JP3538472B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自動変速機、特に車両
用の自動変速機の制御装置に関し、より詳しくはスロッ
トル開度センサが故障したときのセンサ値の決定に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用の自動変速機は、車速と機
関負荷、具体的にはスロットル開度とに基づいて予め定
められた変速特性を記憶しておき、実際の走行時におけ
る車速と機関負荷の検出値から前記変速特性に基づき、
確立すべき変速比を決定して変速を行っていた。
【０００３】その場合、図３のＡに示す如く、例えば４
速などの高速の変速比で走行中に、機関負荷、より具体
的にはスロットル開度を検出するセンサが故障（フェー
ル）して実際の値Ａよりも高開度の値Ｂを示すようにな
った場合、同図に示す変速特性に従えば、急激にシフト
ダウンが行われる不都合がある。そこで特開昭６３−４
７５４６号公報記載の技術のように、このようなスロッ
トル開度センサの故障時用に代替値を予め設定してお
き、その値をスロットル開度値として用いることが知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術にあっては、代替値がスロットル開度におい
て０％あるいは５０％などの固定値であるため、全開
（ＷＯＴ）を０％ないしは５０％と置き換えたり、全閉
を５０％ないしは全開と置き換えるとき、走行には支障
がないとしても、いずれの場合にも変速が伴い、それが
運転者にとっては予期しないものであるため、違和感を
感じる。また、車速が低い状態での代替値０％などの低
開度への持ち替えは変速比が増加する方向の変速を招
き、結果として加速性能の低下、燃費の悪化などの不具
合をもたらしていた。
【０００５】従って、この発明の目的は従来技術の上記
した欠点を解消し、スロットル開度などの機関負荷を検
出するセンサに故障が発生したとき、そのときの変速比
と車速とから変速特性に基づいて変速が生じないように
機関負荷値を代替値と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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めにこの発明は請求項１項において、車速と機関負荷に
ついて定められた変速特性を予め記憶しておくと共に、
実際の走行時における前記車速と機関負荷の検出値から
前記変速特性に基づいて変速を行う自動変速機の制御装
置において、前記変速特性に基づいて決定された現在の
変速比を検出する変速比検出手段と、前記機関負荷を検
出する系の故障が検知されたとき、少なくとも前記検出
された現在の変速比および車速の検出値から前記変速特
性に基づいて変速が生じない機関負荷値を求める機関負
荷値算出手段と、および前記機関負荷値算出手段によっ
て求められた機関負荷値を、前記機関負荷を検出する系
の故障時の機関負荷値とする機関負荷値決定手段と、を
備える如く構成した。
【０００７】請求項２項においては、前記機関負荷がス
ロットル開度であり、前記機関負荷値算出手段は、前記
機関負荷を検出する系の故障時用の第１の代替値を設定
する第１の代替値設定手段と、所定値以下のスロットル
開度で走行中に前記機関負荷を検出する系の故障が検知
されたとき、前記変速特性に基づいて変速比が減少する
方向の変速が生じない最大のスロットル開度を第２の代
替値として設定する第２の代替値設定手段と、および前
記第１および第２の代替値を比較し、小さい方の値を前
記変速が生じない機関負荷値とする比較手段と、を備え
る如く構成した。
【０００８】請求項３項にあっては、前記機関負荷がス
ロットル開度であり、前記機関負荷値算出手段は、前記
機関負荷を検出する系の故障時用の第１の代替値を設定
する第１の代替値設定手段と、第２の所定値以上のスロ
ットル開度で走行中に前記機関負荷を検出する系の故障
が検知されたとき、前記変速特性に基づいて変速比が増
大する方向の変速が生じない最小のスロットル開度を第
３の代替値として設定する第３の代替値設定手段と、お
よび前記第１および第３の代替値を比較し、大きい方の
値を前記変速が生じない機関負荷値とする比較手段と、
を備える如く構成した。
【０００９】
【作用】請求項１項に係る自動変速機の制御装置におい
ては、前記変速特性に基づいて決定された現在の変速比
を検出する変速比検出手段と、機関負荷を検出する系の
故障が検知されたとき、少なくとも前記検出された現在
の変速比および車速の検出値から変速特性に基づいて変
速が生じない機関負荷値を求める機関負荷値算出手段
と、前記機関負荷値算出手段によって求められた機関負
荷値を前記機関負荷を検出する系の故障時の機関負荷値
とする機関負荷値決定手段とを備える如く構成したの
で、運転者にとっては予期しない変速比が減少する方向
の変速が生じて違和感を覚えることがないと共に、変速
比が増加する方向の変速を招いて加速性能の低下、燃費
の悪化などの不具合をもたらすこともない。尚、ここ
で、「機関負荷を検出する系の故障」とは検出手段本体
の故障のみならず、その出力信号を伝送する系の断線、
短絡などを含む。
【００１０】請求項２項においては、前記機関負荷がス
ロットル開度であり、前記機関負荷値算出手段は、前記
機関負荷を検出する系の故障時用の第１の代替値を設定
する第１の代替値設定手段と所定値以下のスロットル開
度で走行中に前記機関負荷を検出する系の故障が検知さ
れたとき、前記変速特性に基づいて変速比が減少する方
向の変速が生じない最大のスロットル開度を第２の代替
値として設定する第２の代替値設定手段と、前記第１お
よび第２の代替値を比較し、小さい方の値を前記変速が
生じない機関負荷値とする比較手段とを備える如く構成
したので、運転者にとっては予期しない変速比が減少す
る方向の変速が生じて違和感を覚えることがない。
【００１１】請求項３項にあっては、前記機関負荷がス
ロットル開度であり、前記機関負荷値算出手段は、前記
機関負荷を検出する系の故障時用の第１の代替値を設定
する第１の代替値設定手段と、第２の所定値以上のスロ
ットル開度で走行中に前記機関負荷を検出する系の故障
が検知されたとき、前記変速特性に基づいて変速比が増
大する方向の変速が生じない最小のスロットル開度を第
３の代替値として設定する第３の代替値設定手段と、前
記第１および第３の代替値を比較し、大きい方の値を前
記変速が生じない機関負荷値とする比較手段とを備える
如く構成したので、変速比が増加する方向の変速を招い
て加速性能の低下、燃費の悪化などの不具合をもたらす
ことがない。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面に即してこの発明の実施例を
説明する。
【００１３】図１はこの発明にかかる車両用の自動変速
機の制御装置を全体的に示す概略図である。
【００１４】図１に示すように、車両用の自動変速機Ｔ
は、内燃機関Ｅのクランクシャフト１にロックアップ機
構Ｌを有するトルクコンバータ２を介して接続されたメ
インシャフトＭＳと、このメインシャフトＭＳに複数の
ギヤ列を介して接続されたカウンタシャフトＣＳとを備
える。
【００１５】メインシャフトＭＳには、メイン１速ギヤ
３、メイン２速ギヤ４、メイン３速ギヤ５、メイン４速
ギヤ６、およびメインリバースギヤ７が支持される。ま
た、カウンタシャフトＣＳには、メイン１速ギヤ３に噛
合するカウンタ１速ギヤ８、メイン２速ギヤ４と噛合す
るカウンタ２速ギヤ９、メイン３速ギヤ５に噛合するカ
ウンタ３速ギヤ１０、メイン４速ギヤ６に噛合するカウ
ンタ４速ギヤ１１、およびメインリバースギヤ７にリバ
ースアイドルギヤ１３を介して接続されるカウンタリバ
ースギヤ１２が支持される。
【００１６】上記において、メインシャフトＭＳに相対
回転自在に支持されたメイン１速ギヤ３を１速用油圧ク
ラッチＣ１でメインシャフトＭＳに結合すると、１速変
速段が確立する。１速用油圧クラッチＣ１は、２速〜４
速変速段の確立時にも係合状態に保持されるため、カウ
ンタ１速ギヤ８は、ワンウェイクラッチＣＯＷを介して
支持される。
【００１７】メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持
されたメイン２速ギヤ４を２速用油圧クラッチＣ２でメ
インシャフトＭＳに結合すると、２速変速段が確立す
る。カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持された
カウンタ３速ギヤ１０を３速用油圧クラッチＣ３でカウ
ンタシャフトＣＳに結合すると、３速変速段が確立す
る。
【００１８】カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支
持されたカウンタ４速ギヤ１１をセレクタギヤＳＧでカ
ウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフト
ＭＳに相対回転自在に支持されたメイン４速ギヤ６を４
速−リバース用油圧クラッチＣ４ＲでメインシャフトＭ
Ｓに結合すると、４速変速段が確立する。
【００１９】カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支
持されたカウンタリバースギヤ１２をセレクタギヤＳＧ
でカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャ
フトＭＳに相対回転自在に支持されたメインリバースギ
ヤ７を前記４速−リバース用油圧クラッチＣ４Ｒでメイ
ンシャフトＭＳに結合すると、後進変速段が確立する。
【００２０】そして、カウンタシャフトＣＳの回転は、
ファイナルドライブギヤ１４およびフィイナルドリブン
ギヤ１５を介してディファレンシャルＤに伝達され、そ
れから左右のドライブシャフト１６，１６を介して駆動
輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２１】ここで、内燃機関Ｅの吸気路（図示せず）
に配置されたスロットル弁（図示せず）の付近には、そ
の開度θTHを通じて機関負荷を検出するスロットル開度
センサＳ１が設けられる。またファイナルドリブンギヤ
１５の付近には、ファイナルドリブンギヤ１５の回転速
度から車速Ｖを検出する車速センサＳ２が設けられる。
【００２２】またメインシャフトＭＳの付近にはその回
転を通じて変速機の入力軸回転速度ＮM を検出する入力
軸回転速度センサＳ３が設けられると共に、カウンタシ
ャフトＣＳの付近にはその回転を通じて変速機の出力軸
回転速度ＮC を検出する出力軸回転速度センサＳ４が設
けられる。更に、車両運転席床面に装着されたシフトレ
バー（図示せず）の付近には、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ４，Ｄ
３，２の６種のポジションの中、運転者が選択したポジ
ションを検出するシフトレバーポジションセンサＳ５が
設けられる。
【００２３】また内燃機関Ｅのクランク軸（図示せず）
の付近にはその回転から機関回転数ＮＥを検出する機関
回転数センサＳ６が設けられると共に、機関冷却水通路
の付近には機関冷却水温ＴＷを検出する水温センサＳ７
が設けられる。これらセンサＳ１などの出力は、ＥＣＵ
（電子制御ユニット）に送られる。
【００２４】ＥＣＵはＣＰＵ１７、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ
１９、入力回路２０および出力回路２１からなるマイク
ロ・コンピュータから構成され、前記したセンサＳ１な
どの出力は、入力回路２０を介してマイクロ・コンピュ
ータ内に入力される。
【００２５】マイクロ・コンピュータにおいてＣＰＵ１
７は図示しないルーチンに従って図３に示す変速特性
（シフトマップ）に基づいてシフト位置（変速比）を決
定し、出力回路２１を通じて油圧制御回路Ｏのシフトソ
レノイドＳＬ１，ＳＬ２を励磁・非励磁することによっ
て図示しないシフトバルブを切り替え、所定の変速比を
確立すべく、当該の油圧クラッチを解放・締結すると共
に、制御ソレノイドＳＬ３，ＳＬ４を通じてトルクコン
バータ２のロックアップ機構Ｌの動作を制御し、更にリ
ニアソレノイドＳＬ５を通じてクラッチ油圧を制御す
る。
【００２６】以下図２フロー・チャートを参照して実施
例に係る車両用の自動変速機の制御装置の動作を説明す
る。図２に示す例は、比較的低スロットル開度、例えば
４／８開度以下で走行しているときにセンサ故障が生じ
た場合に変速比を減少する方向の変速、即ち、ダウンシ
フトが生じないようにスロットル開度値を決定すること
を主眼としている。尚、このプログラムは所定時刻ごと
に起動される。
【００２７】先ず、Ｓ１０において車速Ｖとスロットル
開度θTHを検出し、Ｓ１２に進んでスロットル開度セン
サＳ１が故障（フェール）していないか否か判断する。
この判断は例えば、所定時間全開ないし全閉信号が継続
していないかなどを判断することで行う。尚、ここでス
ロットル開度センサＳ１の故障は、センサ本体の故障の
みならず、その信号伝送経路の断線、短絡なども含む。
【００２８】Ｓ１２でスロットル開度センサＳ１が故障
していないと判断されるときは直ちにプログラムを終了
すると共に、スロットル開度センサＳ１が故障している
と判断されるときはＳ１４に進んで現在の変速比Ｓが１
速か否か判断する。１速であればシフトダウンの問題が
ないことからＳ１６に進み、センサ故障に備えて予め設
定されている基準代替値θTHK （固定値。前記した第１
の代替値）をスロットル開度θTH（故障時の）としてプ
ログラムを終了する。従って、ＣＰＵ１７においてはそ
の基準代替値と検出した車速とから図３に示すシフトマ
ップを検索して変速制御を行う。
【００２９】Ｓ１４で現在の変速比Ｓが１速ではないと
判断されるときはＳ１８に進み、現在の変速比が２速か
否か判断する。そして肯定されるときはＳ２０に進み、
あるスロットル開度TH21(V) を第２の代替値θTHM と決
定する。他方、Ｓ１８で現在の変速比が２速ではないと
判断されるときはＳ２２に進んで現在の変速比が３速か
否か判断し、肯定されるときはＳ２４に進んであるスロ
ットル開度TH32(V) を第２の代替値θTHM と決定すると
共に、Ｓ２２で現在の変速比が３速ではない、即ち、現
在の変速比が４速と判断されるときはＳ２６に進んで同
様にあるスロットル開度TH43(V) を第２の代替値θTHM
と決定する。
【００３０】続いてＳ２８に進んで求めた第２の代替値
θTHM を前記した基準代替値θTHKと比較する。そして
Ｓ２８で求めた第２の代替値θTHM が基準代替値θTHK
を超えている、換言すれば、より大開度と判断されると
きはＳ１６に進んで基準代替値θTHK をスロットル開度
θTH（故障時の）とすると共に、Ｓ２８で第２の代替値
θTHM が基準代替値θTHK 以下と判断されるときはＳ３
０に進んで第２の代替値θTHM をスロットル開度θTH
（故障時の）とする。
【００３１】これについて図３を参照して説明する。先
ず、センサ故障に備えて４／８開度付近に前記した基準
代替値θTHK を固定値として設定しておく。
【００３２】いま、車速Ｖ１においてスロットル開度Ｃ
１（４速領域）ないしＣ２（３速領域）で走行中にセン
サ故障が発生したとする。そのとき基準代替値θTHK を
使用すると、スロットル開度Ｃ１（４速領域）の場合は
４→３のシフトダウン線を超えることから、シフトダウ
ンが発生する。
【００３３】従って、センサ故障が検知されたときの車
速Ｖ１に対応する４→３シフトダウン線上の値Ｃａを第
２の代替値θTHM （＝TH43(V1)) として選択して基準代
替値θTHK と比較し、それを超えていれば第２の代替値
を、超えていなければ基準代替値を故障時のスロットル
開度値とすれば、シフトダウンを回避することができ
る。
【００３４】ここで、基準代替値θTHK と比較するの
は、Ｄ点（２速ないし３速領域）で走行中の場合、第２
の代替値θTHM は車速Ｖ１から規定される３→２シフト
ダウン線の値Ｄａ、即ち、TH32(V1)となる。このとき、
第２の代替値TH32(V1)を用いると、シフトダウン線上の
値であることから、直後にシフトダウンが生じる恐れが
ある。この場合、基準代替値θTHK を使用すれば、それ
を回避することができる。そのために、第２の代替値θ
THM を基準代替値θTHK と比較し、低開度側の値を最終
的に選択するようにした。
【００３５】上記から、第２の代替値θTHM は、センサ
故障検知時の車速Ｖがそのときの変速比のシフトダウン
線と交差する位置のスロットル開度とする。従って、例
えば車速Ｖ２で２速で走行中に故障が検知されたとき、
第２の代替値θTHM は図示の如くとなる。このように、
第２の代替値θTHM は固定値ではなく、故障検知時の車
速とそのときの変速比によって決定される値である。
【００３６】尚、上で述べたように、シフトダウン線上
の値とすると、その直後にシフトダウンが生じる恐れが
あることから、望ましくは、シフトダウン線の値より若
干低開度側に設定する。
【００３７】この実施例は上記の如く構成したので、機
関負荷を検出するスロットル開度センサが故障したとき
も、運転者にとっては予期しない変速比が減少する方向
の変速であるシフトダウンを招くことがなく、よって運
転者が違和感を感じることがない。
【００３８】図４はこの発明の第２実施例を示す、第２
と同様のフロー・チャートである。第２実施例の場合に
は、例えば５／８開度以上の高スロットル開度で走行中
にセンサ故障が検知されたとき、代替値が低スロットル
開度側に設定され過ぎてアップシフトを招くのを防止す
るようにした。
【００３９】図４を参照して説明すると、Ｓ１００ない
しＳ１０２を経てＳ１０４以降に進み、現在の変速比が
４速か否か判断する。４速の場合にはアップシフトが生
じないことからＳ１０６に進んで基準代替値θTHK をス
ロットル開度θTH（故障時の）とする。
【００４０】Ｓ１０４で否定されたときはＳ１０８に進
んで現在の変速比が３速か否か判断し、肯定されるとき
はＳ１１０に進んで図示の通り第２の代替値θTHM （前
記した第２の代替値）をTH34(V) と決定する。これは、
故障検知時の車速とそのときの変速比たる３速のアップ
シフト線（３→４速）から決定される。またＳ１０８で
否定されるときはＳ１１２ないしＳ１１６に進んで同様
の処理を行い、次いでＳ１１８に進んで基準代替値と第
２の代替値とを比較し、基準代替値が第２の代替値を超
えていれば基準代替値を第２の代替値スロットル開度と
すると共に、逆であれば第２の代替値をスロットル開度
とする。即ち、より高開度側の値を選択することで、ア
ップシフトを回避する。
【００４１】第２実施例は上記の如く構成したので、機
関負荷を検出するスロットル開度センサが故障したとき
も、変速比が増加する方向の変速であるシフトアップを
招くことがなく、よって加速性能の低下、燃費の悪化な
どを招くことがない。
【００４２】尚、上記において機関負荷を検出するセン
サの例としてスロットル開度センサを挙げたが、それに
限るものではない。
【００４３】
【発明の効果】請求項１項に係る自動変速機の制御装置
においては、運転者にとっては予期しない変速比が減少
する方向の変速が生じて違和感を覚えることがないと共
に、変速比が増加する方向の変速を招いて加速性能の低
下、燃費の悪化などの不具合をもたらすこともない。
【００４４】請求項２項においては、運転者にとっては
予期しない変速比が減少する方向の変速が生じて違和感
を覚えることがない。
【００４５】請求項３項にあっては、変速比が増加する
方向の変速を招いて加速性能の低下、燃費の悪化などの
不具合をもたらすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る自動変速機の制御装置を全体的
に示す説明図である。
【図２】図１装置の動作を示すフロー・チャートであ
る。
【図３】図３フロー・チャートの動作を説明するシフト
マップである。
【図４】この発明の第２実施例を示す、図２と同様のフ
ロー・チャートである。
【符号の説明】
Ｅ 内燃機関 Ｔ 自動変速機 Ｓ１ スロットル開度（機関負荷）センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｆ１６Ｈ 59:44 Ｆ１６Ｈ 59:44 (56)参考文献 特開 昭63−47546（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−318353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−1636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−246425（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−177449（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−6160（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 B60K 41/00 - 41/28 F02D 29/00 - 29/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車速と機関負荷について定められた変速
    特性を予め記憶しておくと共に、実際の走行時における
    前記車速と機関負荷の検出値から前記変速特性に基づい
    て変速を行う自動変速機の制御装置において、ａ ．前記変速特性に基づいて決定された現在の変速比を
    検出する変速比検出手段と、 ｂ ．前記機関負荷を検出する系の故障が検知されたと
    き、少なくとも前記検出された現在の変速比および車速
    の検出値から前記変速特性に基づいて変速が生じない機
    関負荷値を求める機関負荷値算出手段と、 およびｃ ．前記機関負荷値算出手段によって求められた機関負
    荷値を、前記機関負荷を検出する系の故障時の機関負荷
    値とする機関負荷値決定手段と、 を備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
  2. 【請求項２】 前記機関負荷がスロットル開度であり、
    前記機関負荷値算出手段は、ｄ ．前記機関負荷を検出する系の故障時用の第１の代替
    値を設定する第１の代替値設定手段と、ｅ ．所定値以下のスロットル開度で走行中に前記機関負
    荷を検出する系の故障が検知されたとき、前記変速特性
    に基づいて変速比が減少する方向の変速が生じない最大
    のスロットル開度を第２の代替値として設定する第２の
    代替値設定手段と、 およびｆ ．前記第１および第２の代替値を比較し、小さい方の
    値を前記変速が生じない機関負荷値とする比較手段と、 を備えることを特徴とする請求項１項記載の自動変速機
    の制御装置。
  3. 【請求項３】 前記機関負荷がスロットル開度であり、
    前記機関負荷値算出手段は、ｇ ．前記機関負荷を検出する系の故障時用の第１の代替
    値を設定する第１の代替値設定手段と、ｈ ．第２の所定値以上のスロットル開度で走行中に前記
    機関負荷を検出する系の故障が検知されたとき、前記変
    速特性に基づいて変速比が増大する方向の変速が生じな
    い最小のスロットル開度を第３の代替値として設定する
    第３の代替値設定手段と、 およびｉ ．前記第１および第３の代替値を比較し、大きい方の
    値を前記変速が生じない機関負荷値とする比較手段と、 を備えることを特徴とする請求項１項記載の自動変速機
    の制御装置。
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