン圧が供給されることにより押し上げられるため、クラッチアプライコントロールバルブ4700は、図4の右側の状態となる。そのため、油路4606と油路4702とが連通させられる。これにより、リバースシーケンスバルブ4650にはDレンジ圧が供給される。
さらに、SLソレノイドバルブから供給される油圧がゼロよりも大きく、シフトポジションがDポジションであるため、マニュアルバルブ4100から供給されるRレンジ圧が略ゼロであることから、リバースシーケンスバルブ4650のスプールは、押し下げられる。そのため、リバースシーケンスバルブ4650は、図4の左側の状態となる。このとき、油路4702と油路4652とが連通させられるため、B3ブレーキ3630にはDレンジ圧が供給される。SL(4)4240がオフ状態であってもB3ブレーキ3630にDレンジ圧が供給されるため、B3ブレーキ3630の係合が開始される。
そのため、C2クラッチ3650およびB3ブレーキ3630の油圧が増加した状態であるため、5速段に近い状態となり、タービン回転数NTは、NT(1)よりも高いNT(2)で停滞した状態となる。タービン回転数NTの変化量が予め定められた変化量以下の状態となった時点でタイマによる時間計測が開始される。タービン回転数NTの変化量が予め定められた変化量以下の状態が予め定められた時間が経過するまで継続する時間T’(2)になると(S102にてYES)、SLT4300がオン故障していることが判定される(S104)。そのため、次回の変速から5速段から2速段への変速および6速段から3速段への変速が禁止される(S108)。
また、時間T’(3)にて、C1クラッチ3640の油圧を調整するSL(1)4210に対する制御指示値が上昇してSL(1)4210から油路4212に供給される油圧が上昇する。なお、ECU8000は、たとえば、C2クラッチ3650またはB1ブレーキ3610の解放制御が開始された時点から予め定められた時間が経過した後に、C1クラッチ3640の係合指示に対応する制御信号をSL(1)4210に対して出力するようにしてもよい。
SL(1)4210からの油圧の供給により油路4214を経由してクラッチコントロールバルブ4550のスプールの下側の油室の油圧が上昇する。SL(2)4220に対してドレン指示がされているため、クラッチコントロールバルブ4550のスプールは、押し上げられる。そのため、クラッチコントロールバルブ4550は、図4の左側の状態となる。このとき、スプールの下側の油室と油路4552とが連通させられる。これにより、SL(1)4210から供給される油圧は、油路4552を経由してシーケンスバルブ4600に供給される。
このとき、ソレノイドモジュレータバルブ4200から供給される油圧に基づくシーケンスバルブ4600のスプールを押し下げる力がスプリングの付勢力、SLT4300から供給される油圧およびSL(1)4210から油路4552を経由して供給される油圧に基づく合力を上回ると、シーケンスバルブ4600は、図4において右側の状態となる。
シーケンスバルブ4600が図4において右側の状態となることにより、油路4604と油路4226とが連通させられる。そのため、SL(2)4220とC2クラッチ3650とは、直結状態となる。SL(2)4220には、ドレン指示がなされているため、時間T’(4)以降において、C2クラッチ3650の油圧が低下し、C2クラッチ3650が解放される。
さらに、シーケンスバルブ4600が図4において右側の状態となることにより、油路4606と油路4242とが連通させられる。そのため、SL(4)4240とB3ブレーキ3630とは、直結状態となる。SL(4)4240は、オフ状態であるため、時間T’(5)以降において、B3ブレーキ3630の油圧が低下し、B3ブレーキ3630が解放される。
C1クラッチ3640の油圧の上昇により係合を開始し、時間T’(6)にて、B3ブレーキ3630の油圧を調整するSL(4)4240に対する制御指示値が上昇してSL(4)4240から油路4242に供給される油圧が上昇する。
3速段が形成された後においては、5速段から2速段への変速および6速段から3速段への変速が禁止される。
以上のようにして、本実施の形態に係る自動変速機によると、C1クラッチを含む係合側の摩擦係合要素と解放側の摩擦係合要素とがすべて異なる変速が行なわれる場合においては、SLTの異常時に解放側の摩擦係合要素に供給される油圧が排出されないと変速が進行しない状態となる場合がある。そこで、C1クラッチに油圧を供給することにより解放側の摩擦係合要素の油圧を排出するようにすると、解放側の摩擦係合要素(C2クラッチおよび/またはB3ブレーキ)を解放できるとともに、C1クラッチを係合させることができる。すなわち、変速を進行させることができるため、確実に変速を行なうことができる自動変速機を提供することができる。
C1クラッチに油圧を供給することにより、シーケンスバルブおよびクラッチコントロールバルブのスプールの位置が移動して、解放側の摩擦係合要素に対応するソレノイドバルブ(SL(2)および/またはSL(4))とが直結されるため、解放側の摩擦係合要素を速やかに解放することができる。そのため、変速を確実に進行させることができる。
さらに、ECUは、変速時において解放側の摩擦係合要素に対する解放指示中に解放側の摩擦係合要素の未解放が継続される状態に関連する物理量であるタービン回転数NTに基づいてSLTが異常であるか否かを判定する。変速時において、SLTの異常時に解放側の摩擦係合要素に供給される油圧が排出されないと変速が進行しない状態となる。したがって、タービン回転数NTに基づいてSLTが異常であるか否かを判定することにより、SLTの異常を精度よく検出することができる。したがって、ライン圧の調圧用ソレノイドバルブの異常を精度よく検出する自動変速機の制御装置を提供することができる。
なお、本実施の形態においては、ECUは、5速段から2速段あるいは6速段から3速段へのダイレクト変速時にタービン回転数の変化量が予め定められた変化量以下である状態が予め定められた時間以上継続するとSLTが異常であることを判定するとして説明したが、SLTの異常判定としては特に上述のような態様に限定されるものではない。
たとえば、ECUは、5速段から2速段あるいは6速段から3速段へのダイレクト変速時にC1クラッチの係合指示がなされてから予め定められた時間の経過後にタービン回転数NTが変化するとSLTが異常であることを判定するようにしてもよい。たとえば、C1クラッチの制御指令値が上昇してから予め定められた時間が経過するまでは、タービン回転数NTの変化率が予め定められた変化率よりも小さい状態が継続し、予め定められた時間が経過した後にタービン回転数NTが予め定められた変化率以上で上昇すると、SLTが異常であることを判定するようにしてもよい。あるいは、ダイレクト変速が開始されてから予め定められた時間の経過後にタービン回転数NTが変化するとSLTが異常であることを判定するようにしてもよい。
さらに本実施の形態においては、SLTが異常であることが判定されると、5速段から2速段あるいは6速段から3速段へのダイレクト変速を禁止するとして説明したが、たとえば、2速段と5速段との間の変速あるいは3速段と6速段との間での変速を禁止するようにしてもよい。あるいは、少なくともC1クラッチが係合状態となる変速段になるように変速を抑制するようにしてもよい。あるいは、5速段および6速段への変速を禁止するようにしてもよい。このように高速側の変速段への変速が抑制すると、SLTの異常に影響を受けることなく車両の走行が可能となる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明の実施の形態に係る制御装置であるECUにより制御されるパワートレーンを示す概略構成図である。 オートマチックトランスミッションにおけるギヤトレーンを示すスケルトン図である。 オートマチックトランスミッションの作動表を示す図である。 オートマチックトランスミッションにおける油圧回路の一部を示す図である。 本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECUの機能ブロック図である。 本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECUの動作を示すタイミングチャート(その1)である。 本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるECUの動作を示すタイミングチャート(その2)である。
符号の説明
1000 エンジン、2000 オートマチックトランスミッション、3000 プラネタリギヤユニット、3100 入力軸、3200 トルクコンバータ、3210 出力軸、3610 B1ブレーキ、3620 B2ブレーキ、3630 B3ブレーキ、3640 C1クラッチ、3650 C2クラッチ、3660 ワンウェイクラッチF、4000 油圧回路、4004 オイルポンプ、4006 プライマリレギュレータバルブ、4100 マニュアルバルブ、4200 ソレノイドモジュレータバルブ、4210 SL1リニアソレノイド、4220 SL2リニアソレノイド、4230 SL3リニアソレノイド、4240 SL4リニアソレノイド、4300 SLTリニアソレノイド、4500 B2コントロールバルブ、4550 クラッチコントロールバルブ、4600 シーケンスバルブ、4650 リバースシーケンスバルブ、4700 クラッチアプライコントロールバルブ、4800 B1アプライコントロールバルブ、8000 ECU、8002 車速センサ、8004 シフトレバー、8006 ポジションスイッチ、8008 アクセルペダル、8010 アクセル開度センサ、8012 ブレーキペダル、8014 ストロークセンサ、8016 電子スロットルバルブ、8018 スロットル開度センサ、8020 エンジン回転数センサ、8022 入力軸回転数センサ、8024 出力軸回転数センサ。

Claims (10)

  1. 車両に搭載された内燃機関に連結されるとともに、複数の摩擦係合要素のうち係合側の摩擦係合要素を油圧の供給により係合し、解放側の摩擦係合要素を油圧の排出により解放することにより複数の変速段のうちのいずれかの変速段を形成して動力を車輪に伝達する自動変速機であって、
    油圧を供給するオイルポンプと、
    前記オイルポンプにより供給された油圧を前記自動変速機の状態に応じた油圧に調整する調整弁と、
    変速時において前記係合側の摩擦係合要素に前記調整された油圧を供給し、前記解放側の摩擦係合要素に供給された油圧を排出する油圧回路とを含み、
    前記油圧回路は、前記調整弁の異常時に前記係合側の摩擦係合要素に油圧を供給することにより前記解放側の摩擦係合要素の油圧を排出する排出機構を含む、自動変速機。
  2. 前記係合側の摩擦係合要素は、第1の摩擦係合要素と第2の摩擦係合要素とを含み、
    前記解放側の摩擦係合要素は、前記第1の摩擦係合要素および前記第2の摩擦係合要素と異なる摩擦係合要素であって、
    前記排出機構は、前記第1の摩擦係合要素と前記第2の摩擦係合要素とのうちの少なくともいずれか一方に油圧が供給されることにより前記解放側の摩擦係合要素の油圧を排出する、請求項1に記載の自動変速機。
  3. 前記油圧回路は、
    前記係合側の摩擦係合要素に対して前記調整された油圧の供給および油圧の排出のうちのいずれかを行なう第1のソレノイドバルブと、
    前記解放側の摩擦係合要素に対して前記調整された油圧の供給および油圧の排出のうちのいずれかを行なう第2のソレノイドバルブとを含み、
    前記排出機構は、前記第1のソレノイドバルブにより前記係合側の摩擦係合要素に前記調整された油圧が供給されることにより、前記解放側の摩擦係合要素と前記第2のソレノイドバルブとが直結されるように前記油圧の供給経路を切り換える切換弁である、請求項1または2に記載の自動変速機。
  4. 車両に搭載された内燃機関に連結されるとともに、係合側の摩擦係合要素を油圧の供給により係合し、解放側の摩擦係合要素を油圧の排出により解放することにより複数の変速段のうちのいずれかの変速段を形成して動力を車輪に伝達する自動変速機の制御装置であって、前記自動変速機には、オイルポンプにより供給された油圧を調整する調整弁と、変速時に前記係合側の摩擦係合要素に対する油圧の供給が開始されることにより前記解放側の摩擦係合要素に供給される油圧を排出するように油圧の供給経路を切り換える切換弁とを有する油圧回路が設けられ、
    前記制御装置は、
    前記変速時において前記解放側の摩擦係合要素に対する解放指示中に前記解放側の摩擦係合要素の未解放が継続される状態に関連する物理量を検出するための検出手段と、
    前記検出された物理量に基いて前記調整弁が異常であるか否かを判定するための判定手段と、
    前記判定結果に基づいて前記自動変速機を制御するための制御手段とを含む、自動変速機の制御装置。
  5. 前記自動変速機は、流体継手と前記流体継手の出力軸に連結する変速機構とを有し、
    前記検出手段は、前記流体継手の出力軸の回転数を検出するための手段を含み、
    前記判定手段は、前記変速時に検出された回転数の変化量が予め定められた変化量以下である状態が予め定められた時間以上継続すると前記調整弁が異常であることを判定するための手段を含む、請求項4に記載の自動変速機の制御装置。
  6. 前記自動変速機は、流体継手と前記流体継手の出力軸に連結する変速機構とを含み、
    前記検出手段は、前記流体継手の出力軸の回転数を検出するための手段を含み、
    前記判定手段は、前記係合側の摩擦係合要素に対する油圧の供給指示から予め定められた時間の経過後に前記検出された回転数が変化すると前記調整弁が異常であることを判定するための手段を含む、請求項4に記載の自動変速機の制御装置。
  7. 前記係合側の摩擦係合要素は、第1の摩擦係合要素と第2の摩擦係合要素とを含み、
    前記解放側の摩擦係合要素は、第3の摩擦係合要素と第4の摩擦係合要素とを含み、
    前記第1の摩擦係合要素および前記第2の摩擦係合要素がそれぞれ係合することにより第1の変速段が形成され、
    前記第3の摩擦係合要素および前記第4の摩擦係合要素がそれぞれ係合することにより前記第1の変速段よりも高速側の第2の変速段が形成される、請求項4〜6のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
  8. 前記制御手段は、前記調整弁が異常であると判定されると少なくとも前記第1の変速段から前記第2の変速段への変速を抑制するための抑制手段を含む、請求項7に記載の自動変速機の制御装置。
  9. 前記第1の摩擦係合要素は、発進時に係合される摩擦係合要素であって、
    前記抑制手段は、前記第1の摩擦係合要素が係合される変速段になるように変速を抑制するための手段を含む、請求項8に記載の自動変速機の制御装置。
  10. 前記第2の変速段は、5速段以上の変速段であって、
    前記抑制手段は、前記第2の変速段以上の変速段への変速を抑制するための手段を含む、請求項9に記載の自動変速機の制御装置。
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