JP2011185351A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載されたエンジンの駆動軸に接続される入力軸と出力軸の間に配置されて変速ギヤを軸方向に変位させるシンクロ装置の変位を検出する変位センサの故障を速やかに判定するようにした自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】車両に搭載されたエンジンの駆動軸に接続される入力軸と出力軸に配置され、複数個の変速段ギヤと係合して入力軸から入力される駆動力を出力軸に伝達するシンクロ装置と、その変位を示す信号を出力する変位センサを備え、変位センサの出力を用いて流体圧の供給を調整して流体圧アクチュエータの動作を制御する自動変速機の制御装置において、回転数センサの出力に基づいて入力軸と出力軸の差回転ｄＮを算出し（Ｓ２０）、流体圧アクチュエータに流体圧を供給したときの変位センサの出力Ｘと算出された差回転ｄＮに基づいて変位センサの故障を判定する（Ｓ１０からＳ２６）。
【選択図】図５

Description

この発明は自動変速機の制御装置に関し、より具体的にはそのシンクロ装置の変位を検出する変位センサの故障を判定（検知）する装置に関する。

下記の特許文献１記載の技術において、ギヤ切換え動作開始後所定時間が経過すると共に、３回のリトライ動作を行なっても目標ギヤ位置に入ったことを示す信号がギヤポジションスイッチ（リミットスイッチ）から出力されないとき、スイッチが断線故障と判定し、入出力軸の回転数からギヤ位置を検知して変速制御を継続することが提案されている。

特公平５−１７９８６号公報

特許文献１記載の技術は限られた作業空間を低速で走行し、変速も１，２速の間で行われるフォークリフトの変速機を対象とするため、ギヤ切換え動作開始後の経過時間などから故障を判定することが可能である。

ところで、自動変速機によっては、車両に搭載されたエンジンの駆動軸に接続される入力軸と出力軸の間に配置されて変速ギヤを軸方向に変位させるシンクロ装置の変位を検出する変位センサを備え、変位センサの出力に基づいてシンクロ装置を変位させるアクチュエータの動作を制御するものもあるが、その種の自動変速機において変位センサが故障したときは制御を適切に行えないことから、変位センサの故障を速やかに判定（検知）する必要がある。

しかしながら、その種の自動変速機にあっては変速段も多く、変速も頻繁であることから、センサの故障判定は特許文献１記載の技術と同列に論じることはできない。

この発明の目的は上記した課題を解決し、車両に搭載されたエンジンの駆動軸に接続される入力軸と出力軸の間に配置されて変速ギヤを軸方向に変位させるシンクロ装置の変位を検出する変位センサの故障を速やかに判定するようにした自動変速機の制御装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、車両に搭載されたエンジンの駆動軸に接続されて前記エンジンの駆動力を入力する入力軸と、出力軸と、前記入力軸に配置される複数個のドライブギヤと、前記出力軸に配置されると共に、前記ドライブギヤと噛合する複数個のドリブンギヤと、前記入力軸または出力軸において前記複数個のドライブギヤまたは前記複数個のドリブンギヤの間に軸方向に初期位置から変位可能に配置され、変位するとき、前記複数個のドライブギヤのいずれかまたは前記複数個のドリブンギヤのいずれかと係合して前記入力軸から入力される駆動力を前記出力軸に伝達するシンクロ装置と、流体圧を供給されるとき、前記シンクロ装置を変位可能な流体圧アクチュエータと、前記入力軸の回転数を示す信号を出力する第１の回転数センサと、前記出力軸の回転数を示す信号を出力する第２の回転数センサと、前記シンクロ装置の変位を示す信号を出力する変位センサと、少なくとも前記変位センサの出力を用いて前記流体圧の供給を調整して前記流体圧アクチュエータの動作を制御する制御手段とを備えた自動変速機の制御装置において、前記制御手段は、前記第１、第２の回転数センサの出力に基づいて前記入力軸と出力軸の差回転を算出する差回転算出手段を備え、前記流体圧アクチュエータに流体圧を供給したときの前記変位センサの出力と前記算出された差回転に基づいて前記変位センサの故障を判定する如く構成した。

請求項２に係る自動変速機の制御装置にあっては、前記制御手段は、前記油圧アクチュエータに流体圧を供給して前記シンクロ装置を前記ドライブギヤまたはドリブンギヤと係合させた後、前記初期位置に向けて復帰させるときの変位センサの出力Ｘが第１の所定値Ｘｏｕｔ未満となるか否か判定し、前記変位センサの出力Ｘが前記第１の所定値未満となる前に前記算出された差回転ｄＮが第２の所定値ｄＮｏｕｔを超えるとき、前記変位センサが故障したと判定する如く構成した。

請求項３に係る自動変速機の制御装置にあっては、前記制御手段は、前記変位センサが故障したと判定するとき、前記変位センサの出力に代え、少なくとも前記第１、第２の回転数センサの出力を用いて前記流体圧アクチュエータの動作を制御する如く構成した。

請求項４に係る自動変速機の制御装置にあっては、前記制御手段は、前記算出された差回転ｄＮが第３の所定値ｄＮｎを超えたとき、前記油圧アクチュエータへの流体圧の供給を終了する如く構成した。

請求項１にあっては、車両に搭載されたエンジンの駆動軸に接続されてその駆動力を入力する入力軸または出力軸において複数個のドライブギヤまたはドリブンギヤの間に軸方向に初期位置から変位可能に配置され、変位するとき、ギヤのいずれかと係合して入力軸から入力される駆動力を出力軸に伝達するシンクロ装置と、流体圧を供給されるとき、シンクロ装置を変位可能な流体圧アクチュエータと、入、出力軸の回転数を示す信号を出力する第１、第２の回転数センサと、シンクロ装置の変位を示す信号を出力する変位センサと、変位センサの出力を用いて流体圧の供給を調整して流体圧アクチュエータの動作を制御する自動変速機の制御装置において、第１、第２の回転数センサの出力に基づいて入力軸と出力軸の差回転を算出し、流体圧アクチュエータに流体圧を供給したときの変位センサの出力と算出された差回転に基づいて変位センサの故障を判定する如く構成したので、自動変速機において変位センサに断線などの故障（フェール）が生じたときも、それを速やかに判定（検知）することができる。さらに、変位センサの出力と通常設置される回転数センサの出力から変位センサの故障を判定するようにしたので、他に検出用のセンサを設置する必要がなく、構成が簡易となる。

請求項２に係る自動変速機の制御装置にあっては、油圧アクチュエータに流体圧を供給してシンクロ装置をドライブギヤまたはドリブンギヤと係合させた後、初期位置に向けて復帰させるときの変位センサの出力Ｘが第１の所定値Ｘｏｕｔ未満となるか否か判定し、変位センサの出力Ｘが前記第１の所定値未満となる前に算出された差回転ｄＮが第２の所定値ｄＮｏｕｔを超えるとき、変位センサが故障したと判定する如く構成したので、上記した効果に加え、変位センサの故障を精度良く判定することができる。

請求項３に係る自動変速機の制御装置にあっては、変位センサが故障したと判定するとき、変位センサの出力に代え、少なくとも第１、第２の回転数センサの出力を用いて流体圧アクチュエータの動作を制御する如く構成したので、上記した効果に加え、変位センサが故障したときも、流体圧アクチュエータの動作の制御を続行することができる。

請求項４に係る自動変速機の制御装置にあっては、算出された差回転ｄＮが第３の所定値ｄＮｎを超えたとき、油圧アクチュエータへの流体圧の供給を終了する如く構成したので、上記した効果に加え、供給すべき流体圧を必要最小限に止めることができると共に、両側のギヤの他方に誤って係合するなどの不都合が生じることがない。

この発明の実施例に係る自動変速機の制御装置を全体的に示す概略図である。 図１に示す入力軸からの駆動力の伝達を示す説明図である。 図１に示す第１、第２クラッチＣＬ１，ＣＬ２などの動作パターンを示す表ある。 図１に示す油圧供給機構を詳細に示す油圧回路図である。 第１実施例に係る自動変速機の制御装置の動作を示すフロー・チャートである。 図５フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。 変位センサの故障判定を加えたときの図５フロー・チャートの処理を説明するタイム・チャートである。

以下、添付図面を参照してこの発明に係る自動変速機の制御装置を実施するための形態について説明する。

図１はこの発明の実施例に係る自動変速機の制御装置を全体的に示す概略図、図２は図１に示す入力軸からの駆動力の伝達を示す説明図である。

以下説明すると、符号Ｔは自動変速機を示す。自動変速機Ｔは車両（図示せず）に搭載されてなり、前進７速および後進１速の変速段を有すると共に、デュアル・クラッチ・トランスミッション（Dual Clutch Transmission）型からなる。

自動変速機Ｔは、エンジン（内燃機関）Ｅのクランクシャフトに接続される駆動軸１０にロックアップクラッチＬＣを有するトルクコンバータ（流体継手）１２を介して接続された主入力軸（メインシャフトＭＳ）１６を備える。主入力軸１６の外周には、第１副入力軸２０と第２副入力軸２２が同軸かつ相対回転自在に配置される。

主入力軸１６と第１副入力軸２０は第１クラッチＣＬ１を介して接続されると共に、主入力軸１６と第２副入力軸２２も第２クラッチＣＬ２を介してされる。第１、第２クラッチＣＬ１，ＣＬ２は共に、湿式多板クラッチからなる。

図２に良く示す如く、主入力軸１６および第１、第２副入力軸２０，２２と平行して第１出力軸（カウンタシャフト）２４と第２出力軸（カウンタシャフト）２６が配置される。

第１副入力軸２０には１速ドライブギヤ３０と、３速−５速ドライブギヤ３２と、７速ドライブギヤ３４が固定されると共に、第２副入力軸２２には２速−ＲＶＳ（後進）ドライブギヤ３６と４速−６速ドライブギヤ４０が固定される。

他方、第１出力軸２４には１速ドライブギヤ３０に噛合する１速ドリブンギヤ４２と、３速−５速ドライブギヤ３２に噛合する３速ドリブンギヤ４４と、４速−６速ドライブギヤ４０と噛合する４速ドリブンギヤ４６と、ＲＶＳドリブンギヤ５０が回転自在に支持される。

１速ドリブンギヤ４２と３速ドリブンギヤ４４は１速−３速シンクロ装置Ｓ１を介して第１出力軸２４に選択的に結合可能とされ、４速ドリブンギヤ４６とＲＶＳドリブンギヤ５０は４速−ＲＶＳシンクロ装置Ｓ２を介して第１出力軸２４に選択的に結合可能とされる。

第２出力軸２６には３速−５速ドライブギヤ３２に噛合する５速ドリブンギヤ５２と、７速ドライブギヤ３４に噛合する７速ドリブンギヤ５４と、２速−ＲＶＳドライブギヤ３６とＲＶＳドリブンギヤ５０に噛合する２速ドリブンギヤ５６と、４速−６速ドライブギヤ４０に噛合する６速ドリブンギヤ６０が回転自在に支持される。

５速ドリブンギヤ５２と７速ドリブンギヤ５４は５速−７速シンクロ装置Ｓ３を介して第２出力軸２６に選択的に結合可能とされ、２速ドリブンギヤ５６と６速ドリブンギヤ６０は２速−６速シンクロ装置Ｓ４を介して第２出力軸２６に選択的に結合可能とされる。

第１出力軸２４に固定された第１ファイナルドライブギヤ６２と第２出力軸２６に固定された第２ファイナルドライブギヤ６４はディファレンシャル機構Ｄｉｆｆのファイナルドリブンギヤ６６に噛合する。ディファレンシャル機構Ｄｉｆｆには両側にドライブシャフト７０が連結されると共に、その先端には車輪Ｗが接続される。

図２に良く示す如く、主入力軸１６の周囲に同軸に配置される第１、第２副入力軸２０，２２は第１、第２出力軸２４，２６と連結し、第１、第２出力軸２４，２６はディファレンシャル機構Ｄｉｆｆと連結、より具体的には第１、第２出力軸２４，２６のファイナルドライブギヤ６２，６４がディファレンシャル機構Ｄｉｆｆのファイナルドリブンギヤ６６と噛合するように構成される。

このように、自動変速機Ｔは、エンジンＥの駆動軸１０と第１、第２副入力軸２０，２２の間にそれぞれ配置されて駆動軸１０と第１、第２副入力軸２０，２２を断接（開放・係合）する第１、第２クラッチＣＬ１，ＣＬ２と、第１、第２副入力軸２０，２２と第１、第２出力軸２４，２６の間に配置される７速までの変速段ギヤのいずれかを第１、第２出力軸２４，２６のいずれかに結合可能なシンクロ装置Ｓ１からＳ４とで構成される第１、第２の駆動力伝達経路ＤＰ１，ＤＰ２を備える。

第１の駆動力伝達経路ＤＰ１は第１クラッチＣＬ１と奇数変速段とシンクロ装置Ｓ１，Ｓ３で構成され、第２の駆動力伝達経路ＤＰ２は第２クラッチＣＬ２と偶数変速段とシンクロ装置Ｓ２，Ｓ４で構成される。

シンクロ装置Ｓ１からＳ４が前記したギヤ選択機構に相当する。自動変速機Ｔには、ロックアップクラッチＬＣとクラッチＣＬｎとシンクロ装置Ｓｎに油圧（流体圧）を供給可能な油圧供給機構７４が設けられる。尚、この明細書でシンクロ装置Ｓ１からＳ４などの複数個の部材を総称するとき、ｎを用いて例えばＳｎなどという。

シンクロ装置Ｓ１からＳ４は、第１、第２出力軸２４，２６にスプライン結合されて固定されたスリーブドグクラッチ（図示せず）を備える。スリーブドグクラッチは軸方向にニュートラル位置（初期位置）から移動可能に構成され、油圧供給機構７４から油圧を供給されると移動して隣接するドリブンギヤのドグクラッチと係合し、ドリブンギヤを出力軸２４あるいは２６に結合する。

上記において、第１クラッチＣＬ１が係合されると、エンジンＥの駆動軸１０から出力される駆動力はトルクコンバータ１２、主入力軸１６、第１クラッチＣＬ１を介して第１副入力軸２０に伝達され、第２クラッチＣＬ２が係合されると、エンジンＥから出力される駆動力はトルクコンバータ１２、主入力軸１６、第２クラッチＣＬ２を介して第２副入力軸２２に伝達される。

即ち、１速−３速シンクロ装置Ｓ１に油圧を供給して図１で右動させて１速ドリブンギヤ４２を第１出力軸２４に結合した状態で、第１クラッチＣＬ１に油圧を供給して係合させると、１速変速段が確立される。

同様に、２速−６速シンクロ装置Ｓ４を右動させて２速ドリブンギヤ５６を第２出力軸２６に結合した状態で、第２クラッチＣＬ２を係合させると、２速変速段が確立される。

また、１速−３速シンクロ装置Ｓ１を左動させて３速ドリブンギヤ４４を第１出力軸２４に結合した状態で、第１クラッチＣＬ１を係合させると、３速変速段が確立される。

また、４速−ＲＶＳシンクロ装置Ｓ２を左動させて４速ドリブンギヤ４６を第１出力軸２４に結合した状態で、第２クラッチＣＬ２を係合させると、４速変速段が確立される。

また、５速−７速シンクロ装置Ｓ３を左動させて５速ドリブンギヤ５２を第２出力軸２６に結合した状態で、第１クラッチＣＬ１を係合させると、５速変速段が確立される。

また、２速−６速シンクロ装置Ｓ４を左動させて６速ドリブンギヤ６０を第２出力軸２６に結合した状態で、第２クラッチＣＬ２を係合させると、６速変速段が確立される。

また、５速−７速シンクロ装置Ｓ３を右動させて７速ドリブンギヤ５４を第２出力軸２６に結合した状態で、第１クラッチＣＬ１を係合させると、７速変速段が確立される。

また、４速−ＲＶＳシンクロ装置Ｓ２を右動させてＲＶＳドリブンギヤ５０を第１出力軸２４に結合した状態で、第２クラッチＣＬ２を係合させると、ＲＶＳ変速段が確立される。

図３に第１、第２クラッチＣＬ１，ＣＬ２などの動作パターンを示す。図中、丸印はクラッチが係合したことを示す。

以上のように、１速から７速の間のシフトアップ変速では、第１動力伝達経路ＤＰ１の第１クラッチＣＬ１に油圧が供給されて１速変速段が確立されている間に、２速変速段が配置される側の第２動力伝達経路ＤＰ２の２速−６速シンクロ装置Ｓ４に油圧を供給して右動させて２速ドリブンギヤ５６を第２出力軸２６に結合させておく。

次いで第１クラッチＣＬ１から油圧を排出させて駆動軸１０との接続を絶ち（開放し）、第２クラッチＣＬ２に油圧を供給して駆動軸１０と接続（係合）することで２速変速段を確立させ、１速ドリブンギヤ４２を第１出力軸２４からアウトギヤ（解放）させることで２速変速段への変速を完了する。

また、第２動力伝達経路ＤＰ２の第２クラッチＣＬ２に油圧が供給されて２速変速段が確立されている間に、次の３速変速段が配置される側の第１動力伝達経路ＤＰ１の１速−３速シンクロ装置Ｓ１に油圧を供給して左動させて３速ドリブンギヤ４４を第１出力軸２４に結合させておく。

次いで第２クラッチＣＬ２から油圧を排出させて駆動軸１０との接続を絶ち、第１クラッチＣＬ１に油圧を供給して駆動軸１０と接続することで３速変速段を確立させ、２速ドリブンギヤ５６を第２出力軸２６からアウトギヤ（解放）させることで３速変速段への変速を完了する。以降、これを繰り返してシフトアップ変速する。

また、７速から１速の間のシフトダウン変速では、第１動力伝達経路ＤＰ１の第１クラッチＣＬ１に油圧が供給されて７速変速段が確立されている間に、６速変速段が配置される側の第２動力伝達経路ＤＰ２の２速−６速シンクロ装置Ｓ４に油圧を供給して左動させて６速ドリブンギヤ６０を第２出力軸２６に結合させておく。

次いで第１クラッチＣＬ１から油圧を排出させて駆動軸１０との接続を絶ち、第２クラッチＣＬ２に油圧を供給して駆動軸１０と接続することで６速変速段を確立させ、７速ドリブンギヤ５４を第１出力軸２４からアウトギヤ（解放）させることで６速変速段への変速を完了する。

また、第２動力伝達経路ＤＰ１の第２クラッチＣＬ２に油圧が供給されて６速変速段が確立されている間に、次の５速変速段が配置される側の第１動力伝達経路ＤＰ１の５速−７速シンクロ装置Ｓ３に油圧を供給して左動させて５速ドリブンギヤ５２を第１出力軸２４に結合させておく。

次いで第２クラッチＣＬ２から油圧を排出させて駆動軸１０との接続を絶ち、第１クラッチＣＬ１に油圧を供給して駆動軸１０と接続することで５速変速段を確立させる。以降、これを繰り返してシフトダウン変速する。

以上の処理により、駆動力の途切れのない、即ち、引き摺りトルクのない、換言すればショックのないシフトアップ変速およびシフトダウン変速が可能となる。尚、前記したような次の変速段（目標変速段）のドリブンギヤに対応するシンクロ装置Ｓｎに油圧を供給して当該のドリブンギヤを相応する第１出力軸２４（または第２出力軸２６）に結合する動作を、以降「プリシフト」という。

次いで、図４を参照して油圧供給機構７４によるシンクロ装置Ｓｎなどへの油圧供給を説明する。

図示の如く、シンクロ装置Ｓ１からＳ４には、それらに対応して１速−３速油圧アクチュエータＡ１と、４速−ＲＶＳ油圧アクチュエータＡ２と、５速−７速油圧アクチュエータＡ３と、２速−６速油圧アクチュエータＡ４が設けられる。

１速−３速アクチュエータＡ１は対向配置された１速ピストンＰＳ１と３速ピストンＰＳ３を、４速−ＲＶＳ油圧アクチュエータＡ２は対向配置された４速ピストンＰＳ４とＲＶＳピストンＰＳＲを、５速−７速油圧アクチュエータＡ３は対向配置された５速ピストンＰＳ５と７速ピストンＰＳ７を、２速−６速油圧アクチュエータＡ４は対向配置された２速ピストンＰＳ２と６速ピストンＰＳ６を備える。

このように、油圧アクチュエータＡｎもそれぞれ、ピストンＰＳｎ(１速ピストンＰＳ１などのピストンを総称するとき、こう呼ぶ)からなる油圧アクチュエータを備える。

それらの油圧アクチュエータＡｎにおいてピストンＰＳ１などにはシフトフォークＳＦ１からＳＦ４が一体的に設けられ、シフトフォークＳＦｎを介してシンクロ装置Ｓｎのスリーブドグクラッチに接続される。

油圧供給機構７４において、リザーバ７６からストレーナ８０を介してオイルポンプ（油圧ポンプ）８２によって汲み上げられた作動油ＡＴＦは、リニアソレノイドバルブ８４で制御されるレギュレータバルブ８６によりライン圧に調圧される。ライン圧の低下時の補償用にアキュムレータ９０が接続される。

ライン圧はリニアソレノイドバルブＬＳ１，ＬＳ２によって調圧され、第３ＡシフトバルブＶＡ３Ａと，第３ＢシフトバルブＶＡ３Ｂと、第４シフトバルブＶＡ４と、第５シフトバルブＶＡ５と第６シフトバルブＶＡ６を介して第１から第４油圧アクチュエータＡｎに供給され、対応するシンクロ装置Ｓｎのスリーブドグクラッチをニュートラル位置（初期位置）から左右の係合位置に移動（右動あるいは左動）させる。

シフトフォーク上には、ニュートラル位置と左右の係合位置に対応する位置にディテント（図示せず）が設けられる。シンクロ装置Ｓｎはニュートラル位置と左右の係合位置にあるときはディテントで保持され、油圧供給が不要とされるように構成される。

また、第１シフトバルブＶＡ１から出るクラッチ制御用の油路はマニュアルバルブ９２を通過して第１クラッチＣＬ１に接続されると共に、第２シフトバルブＶＡ２から出るクラッチ制御用の油路は同様にマニュアルバルブ９２を介して第２クラッチＣＬ２に接続される。

マニュアルバルブ９２は車両運転席のフロア付近に配置されたシフトレバー（図示せず）に接続され、運転者の操作によって選択されたＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｌレンジに対応してスプールが移動する。

具体的にはＤ，Ｌ，Ｒレンジが選択されるとき、第１、第２クラッチＣＬ１，ＣＬ２は油圧を供給されてエンジンＥの駆動軸１０を第１、第２副入力軸２０，２２に接続し、エンジンＥの駆動力を第１、第２駆動力伝達経路ＤＰ１，ＤＰ２に伝達する。

他方、Ｐ，Ｎレンジが選択されるとき、第１、第２クラッチＣＬ１，ＣＬ２には油圧が供給されず、エンジンＥの駆動軸１０と第１、第２副入力軸２０，２２との接続が断たれ、エンジンＥの駆動力を第１、第２駆動力伝達経路ＤＰ１，ＤＰ２に伝達しない。

ロックアップクラッチＬＣについて説明すると、ライン圧はＬＣソレノイドバルブＳＨＬＣで作動するＬＣシフトバルブ９４と、リニアソレノイドバルブ９６で制御されるＬＣ制御バルブ１００を介してトルクコンバータ１２のロックアップクラッチＬＣの背圧室ＬＣａ（あるいは背圧室ＬＣａと内圧室ＬＣｂ）に供給される。

ここで、リニアソレノイドバルブ９６とＬＣソレノイドバルブＳＨＬＣが共に励磁されると、油圧はＬＣシフトバルブ９４から油路１０２，１０４を介してロックアップクラッチＬＣの背圧室ＬＣａと内圧室ＬＣｂに流れ、ロックアップクラッチＬＣを係合させる。

また、リニアソレノイドバルブ９６とＬＣソレノイドバルブＳＨＬＣが共に消磁されると、油圧はＬＣシフトバルブ９４から油路１０２を介してロックアップクラッチＬＣの背圧室ＬＣａに流れ、ロックアップクラッチＬＣを開放させる。

ロックアップクラッチＬＣの係合度、即ち、係合と開放の間の度合い、換言すればトルクコンバータ１２の滑り率は、リニアソレノイドバルブ９６の励磁をデューティ制御することによって調節される、背圧室ＬＣａに供給される油圧の大きさによって決定される。

このように、図４に示す油圧供給機構７４において、リニアソレノイドバルブ９６と、ＬＣソレノイドバルブＳＨＬＣと、リニアソレノイドバルブＬＳ１，ＬＳ２と、シフトバルブＶＡｎに対応して設けられるシフトソレノイドバルブＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３Ａ，ＳＨ４Ａを励磁・消磁することで、ロックアップクラッチＬＣの係合・開放と、第１、第２クラッチＣＬ１，２の動作（断接）と、シンクロ装置Ｓｎの動作が制御される。

図１の説明に戻ると、自動変速機Ｔはシフトコントローラ１１０を備える。シフトコントローラ１１０はマイクロコンピュータを備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）として構成される。

また、エンジンＥは例えばガソリンを燃料とする火花点火式の内燃機関からなり、その動作を制御するために同様にマイクロコンピュータを備えた電子制御ユニットから構成されるエンジンコントローラ１１２が設けられる。

エンジンＥにあってはアクセルペダルとスロットルバルブの機械的な連結が断たれ、ＤＢＷ（Drive By Wire）機構が設けられる。エンジンコントローラ１１２はアクセル開度（ＡＰ開度）とエンジン回転数ＮＥからエンジンＥで要求される要求トルクＰＭＣＭＤを算出し、算出された要求トルクＰＭＣＭＤとエンジン回転数ＮＥから燃料噴射量と点火時期を制御する。

シフトコントローラ１１０はエンジンコントローラ１１２と通信自在に構成され、エンジンコントローラ１１２からエンジン回転数ＮＥ、ＡＰ開度、要求トルクＰＭＣＭＤなどの情報を取得する。

さらに、主入力軸１６の付近には第１の回転数センサ１１４が配置され、自動変速機Ｔの入力回転数ＮＭを示す信号を出力すると共に、第１、第２副入力軸２０，２２と第１出力軸２４にはそれぞれ第２、第３、第４の回転数センサ１１６，１２０，１２２が配置され、それらの回転数を示す信号を出力する。

さらに、ファイナルドリブンギヤ６６の付近には第５の回転数センサ１２４が配置され、ファイナルドリブンギヤ６６の回転数、換言すれば車速Ｖを示す信号を出力する。

また油圧供給機構７４のリザーバ７６の内部には温度センサ１２６が配置され、作動油ＡＴＦの温度（油温）ＴＡＴＦを示す信号を出力すると共に、アクチュエータＡ１からＡ４にはそれぞれ対向配置されたピストンの付近には磁電変換素子などからなるストロークセンサ（変位センサ）ＳＥ１からＳＥ４が配置され、ピストンのストローク（変位）を示す信号を出力する。

また、シフトレバーの付近にはマニュアルシフトＳＷ（スイッチ）１３０が配置され、運転者に操作されたとき、シフトアップあるいはシフトダウンを示す変速信号を出力する。

これらセンサの出力もシフトコントローラ１１０に入力される。シフトコントローラ１１０は、それらセンサの出力とエンジンコントローラ１１２からの情報に基づき、以下に述べる処理を行って上記したリニアソレノイドバルブ９６などを励磁・消磁して油圧供給機構７４の動作を制御する。

図５はそのシフトコントローラ１１０の動作、即ち、この実施例に係る自動変速機Ｔの制御装置の動作を示すフロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ１０において指令値を算出して出力する。即ち、第５の回転数センサ１２４の出力から検出された車速Ｖとエンジンコントローラ１１２から取得されたスロットル開度ＴＨからシフトマップを検索して目標変速段を決定すると共に、変位センサＳＥｎの出力から現在変速段を検出し、変速する必要があるときは、目標変速段に目標変速段にプリシフトする。

より具体的には現在変速段のギヤが配置される側の第１、第２の動力伝達経路ＤＰ１，ＤＰ２の一方のクラッチＣＬｎに油圧が供給されて現在変速段が確立されている間に、目標変速段が配置される側の他方の動力伝達経路のシンクロ装置Ｓｎの油圧アクチュエータＡｎの目標変速段に対応するピストン（油圧アクチュエータ）ＰＳｎに該当する前記シフトソレノイドを励磁・消磁することで目標油圧を供給し、シンクロ装置Ｓｎのスリーブドグクラッチを変位させて目標変速段のドリブンギヤのドグクラッチに係合する係合（インギヤ）させ、目標変速段のドリブンギヤを対応する第１出力軸２４あるいは第２出力軸２６に結合させる処理を行う。

Ｓ１０の処理において指令値はそのときの目標変速段に対応するピストン（油圧アクチュエータ）ＰＳｎに供給すべき目標油圧の指令値を意味し、それを図４で説明したシフトソレノイドへの通電量として算出して出力する。

図６は目標油圧とシンクロ装置（のスリーブドグクラッチ）のストローク（変位）を示すタイム・チャート、図７は変位センサの故障判定を加えたときの同様のタイム・チャートである。

図示の如く、この実施例においては、目標油圧を所定の高さまで速やかに立ち上げてスリーブドグクラッチを変位させ、目標変速段のドリブンギヤのドグクラッチに係合させた後、減少するように指令値を算出して出力する。

即ち、スリーブドグクラッチは係合位置でディテントに係止されてその位置に保持されることから、係合させた後、油圧の供給を停止するように指令値を算出する。

尚、図示は省略するが、油圧アクチュエータＡｎにおいて目標変速段のピストンに対向するピストン（例えば目標変速段が１速とするとき、３速ピストンＰＳ３）には油圧が供給され、それに伴ってスリーブドグクラッチはニュートラル位置に向けて復帰させられる。

スリーブドグクラッチが変位して目標変速段のドリブンギヤのドグクラッチと係合している間、より正確にはニュートラル位置（初期位置）に向けて復帰し始めるものの、その変位量が所定値Ｘｏｕｔを超えるまでを「インギヤ」といい、その領域を「インギヤ領域」という。

次いでスリーブドグクラッチが所定値Ｘｏｕｔを超えて変位し、変位量が初期位置近傍に設定された規定値Ｘｎを超えるまでの非係合（解放）状態を「アウトギヤ」といい、その領域を「アウトギヤ領域」いう。

さらにスリーブドグクラッチが規定値Ｘｎを超えた後を「ニュートラル」と示し、その領域を「ニュートラル領域」という。

図５フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ１２に進み、アウトギヤ判定を行う。

即ち、ピストン（油圧アクチュエータ）ＰＳｎが油圧を供給されてシンクロ装置Ｓｎのスリーブドグクラッチが変位して目標変速段のドリブンギヤのドグクラッチに係合した後、対向するピストンへの油圧供給によって復帰してアウトギヤ（非係合状態）になったか否かを、変位センサＳＥｎの出力Ｘが第１の所定値Ｘｏｕｔ未満か否か判断することで判定する。

Ｓ１２で肯定されるときはＳ１４に進み、指令値を減算、即ち、目標油圧を徐々に減少させて初期位置に向けて復帰させるように、指令値を算出して出力する。

次いでＳ１６に進み、ニュートラル判定を行う。これは、当該ピストンＰＳｎへの目標油圧の減少と対向ピストンへの油圧供給によって復帰するときの変位センサＳＥｎの出力Ｘが規定値Ｘｎ未満となるか否か判定することで、ニュートラル領域に入ったか否か判定する。

Ｓ１６で否定される度にＳ１４に戻り、図７に破線で示す如く、指令値を減算し続ける一方、Ｓ１６で肯定されるときはＳ１８に進み、指令値を零にして当該ピストン（油圧アクチュエータ）ＰＳｎへの油圧の供給を終了する。上記は変位センサＳＥｎが故障（フェール）していない場合である。

他方、Ｓ１２で否定されるときはＳ２０に進み、第２のアウトギヤ判定を行う。

即ち、先ず第１、第２副入力軸２０，２２のうち、目標変速段のドライブギヤが配置される側の（第２あるいは第３の回転数センサ１１６，１２０で検出された）入力軸の回転数と、第１、第２出力軸２４，２６のうち目標変速段のドリブンギヤが配置される側の（第４の回転数センサ１２２で検出された）出力軸との間の差回転ｄＮを算出し、（変位センサＳＥｎの出力Ｘが第１の所定値Ｘｏｕｔ未満となる前に）算出された差回転ｄＮが第２の所定値ｄＮｏｕｔを超えるか否か判断する。

Ｓ２０で否定されるときはＳ１０に戻って上記の処理を繰り返す一方、肯定されるときはＳ２２に進み、当該の変位センサＳＥｎが故障した、例えば断線、ＡＴＦ中の異物の付着による検出不良などの故障が生じたと判定する。

即ち、図７に示す如く、アウトギヤ時（ギヤドグクラッチとスリーブドグクラッチが非係合となった時点）からドライブギヤとスリーブドグクラッチの回転の間に差回転が生じて変位しているはずであることから、差回転が生じた（差回転ｄＮが第２の所定値ｄＮｏｕｔを超えた）にも関わらず、当該の変位センサＳＥｎの出力Ｘが同図上部に実線で示すように第１の所定値Ｘｎ未満とならないのは、当該の変位センサＳＥｎに断線などの故障が生じて出力が異常となっていると考えられるからである。

尚、Ｓ２２で当該変位センサＳＥｎが故障したと判定されるまでは変位センサＳＥｎの出力からドリブンギヤのインギヤとアウトギヤを判定し、それに基づいて油圧アクチュエータＡｎの動作を制御するが、Ｓ２２で当該変位センサＳＥｎが故障したと判定されるとき、以降、当該変位センサＳＥｎの出力に代え、第１、第２の回転数センサ１１６，１２０の出力を用いて油圧アクチュエータＡｎあるいはピストン（油圧アクチュエータ）ＰＳｎの動作を制御することとする。

次いでＳ２４に進み、Ｓ１４の処理と同様、指令値を減算して出力する。

次いでＳ２６に進み、Ｓ１６の処理と同様、ニュートラル判定を行い、否定される度にＳ２４に戻り、上記した処理を繰り返す一方、Ｓ２６で肯定されて算出された差回転ｄＮが第３の所定値ｄＮｎを超える判定されたときはＳ１８に進み、指令値を零にする、換言すれば当該ピストンＰＳｎへの油圧の供給を終了する。

尚、Ｓ２６で否定されてＳ２４に戻って指令値を減算するとき、図７に実線で示す如く、Ｓ１４の場合に比して指令値が短時間で減少するように算出する。これは、差回転からアウトギヤと判定した場合、既にある程度変位した状態であり、Ｓ１４の場合と同程度の減少速度にすると、ニュートラル判定が遅れる恐れがあるからである。

この実施例にあっては上記した如く、車両に搭載されたエンジンＥの駆動軸１０に接続されて前記エンジンの駆動力を入力する入力軸（第１副入力軸２０、第２副入力軸２２）と、出力軸（第１出力軸２４、第２出力軸２６）と、前記入力軸に配置される複数個のドライブギヤ（３０，３２，・・・）と、前記出力軸に配置されると共に、前記ドライブギヤと噛合する複数個のドリブンギヤ（４２，４４・・・）と、前記入力軸または出力軸において前記複数個のドライブギヤまたは前記複数個のドリブンギヤの間に軸方向に初期位置（ニュートラル位置）から変位可能に配置され、変位するとき、前記複数個のドライブギヤのいずれかまたは前記複数個のドリブンギヤのいずれかと係合して前記入力軸から入力される駆動力を前記出力軸に伝達するシンクロ装置Ｓｎと、流体圧（油圧）を供給されるとき、前記シンクロ装置を変位可能な流体圧アクチュエータ（ピストン）ＰＳｎと、前記入力軸の回転数を示す信号を出力する第１の回転数センサ（第２の回転数センサ１１６，第３の回転数センサ１２０）と、前記出力軸の回転数を示す信号を出力する第２の回転数センサ（第４の回転数センサ１２２）と、前記シンクロ装置の変位を示す信号を出力する変位センサＳＥｎと、少なくとも前記変位センサの出力を用いて前記流体圧の供給を調整して前記流体圧アクチュエータの動作を制御する制御手段（シフトコントローラ１１０）とを備えた自動変速機Ｔの制御装置において、前記制御手段は、前記第１、第２の回転数センサの出力に基づいて前記入力軸と出力軸の差回転ｄＮを算出する差回転算出手段（Ｓ２０）を備え、前記流体圧アクチュエータに流体圧を供給したときの前記変位センサの出力Ｘと前記算出された差回転ｄＮに基づいて前記変位センサの故障を判定する（Ｓ１０からＳ２６）如く構成したので、自動変速機Ｔにおいて変位センサＳＥｎに断線などの故障（フェール）が生じたときも、それを速やかに判定（検知）することができる。さらに、変位センサＳＥｎの出力と通常設置される第２、第３回転数センサ１１６，１２０の出力から変位センサＳＥｎの故障を判定するようにしたので、他に検出用のセンサを設置する必要がなく、構成が簡易となる。

また、前記制御手段は、前記油圧アクチュエータ（ピストン）ＰＳｎに流体圧（油圧）を供給して前記シンクロ装置Ｓｎ、より具体的にはそのスリーブドグクラッチを前記ドライブギヤまたはドリブンギヤ、より具体的にはドリブンギヤのドグクラッチと係合させた後、前記初期位置（ニュートラル位置）に向けて復帰、より具体的には対向する油圧アクチュエータ（ピストン）ＰＳｎに油圧を供給して初期位置（ニュートラル位置）に向けて復帰させるときの変位センサＳＥｎの出力Ｘが第１の所定値Ｘｏｕｔ未満となるか否か判定し（Ｓ１２）、前記変位センサの出力Ｘが前記第１の所定値未満となる前に前記算出された差回転ｄＮが第２の所定値ｄＮｏｕｔを超えるとき、前記変位センサが故障したと判定する（Ｓ２０，Ｓ２２）如く構成したので、上記した効果に加え、変位センサＳＥｎの故障を精度良く判定することができる。

また、前記制御手段は、前記変位センサＳＥｎが故障したと判定するとき、前記変位センサの出力に代え、少なくとも前記第１、第２の回転数センサ（１１６，１２０）の出力を用いて前記流体圧アクチュエータ（ピストン）ＰＳｎの動作を制御する（Ｓ２２）如く構成したので、上記した効果に加え、変位センサＳＥｎが故障したときも、流体圧アクチュエータＰＳｎの動作の制御を続行することができる。

また、前記制御手段は、前記算出された差回転ｄＮが第３の所定値ｄＮｎを超えたとき、前記油圧アクチュエータ（ピストン）ＰＳｎへの流体圧の供給を終了する（Ｓ２６，Ｓ１８）如く構成したので、上記した効果に加え、供給すべき油圧を必要最小限に止めることができると共に、シンクロ装置Ｓｎ、より具体的にはそのスリーブドグクラッチが両側のドリブンギヤの他方、より具体的にはそのドグクラッチに誤って係合するなどの不都合が生じることがない。

尚、上記において、この発明をデュアル・クラッチ・トランスミッション型の自動変速機を例にとって説明したが、それに止まるものではなく、この発明は変速によってインギヤした際に湿式クラッチやシンクロ装置などの断接機構の差回転によってフリクションが生じ、アウトギヤ時にそのフリクションによって差回転が連れ回りで同期するような構成を備える自動変速機であれば、妥当する。

また、変位センサＳＥｎのいずれかが故障したと判定されるとき、以降、その変位センサＳＥｎに関しては、その出力に代えて第１、第２の回転数センサ１１６，１２０の出力を用いて油圧アクチュエータＡｎの動作を制御するように構成したが、いずれかのセンサが故障したと判定された時点で全てのセンサの出力に変えて回転数センサの出力を用いて制御するようにしても良い。

Ｔ 自動変速機、Ｅ エンジン（内燃機関）、ＣＬｎ クラッチ、Ｓｎ シンクロ装置、ＰＳｎ ピストン（油圧アクチュエータ）、ＶＡｎ シフトバルブ、ＳＨｎ シフトソレノイドバルブ、ＳＥｎ ストロークセンサ、ＬＣ ロックアップクラッチ、ＬＣａ 背圧室、ＬＣｂ 内圧室、１０ 駆動軸、１２ トルクコンバータ、１６ 主入力軸、２０，２２ 副入力軸（入力軸）、２４，２６ 出力軸、３０，３２，３４，３６，４０，４２，４４．４６，５０，５２，５４，５６，６０ 変速段のギヤ（ドライブギヤ、ドリブンギヤ）、７４ 油圧供給機構、ＬＳ１，ＬＳ２，８４，９６ リニアソレノイドバルブ、８６ レギュレータバルブ、９２ マニュアルバルブ、９４ ＬＣシフトバルブ、１００ ＬＣ制御バルブ、１０２，１０４ 油路、１１０ シフトコントローラ、１１２ エンジンコントローラ、１１４，１１６，１２０ 第１の回転数センサ、１２２ 第２の回転数センサ

Claims (4)

1. 車両に搭載されたエンジンの駆動軸に接続されて前記エンジンの駆動力を入力する入力軸と、出力軸と、前記入力軸に配置される複数個のドライブギヤと、前記出力軸に配置されると共に、前記ドライブギヤと噛合する複数個のドリブンギヤと、前記入力軸または出力軸において前記複数個のドライブギヤまたは前記複数個のドリブンギヤの間に軸方向に初期位置から変位可能に配置され、変位するとき、前記複数個のドライブギヤのいずれかまたは前記複数個のドリブンギヤのいずれかと係合して前記入力軸から入力される駆動力を前記出力軸に伝達するシンクロ装置と、流体圧を供給されるとき、前記シンクロ装置を変位可能な流体圧アクチュエータと、前記入力軸の回転数を示す信号を出力する第１の回転数センサと、前記出力軸の回転数を示す信号を出力する第２の回転数センサと、前記シンクロ装置の変位を示す信号を出力する変位センサと、少なくとも前記変位センサの出力を用いて前記流体圧の供給を調整して前記流体圧アクチュエータの動作を制御する制御手段とを備えた自動変速機の制御装置において、前記制御手段は、前記第１、第２の回転数センサの出力に基づいて前記入力軸と出力軸の差回転を算出する差回転算出手段を備え、前記流体圧アクチュエータに流体圧を供給したときの前記変位センサの出力と前記算出された差回転に基づいて前記変位センサの故障を判定することを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記制御手段は、前記油圧アクチュエータに流体圧を供給して前記シンクロ装置を前記ドライブギヤまたはドリブンギヤと係合させた後、前記初期位置に向けて復帰させるときの変位センサの出力Ｘが第１の所定値Ｘｏｕｔ未満となるか否か判定し、前記変位センサの出力Ｘが前記第１の所定値未満となる前に前記算出された差回転ｄＮが第２の所定値ｄＮｏｕｔを超えるとき、前記変位センサが故障したと判定することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記制御手段は、前記変位センサが故障したと判定するとき、前記変位センサの出力に代え、少なくとも前記第１、第２の回転数センサの出力を用いて前記流体圧アクチュエータの動作を制御することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記制御手段は、前記算出された差回転ｄＮが第３の所定値ｄＮｎを超えたとき、前記油圧アクチュエータへの流体圧の供給を終了することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
   

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