JP4019749B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機が指令された変速段と異なる変速段を成立するギヤエラーを判定する自動変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの回転が流体伝動装置を介して入力される入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の変速段を切り換える複数の係合要素と、ソレノイド弁に印加される電気信号に応じた出力油圧を給排して各係合要素を係脱させる油圧サーボ装置を備えた自動変速機において、指令通りの変速段と異なる変速段が成立するギヤエラーの判定は、走行レンジが選択され、変速制御中でなく、出力軸の回転数が所定回転数以上である等の条件下で、変速機構の出力軸の回転数に対する入力軸の回転数の比が、現在指令されている変速段のギヤ比に対して所定割合以上ズレた状態（図１２参照）が所定時間継続したか否かチェックして行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置では、特に、発進直後の入出力軸の回転数が小さく、入力軸回転数センサ及び出力軸回転センサの読取り誤差が大きい領域では、ギヤエラーの誤判定を行なう可能性があり、出力軸の回転数がかなり高くなるまでギヤエラーを判定できない問題があった。
【０００４】
本発明は係る従来の問題点を解消するためになされたもので、回転数検出装置の読取り誤差が大きい低回転数領域においてもギヤエラーを正確、且つ確実に判定できるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために係脱される複数の係合要素と、ソレノイド弁に供給される電気信号に応じた出力油圧を給排して前記係合要素を夫々係脱させる複数の油圧サーボ装置と、前記入力軸及び出力軸の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置及び出力軸回転数検出装置とを備えた自動変速機の制御装置において、一の変速段を成立する指令に対して、検出された入力軸の回転数と出力軸の回転数から実際のギヤ比を求める手段と、該実際のギヤ比が、他の変速段のギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出する手段と、所定時間継続して入ったことをカウントする手段と、該カウントする手段が、所定回数以上連続してカウントした場合、前記一の変速段からの変速を禁止する手段と、前記カウントする手段のカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を備えることである。
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために係脱される複数の係合要素と、ソレノイド弁に供給される電気信号に応じた出力油圧を給排して前記係合要素を夫々係脱させる複数の油圧サーボ装置と、前記入力軸及び出力軸の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置及び出力軸回転数検出装置とを備えた自動変速機の制御装置において、一の変速段を成立する指令に対して、検出された入力軸の回転数が、検出された出力軸の回転数と他の変速段のギヤ比とから求められた値を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出する手段と、所定時間継続して入ったことをカウントする手段と、該カウントする手段が、所定回数以上連続してカウントした場合、前記一の変速段からの変速を禁止する手段と、前記カウントする手段のカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を備えることである。
【００１０】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、一の変速段を成立する指令に対して、検出された入力軸の回転数と出力軸の回転数から実際のギヤ比を求め、実際のギヤ比が、他の変速段のギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出し、所定時間継続して入ったことをカウントし、このカウントを所定回数以上連続して行った場合、一の変速段からの変速を禁止するようにしたので、変速指令に対して、早い段階でギヤエラーの可能性を検出してその変速段からの変速を禁止するため、異常変速することを防止できる。そして、このカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定するので、回転数センサの読取り誤差が大きい低回転数領域においてもギヤエラーを正確、且つ確実に判定することができるとともに、ギヤエラーと誤判定することを確実に防止することができる。
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、一の変速段を成立する指令が送出されているとき、検出された入力軸の回転数が、検出された出力軸の回転数と他の変速段のギヤ比とから求められた値を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったか否かを検出し、所定時間以上入ったことをカウントし、このカウントを所定回数以上連続して行った場合、一の変速段からの変速を禁止するようにしたので、変速指令に対して、早い段階でギヤエラーの可能性を検出してその変速段からの変速を禁止するため、異常変速することを防止できる。そして、このカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定するので、回転数センサの読取り誤差が大きい低回転数領域においてもギヤエラーを正確、且つ確実に判定することができるとともに、ギヤエラーと誤判定することを確実に防止することができる。
【００１２】
【実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は本発明に係る自動変速機の制御装置により制御される自動変速機１０の一例を示すスケルトン図で、自動変速機１０は、図略のエンジンが回転連結された流体伝動装置としてのトルクコンバータ１１及びトルクコンバータ１１から入力軸２０に入力された入力回転を変速して出力軸２１に出力する前進６速、後進１速の変速機構１２から構成されている。トルクコンバータ１１は、ポンプインペラ１３、タービンランナ１４、ステータ１５、ステータ１５を変速機構１２のケース１６に一方向の回転のみ許容して支承するワンウェイクラッチ１７、ワンウェイクラッチ１７のインナレースをケース１６に固定するステータシャフト１８を備えている。１９はポンプインペラ１３とタービンランナ１４とを直結するロックアップクラッチである。
【００１３】
変速機構１２の減速プラネタリギヤＧ１は、シングルピニオン型で、第１リングギヤＲ１が入力軸２０に連結され、第１サンギヤＳ１がケース１６に固定されて反力を受け、第１キャリヤＣ１に支承されたピニオンが第１リングギヤＲ１と第１サンギヤＳ１とに噛合されている。変速機構１２の主要部である変速プラネタリギヤＧは、ダブルピニオン型で、大径の第２サンギヤＳ２、小径の第３サンギヤＳ３、第２サンギヤＳ２に直接噛合するとともに第３サンギヤＳ３にピニオンＰ３を介して噛合するロングピニオンＰ２、ロングピニオンＰ２及びピニオンＰ３を支持する第２キャリヤＣ２（Ｃ３）及びロングピニオンＰ２と噛合し出力軸２１に連結された第２リングギヤＲ２（Ｒ３）から構成されている。
【００１４】
減速プラネタリギヤＧ１の第１キャリヤＣ１が第１クラッチC-1を介して変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に連結されるとともに、第３クラッチC-3を介して第２サンギヤＳ２に連結されている。変速プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２は第１ブレーキB-1に連結され、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）は第２クラッチC-2を介して入力軸２０に連結されるとともに、ケース１６に支持されたワンウェイクラッチF-1及び第２ブレーキB-2に並列に連結されている。第１ブレーキB-1は、第２サンギヤＳ２の回転を選択的に規制する第1回転規制手段を構成し、ワンウェイクラッチF-1及び第２ブレーキB-2は、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）の回転を選択的に規制する第２回転規制手段を構成する。
【００１５】
自動変速機１０の各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合、解放と各変速段との関係は図２の係合表に示すようになる。係合表における○印は係合、無印は解放、△印はエンジンブレーキ時のみの係合を示す。図３は各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合により成立される変速段と、そのときのプラネタリギヤＧ，Ｇ１の各要素の回転数比との関係を示す速度線図である。
【００１６】
図２，３から明らかなように、第１速段（１ｓｔ）は、第１クラッチC-1の係合とワンウェイクラッチF-1の自動係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、ワンウェイクラッチF-1によって逆転を阻止された第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が、最大ギヤ比で減速回転されて出力軸２１に出力する。
【００１７】
第２速段（２ｎｄ）は、第１クラッチC-1と第１ブレーキB-1の係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1経由で変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、第１ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２サンギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第２速段に減速回転されて出力軸２１に出力する。このときのギヤ比は、図３に示すように、第１速段（１ｓｔ）より小さくなる。
【００１８】
第３速段（３ｒｄ）は、第１及び第３クラッチC-1，C-3の係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１及び第３クラッチC-1，C-3により第３及び第２サンギヤＳ３，Ｓ２に同時に入力されて変速プラネタリギヤＧが直結状態となり、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第１キャリヤC1と同一回転数で回転されて出力軸２１に出力する。
【００１９】
第４速段（４ｔｈ）は、第１及び第２クラッチC-1，C-2の係合によって達成される。入力軸２０の回転が、第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が入力軸２０と第１キャリヤＣ１との中間の回転数に減速されて出力軸２１に出力する。
【００２０】
第５速段（５ｔｈ）は、第２及び第３クラッチC-2，C-3の係合により達成される。入力軸２０の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3により変速プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２に入力され、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第５速段に増速回転されて出力軸２１に出力する。
【００２１】
第６速段（６ｔｈ）は、第２クラッチC-2と第１ブレーキB-1との係合により達成される。入力軸２０の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、第１ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２サンギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第６速段に増速回転されて出力軸２１に出力する。
【００２２】
後進段（Ｒ）は、第３クラッチC-3と第２ブレーキB-2との係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3経由で変速プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２に入力され、第２ブレーキB-2の係合によって回転を阻止された第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が逆転されて出力軸２１に出力する。
【００２３】
上記自動変速機１０においては、第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１ブレーキB-1が係合要素である。また、走行レンジが選択された状態でブレーキの制動力によって車両が第１速段状態で停止し、ニュートラル制御されて第１クラッチC-1が解放された状態になると第１速段から第２速段が選択されるため発進時にブレーキが離された場合、登り坂で車両に後退方向の力が作用しても第１ブレーキB-1が出力軸２１の逆転を阻止するので、車両は後退することがなく、第１クラッチC-1が係合し始めて駆動力を伝達すると第１速段に切り換えられて車両は円滑に発進する。なお、エンジンブレーキが必要な時には第２ブレーキB-2が係合され、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が正回転を阻止されて、出力軸２１からの回転が第３サンギヤＳ３、第１クラッチC-1、減速プラネタリＧ１、トルクコンバータ１１を経由してエンジンに伝達され、エンジンブレーキがかかる。
【００２４】
次に、第１クラッチC-1の油圧駆動部に給排される出力油圧を送出する油圧サーボ装置２６を図４に基づいて説明する。２５は運転者がシフトレバーを操作してニュートラルＮ、前進走行レンジD、後進走行レンジＲに手動で切り換えるマニュアルバルブで、ポートＰＬにオイルポンプからのライン圧が供給されている。マニュアルバルブ２５が走行レンジにシフトされたときポートＰＬと連通されるポートＤには、第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給される出力油圧を出力する油圧サーボ装置２６の増幅弁２７の入力ポート２８及び切換弁２９のライン圧ポート３０が夫々接続されている。３１はオイルポンプからのライン圧が減圧弁を介して供給されるソレノイドモジュレータバルブで、所定圧に制御した出力油圧を油圧サーボ装置２６のリニアソレノイド調圧弁３２の入力ポート３３及び切換弁２９のポート３４に供給する。リニアソレノイド調圧弁３２は、リニアソレノイドSLC-1が後述する制御装置から供給される制御電流に応じて作動して弁体３６を圧縮バネ３７のバネ力とバランスする位置まで移動し、入力ポート３３から流入する所定圧に制御された油圧を絞って制御装置からの制御電流の増大につれて減少する制御油圧を出力ポート３８に生成する。リニアソレノイド調圧弁３２の出力ポート３８は、増幅弁２７の制御ポート３９に接続されるとともに、切換弁２９の切替ポート４０に接続されている。増幅弁２７は、弁体４９が制御ポート３９から供給されて弁体４９の大径端面に作用するリニアソレノイド調圧弁３２の制御油圧による軸力が弁体４９の小径端面に作用する圧縮バネ４１のバネ力とフィードバック油圧による軸力とが釣り合う位置に移動され、入力ポート２８に供給されたライン圧を制御電流の増大につれて減少するリニアソレノイド調圧弁３２の制御油圧に応じた出力油圧Pcを出力し、出力ポート４２から切換弁２９の入力ポート４３に供給する。切換弁２９は、弁体４５が図示右半分位置にシフトされると、入力ポート４３を出力ポート４４に連通し、増幅弁２７からの出力油圧Pcを第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給し、弁体４５が図示左半分位置にシフトされると、ライン圧ポート３０を出力ポート４４に連通し、マニュアルバルブ２５のポートＤからのライン圧を第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給し、第１クラッチC-1をライン圧によって係合状態に維持する。前進６段の各変速段を成立するために係脱される第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１ブレーキB-1の各油圧駆動部に油圧を給排する油圧サーボ装置２６の中、第１クラッチC-1以外の係合要素用の油圧サーボ装置２６も第１クラッチC-1用のものと同様の構成であるので、図７〜１０に示すこれら係合要素を係脱する油圧回路においては、各係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置２６、増幅弁２７、切換弁２９及びリニアソレノイド調圧弁３２に同一参照番号を付して表示し、リニアソレノイドについては、SLの後に各係合要素を示す参照符号を付加してSLC-1，SLC-2，SLC-3，SLB-1と表示した。
【００２５】
自動変速機の制御装置を図５に示すブロック図に基づいて説明する。CPUを内蔵した制御装置５０は、エンジンの回転が伝達されるトルクコンバータ１１のエンジン側回転数Neを検出するエンジン側回転数センサ５１、入力軸２０の回転数Niを検出する入力軸回転数センサ５２、出力軸２１の回転数Ｎｖを検出する出力軸回転数センサ５３、マニュアルバルブ２５が走行レンジＤにシフトされているか否かを示す信号Drを送出するレンジ位置センサ５４、アクセルの踏み込み量Ssを検出するスロットル開度センサ５５、ブレーキの踏み込み有無信号Bsを送出するフットブレーキセンサ５６及び係合要素の油圧駆動部に給排される油圧の温度Ｔを検出する油温センサ５７等から各検出信号が入力され、これら検出信号に基づいて一の変速段を成立する指令として制御電流を各油圧サーボ装置２６のリニアソレノイド調圧弁３２のリニアソレノイドに出力するとともに、図６に示す制御プログラムを実行してギヤエラーを判定するようになっている。
【００２６】
次に、本発明に係る実施形態の自動変速機の制御装置の作動を説明する。フットブレーキが踏まれて、マニュアルバルブ２５がシフトレバーによりニュートラルＮにシフトされると、制御装置５０は、全ての係合要素、即ちクラッチC-1〜C-3及びブレーキB-1，B-2を解放するために、各係合要素に対応する油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcを０にする最大制御電流Imaxを各油圧サーボ装置５０のリニアソレノイドSLC-1〜SLC-3，SLB-1に供給する。これにより、各リニアソレノイド調圧弁３２の弁体３６及び増幅弁２７の弁体４９が図４の左半分位置にシフトされ、出力ポート３８及び出力ポート４２がタンクに連通されて各出力油圧Pcが０になる。各切換弁２９は、調圧弁３２から切替ポート４０に供給される制御油圧が０になるので、制御油圧と圧縮バネ４６のバネ力との和がソレノイドモジュレータバルブ３１からポート３４に供給される所定圧より小さくなり、弁体４５が図示右半分位置にシフトされ、油圧駆動部がタンクに連通されて各係合要素が解放される。運転者はこの状態でエンジンを始動し、マニュアルバルブ２５を走行レンジＤにシフトし、ブレーキペダルを離してアクセルを踏んで発進する。制御装置５０は、ND制御を行なってクラッチC-1を係合ショックが発生しないように係合し、第１速段を成立する。即ち、クラッチC-1のクラッチ板間の隙間を早くつめるために、クラッチC-1用の油圧サーボ装置のリニアソレノイドSLC-1に供給する制御電流Ｉをパルス状に低下してクラッチC-1の油圧駆動部にパルス状の初期油圧を供給した後に、制御電流を若干増加してクラッチC-1がクラッチ板の接触によりスリップを開始する位置まで油圧駆動部のピストンを移動させるために必要なストローク圧を供給し、次に制御電流Ｉを漸減して出力油圧Pcを漸増し、クラッチC-1をショックが発生しないように係合する。その後に制御電流は０に低下され、第１クラッチC-1はライン圧によって係合状態に維持される。ND制御が完了すると、制御装置１０は、車速を示す出力軸２１の回転数Ｎｖ及びアクセルの踏み込み量Ss等に応じて変速機構１２の変速段を自動的に選択し、各係合要素を図２に示すように係合、解放して適切な変速段を成立する。
【００２７】
このとき一の変速段に切り換える指令に対して、他の変速段が成立するギヤエラーを検出する制御プログラムが実行される。第３速段に切り換える指令に対して１速段、４速段、５速段が成立したか否かチェックしてギヤエラーを判定する図６の第３速段ギヤエラー制御プログラムに基づいて本発明に係る実施形態の作動を説明する。走行レンジＤが選択されており、ガレージ制御中でなく、変速制御中でなく、係合要素の油圧駆動部に給排される油圧の温度が所定温度M℃より高く、出力軸２１の回転数Nvが所定回転数Erpm以上であることが確認されると（ステップ６１〜６５）、ギヤエラーの判定が行なわれる。ガレージ制御中及び変速制御中の場合、制御中にニュートラル状態になり、油温が所定温度M℃より低い場合、粘性が高く、制御装置５０が出力する制御電流Ｉに応じた出力油圧Pcが油圧サーボ装置２６から各係合要素の油圧制御部に供給されるのに時間遅れが生じ、出力軸２１の回転数Nvが極めて低速の所定回転数Erpm以下の場合、出力軸回転数検出センサ５３の読取り誤差が大きくなり、いずれの場合もギヤエラーを誤判定する可能性があるのでプログラムを終了する（ステップ８０）。
ギヤエラーの判定は、一の変速段を成立する指令が送出されているとき、入力軸回転数センサ５２によって検出された入力軸２０の回転数Niと出力軸回転数センサ５３によって検出された出力軸２１の回転数Nvから実際のギヤ比Grが、式Gr=Ni／Nvによってステップ６６で算出される。実際のギヤ比Ni／Nvが、他の変速段である第１、第４又は第５変速段のギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったか否かがステップ６７〜６９で検出される。
本実施形態では、ギヤエラー判定領域は、図１１に示すように、第１、第４及び第５変速段の各ギヤ比に対して±Ｌ％以内の領域に設定されている。
ここでギヤ比±Ｌ％以内の領域とは、出力軸回転数Nvに応じたギヤ比Grに所定の割合Ｌ％を乗じた値を、該ギヤ比Grに加算及び減算して、該ギヤ比Grを中心とした所定幅を持った範囲が設定されることにより決まる領域である。より具体的には、出力軸回転数Nvに応じた入力軸回転数Niに所定の割合Ｌ％を乗じた値を、該入力軸回転数Niに加算及び減算して、該入力軸回転数Niを中心とした所定幅をもった範囲が設定されることにより決まる領域である。
このようにギヤエラー判定領域を各ギヤ比±L％に設定したので、車速が小さくなるに従い、判定領域も小さくなるため、誤判定が少なくすることができる。しかしながら、ギヤエラー判定領域の設定は、例えば車速が高くなると判定領域を広くするために、出力軸２１の回転数Nvが一定値以上になると割合をL％から（L＋α）％にしてもよく、また各変速段毎に回転数Nvに対応してギヤ比の判定領域をマップにして登録しておいてもよい。ステップ６７〜６９のいずれかで実際のギヤ比Grが、ギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったことが検出されると、以降のステップでギヤエラーの有無が判定される。
【００２８】
実際のギヤ比Grが、第１、第４及び第５変速段の各ギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に入っているか否かチェックする理由は、２個の係合要素が指令された第３速段に対して同時に誤作動することは少ないと考えられるので、実際のギヤ比Grと、１個の係合要素の誤作動により成立し得る全ての変速段であるの第１、第４及び第５変速段の各ギヤ比とのズレをチェックしてギヤエラーの有無を判断している。第３速段を成立する指令が送出されたとき、第３速段を成立するために係脱される第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１ブレーキB-1の中の１個の係合要素が指令された状態と異なる状態に誤作動したことにより成立し得る全ての変速段は、ニュートラルから第３速段に入れるときに係合すべき第３クラッチの誤解放により成立される第１速段、第４速段から第３速段に切り換えるときに解放されるべき第２クラッチC-2の誤係合により成立が継続される第４速段、及び第５速段から第３速段に切り換えるときに解放されるべき第２クラッチC-2の誤係合により成立が継続される第５速段である。
【００２９】
即ち、第３速段を成立する指令が送出されると、ギヤエラーがない正常時は、図７に示すように、第１及び第３クラッチC-1，C-3用の油圧サーボ装置２６のリニアソレノイドSLC-1，SLC-3が無勢され、他のリニアソレノイドSLC-2，SLB-1は付勢されるので、第１クラッチC-1は、マニュアルバルブ２５のポートＤからの油圧がカットオフ弁７５及び切換弁２９を通って油圧駆動部に供給されて係合され、第３クラッチC-3は、ポートPLからの油圧がカットオフ弁７６、第１ブレーキB-1用の切換弁２９の弁部７７及び第３クラッチC-3用の切換弁２９を通って油圧駆動部に供給されて係合される。カットオフ弁７５は、第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが高く、且つ第３クラッチC-3用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pc又は第１ブレーキB-1用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが高い条件が成立すると油路を遮断し、成立しないと油路を連通する。カットオフ弁７６は、第１及び第２クラッチC-1，C-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが共に高い条件が成立すると油路を遮断し、成立しないと油路を連通する。第１ブレーキB-1及び第３クラッチC-3用の切換弁２９は、リニアソレノイド調圧弁３２の制御圧力が高いときに互いに連通されるライン圧ポート３０と出力ポート４４の他に、リニアソレノイドが付勢されて制御圧力が低下したときに弁体４５のシフトにより連通される弁部７７，７８が並設されている。ニュートラルから第３速段を成立する指令に対してリニアソレノイドSLC-3が誤って付勢されると、図８のようにリニアソレノイド調圧弁３２の制御油圧が低下し、切換弁２９が切り換わって油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが０になり、第３クラッチC-3が解放されて第１速段が成立する。
【００３０】
第３速段を成立する指令に対して第１速段が成立するのは、上述のように制御装置５０が、第３速段を成立するための指令としてリニアソレノイドSLC-3に制御電流０を送出するのに対し、誤って最大制御電流Imaxを送出した場合の他に、第３クラッチC-3用の油圧サーボ装置２６のリニアソレノイド調圧弁３２、切換弁２９等の弁体３６，４５が異物などによりスティックし、制御電流がゼロであるにも拘わらず油圧サーボ装置２６から出力油圧Pcが送出されず第３クラッチC-３が正常に係合されない場合にも発生する。
【００３１】
第４速段から第３速段への変換が指令されたとき、付勢されるべきリニアソレノイドSLC-2が付勢されずに第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが低下されないと、第４速段が成立しているときにカットオフ弁７６は、図９に示すように、第１及び第２クラッチC-1，C-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが共に高くなって油路を遮断する状態に切り換えられているので、切替え指令によりリニアソレノイドSLC-3が無勢されて切換弁２９がライン圧ポート３０と出力ポート４４とを連通しても、カットオフ弁７６がマニュアルバルブ２６のポートPLとライン圧ポート３０との連通を遮断する。これにより第３クラッチC-3は、油圧サーボ装置２６から出力油圧Pcが供給されなくて係合せず、第４速段の成立が維持される。
【００３２】
第５速段から第３速段への切換えが指令されたとき、付勢されるべきリニアソレノイドSLC-2が付勢されずに第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが低下されないと、第５速段が成立しているときにカットオフ弁７５は、図１０に示すように、第２及び第３クラッチC-2，C-3用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが共に高くなって油路を遮断する状態に切り換えられているので、切換え指令によりリニアソレノイドSLC-1が無勢されて切換弁２９がライン圧ポート３０と出力ポート４４とを連通しても、カットオフ弁７５がマニュアルバルブ２６ポートＤとライン圧ポート３０との連通を遮断する。これにより第１クラッチC-1は、油圧サーボ装置２６から出力油圧Pcが供給されなくて係合せず、第５速段の成立が維持される。
【００３３】
制御装置５０は、実際のギヤ比Grが、図１１に示すような第１変速段のギヤ比±Ｌ%以内のギヤエラー判定領域に、所定時間Ｔ秒以上継続して入ったか否かステップ６７で検出する。所定時間以上入ったことが検出されると、それがステップ７０でカウントされて第３速段カウンタが＋１される。所定時間以上入らない場合、実際のギヤ比Grが第４速段のギヤ比±Ｌ％以内のギヤエラー判定領域に所定時間以上継続して入ったか否かステップ６８で検出され、入るとステップ７０でカウントされて第３速段カウンタが＋１される。所定時間以上入らないと、ステップ６９で第５速段のギヤ比±Ｌ％以内のギヤエラー判定領域に所定時間以上継続して入ったか否か検出され、、入るとステップ７０でカウントされて第３速段カウンタが＋１される。所定時間以上入らないと、実際のギヤ比が第３速段のギヤエラー判定領域に所定時間以上入ったことが所定回数Ｑ以上連続して検出されたか否か判定するためのカウンタＪがステップ７１でリセットされ、ステップ８０で制御プログラムを終了する。
【００３４】
ステップ７０で、実際のギヤ比Grがいずれかのギヤエラー判定領域に所定時間以上入ったことがカウントされると、ステップ７２でカウンタJの内容が＋１され、ステップ７３でカウンタJの内容がQ以上か否かチェックされる。Ｑ以上の場合、第３速段ギヤエラー制御プログラムの所定回数Ｑ以上の連続した実行においてステップ７０でカウントしたことを意味し、第３速段のギヤエラーの可能性が高いことを示す。ステップ７０でのカウントが所定回数Ｑ以上連続して行われた場合、ステップ７４において第３速段からの変速が禁止される。このように、変速指令に対して、早い段階でギヤエラーの可能性を検出してその変速段からの変速を禁止するため、異常変速することを防止できる。
【００３５】
変速禁止を行った後、又はカウンタJの内容がQ以下の場合、ステップ７５で第３速段カウンタの累積値が所定値Ｋ以上か否かチェックされる。所定値Ｋ以上の場合は、実際のギヤ比Grが、他の変速段のギヤ比±Ｌ％のギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったことをカウントされた累積値が所定値Ｋ以上となり、ステップ７６でギヤエラーと判定される。このように、実際のギヤ比Grがギヤエラー判定領域に所定時間以上継続して入ったことをカウントした累積値が、所定値以上になったことを検出することによってギヤエラーと判定するので、回転数センサの読取り誤差が大きい低回転数領域において、出力軸２１の回転数Nvの読取り誤差が大きく実際のギヤ比Grがふらついて他の変速段のギヤ比を基準にして設定されたギヤエラー判定領域に入るが、ギヤエラーでない場合は所定時間以上継続して入ることはないので、ギヤエラーを正確、且つ確実に判定することができる。さらに、所定時間以上継続して入ったことをカウントした累積値が、所定値以上になるとギヤエラーと判定するので、ギヤエラーと誤判定することを確実に防止することができる。
【００３６】
累積値が所定値を超えない場合、ステップ７７で出力軸２１の回転数Nvが所定回転数Ｆrpm以上か否かチェックされ、以上の場合はステップ６１に戻され、未満の場合はステップ７８で変速禁止が解除され、ステップ７９でカウンタJがリセットされてステップ６１に戻される。第３速段ギヤエラー制御プログラムは、第３速段から他の変速段に切り換える指令が送出されると終了するが、第３速段カウンタは変速が起きてもリセットされず、イグニション電源が切られるまで累積値は保持され、走行中に第３速段が再び成立されて第３速段ギヤエラー制御プログラムが実行されると累積値は加算されていく。他の変速段のギヤエラー制御プログラムも同様であるので説明は省略する。
【００３９】
上記実施形態においては、入力軸２０の回転数Niと出力軸２１の回転数Nvから実際のギヤ比を求め、実際のギヤ比が、他の変速段のギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出する手段と、所定時間継続して入ったことをカウントする手段と、該カウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を備えているが、一の変速段を成立する指令に対して、入力軸回転数センサ５２によって検出された入力軸２０の回転数Niが、出力軸回転数センサ５３によって検出された出力軸２１の回転数Nvと他の変速段のギヤ比とから求められた値を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったか否かを検出する手段と、所定時間以上入ったことをカウントする手段と、該カウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を設けるようにしてもよい。
【００４１】
さらに、上記実施形態では、実際のギヤ比Grが、一の変速段を成立するために係脱される複数の係合要素の中の１個の係合要素が誤作動したことにより成立し得る各変速段のギヤ比を基準にギヤエラー判定領域を設定しているが、一の変速段以外の全ての変速段のいずれかの変速段のギヤ比を基準にギヤエラー判定領域を設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自動変速機の制御装置により制御される自動変速機のスケルトン図。
【図２】 自動変速機の各変速段におけるクラッチ、ブレーキの係合表。
【図３】 自動変速機の各変速段におけるプラネタリギヤの各要素の回転数比を示す速度線図。
【図４】 第１クラッチC-1を係脱する油圧サーボ装置を示す図。
【図５】 自動変速機の制御装置を示すブロック図。
【図６】 制御プログラムのフロー図。
【図７】 第３速段が正常に成立している状態の油圧回路図。
【図８】 第３速段の指令に対して第１速段が成立した状態を示す油圧回路図。
【図９】 第３速段の指令に対して第４速段が成立した状態を示す油圧回路図。
【図１０】第３速段の指令に対して第５速段が成立した状態を示す油圧回路図。
【図１１】第３速段の指令に対して第１、第４、第５速段の成立によるギヤエラーの判定を説明する図。
【図１２】従来のギヤエラーの判定を説明する図。
【符号の説明】
１０・・・自動変速機、１１・・・トルクコンバータ（流体伝動装置）、１２・・・変速機構、２０・・・入力軸、２１・・・出力軸、２５・・・マニュアルバルブ、２６・・・油圧サーボ装置、２７・・・増幅弁、２９・・・切換弁、３２・・・リニアソレノイド調圧弁、SLC-1〜SLC-3，SLB-1・・・リニアソレノイド、３６，４９・・・弁体、５０・・・制御装置、５１・・・エンジン側回転数センサ、５２・・・入力軸回転数センサ、５３・・・出力軸回転数センサ、５４・・・レンジ位置センサ、５５・・・スロットル開度センサ、５６・・・フットブレーキセンサ、５７・・・油温センサ、C-1・・・第１クラッチ、C-2・・・第２クラッチ、C-3・・・第３クラッチ、B-1・・・第１ブレーキ、B-2・・・第２ブレーキ、７５，７６・・・カットオフ弁。
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機が指令された変速段と異なる変速段を成立するギヤエラーを判定する自動変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの回転が流体伝動装置を介して入力される入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の変速段を切り換える複数の係合要素と、ソレノイド弁に印加される電気信号に応じた出力油圧を給排して各係合要素を係脱させる油圧サーボ装置を備えた自動変速機において、指令通りの変速段と異なる変速段が成立するギヤエラーの判定は、走行レンジが選択され、変速制御中でなく、出力軸の回転数が所定回転数以上である等の条件下で、変速機構の出力軸の回転数に対する入力軸の回転数の比が、現在指令されている変速段のギヤ比に対して所定割合以上ズレた状態（図１２参照）が所定時間継続したか否かチェックして行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置では、特に、発進直後の入出力軸の回転数が小さく、入力軸回転数センサ及び出力軸回転センサの読取り誤差が大きい領域では、ギヤエラーの誤判定を行なう可能性があり、出力軸の回転数がかなり高くなるまでギヤエラーを判定できない問題があった。
【０００４】
本発明は係る従来の問題点を解消するためになされたもので、回転数検出装置の読取り誤差が大きい低回転数領域においてもギヤエラーを正確、且つ確実に判定できるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために係脱される複数の係合要素と、ソレノイド弁に供給される電気信号に応じた出力油圧を給排して前記係合要素を夫々係脱させる複数の油圧サーボ装置と、前記入力軸及び出力軸の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置及び出力軸回転数検出装置とを備えた自動変速機の制御装置において、一の変速段を成立する指令に対して、検出された入力軸の回転数と出力軸の回転数から実際のギヤ比を求める手段と、該実際のギヤ比が、他の変速段のギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出する手段と、所定時間継続して入ったことをカウントする手段と、該カウントする手段が、所定回数以上連続してカウントした場合、前記一の変速段からの変速を禁止する手段と、前記カウントする手段のカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を備えることである。
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために係脱される複数の係合要素と、ソレノイド弁に供給される電気信号に応じた出力油圧を給排して前記係合要素を夫々係脱させる複数の油圧サーボ装置と、前記入力軸及び出力軸の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置及び出力軸回転数検出装置とを備えた自動変速機の制御装置において、一の変速段を成立する指令に対して、検出された入力軸の回転数が、検出された出力軸の回転数と他の変速段のギヤ比とから求められた値を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出する手段と、所定時間継続して入ったことをカウントする手段と、該カウントする手段が、所定回数以上連続してカウントした場合、前記一の変速段からの変速を禁止する手段と、前記カウントする手段のカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を備えることである。
【００１０】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、一の変速段を成立する指令に対して、検出された入力軸の回転数と出力軸の回転数から実際のギヤ比を求め、実際のギヤ比が、他の変速段のギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出し、所定時間継続して入ったことをカウントし、このカウントを所定回数以上連続して行った場合、一の変速段からの変速を禁止するようにしたので、変速指令に対して、早い段階でギヤエラーの可能性を検出してその変速段からの変速を禁止するため、異常変速することを防止できる。そして、このカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定するので、回転数センサの読取り誤差が大きい低回転数領域においてもギヤエラーを正確、且つ確実に判定することができるとともに、ギヤエラーと誤判定することを確実に防止することができる。
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、一の変速段を成立する指令が送出されているとき、検出された入力軸の回転数が、検出された出力軸の回転数と他の変速段のギヤ比とから求められた値を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったか否かを検出し、所定時間以上入ったことをカウントし、このカウントを所定回数以上連続して行った場合、一の変速段からの変速を禁止するようにしたので、変速指令に対して、早い段階でギヤエラーの可能性を検出してその変速段からの変速を禁止するため、異常変速することを防止できる。そして、このカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定するので、回転数センサの読取り誤差が大きい低回転数領域においてもギヤエラーを正確、且つ確実に判定することができるとともに、ギヤエラーと誤判定することを確実に防止することができる。
【００１２】
【実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は本発明に係る自動変速機の制御装置により制御される自動変速機１０の一例を示すスケルトン図で、自動変速機１０は、図略のエンジンが回転連結された流体伝動装置としてのトルクコンバータ１１及びトルクコンバータ１１から入力軸２０に入力された入力回転を変速して出力軸２１に出力する前進６速、後進１速の変速機構１２から構成されている。トルクコンバータ１１は、ポンプインペラ１３、タービンランナ１４、ステータ１５、ステータ１５を変速機構１２のケース１６に一方向の回転のみ許容して支承するワンウェイクラッチ１７、ワンウェイクラッチ１７のインナレースをケース１６に固定するステータシャフト１８を備えている。１９はポンプインペラ１３とタービンランナ１４とを直結するロックアップクラッチである。
【００１３】
変速機構１２の減速プラネタリギヤＧ１は、シングルピニオン型で、第１リングギヤＲ１が入力軸２０に連結され、第１サンギヤＳ１がケース１６に固定されて反力を受け、第１キャリヤＣ１に支承されたピニオンが第１リングギヤＲ１と第１サンギヤＳ１とに噛合されている。変速機構１２の主要部である変速プラネタリギヤＧは、ダブルピニオン型で、大径の第２サンギヤＳ２、小径の第３サンギヤＳ３、第２サンギヤＳ２に直接噛合するとともに第３サンギヤＳ３にピニオンＰ３を介して噛合するロングピニオンＰ２、ロングピニオンＰ２及びピニオンＰ３を支持する第２キャリヤＣ２（Ｃ３）及びロングピニオンＰ２と噛合し出力軸２１に連結された第２リングギヤＲ２（Ｒ３）から構成されている。
【００１４】
減速プラネタリギヤＧ１の第１キャリヤＣ１が第１クラッチC-1を介して変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に連結されるとともに、第３クラッチC-3を介して第２サンギヤＳ２に連結されている。変速プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２は第１ブレーキB-1に連結され、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）は第２クラッチC-2を介して入力軸２０に連結されるとともに、ケース１６に支持されたワンウェイクラッチF-1及び第２ブレーキB-2に並列に連結されている。第１ブレーキB-1は、第２サンギヤＳ２の回転を選択的に規制する第1回転規制手段を構成し、ワンウェイクラッチF-1及び第２ブレーキB-2は、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）の回転を選択的に規制する第２回転規制手段を構成する。
【００１５】
自動変速機１０の各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合、解放と各変速段との関係は図２の係合表に示すようになる。係合表における○印は係合、無印は解放、△印はエンジンブレーキ時のみの係合を示す。図３は各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合により成立される変速段と、そのときのプラネタリギヤＧ，Ｇ１の各要素の回転数比との関係を示す速度線図である。
【００１６】
図２，３から明らかなように、第１速段（１ｓｔ）は、第１クラッチC-1の係合とワンウェイクラッチF-1の自動係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、ワンウェイクラッチF-1によって逆転を阻止された第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が、最大ギヤ比で減速回転されて出力軸２１に出力する。
【００１７】
第２速段（２ｎｄ）は、第１クラッチC-1と第１ブレーキB-1の係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1経由で変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、第１ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２サンギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第２速段に減速回転されて出力軸２１に出力する。このときのギヤ比は、図３に示すように、第１速段（１ｓｔ）より小さくなる。
【００１８】
第３速段（３ｒｄ）は、第１及び第３クラッチC-1，C-3の係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１及び第３クラッチC-1，C-3により第３及び第２サンギヤＳ３，Ｓ２に同時に入力されて変速プラネタリギヤＧが直結状態となり、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第１キャリヤC1と同一回転数で回転されて出力軸２１に出力する。
【００１９】
第４速段（４ｔｈ）は、第１及び第２クラッチC-1，C-2の係合によって達成される。入力軸２０の回転が、第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が入力軸２０と第１キャリヤＣ１との中間の回転数に減速されて出力軸２１に出力する。
【００２０】
第５速段（５ｔｈ）は、第２及び第３クラッチC-2，C-3の係合により達成される。入力軸２０の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3により変速プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２に入力され、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第５速段に増速回転されて出力軸２１に出力する。
【００２１】
第６速段（６ｔｈ）は、第２クラッチC-2と第１ブレーキB-1との係合により達成される。入力軸２０の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、第１ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２サンギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第６速段に増速回転されて出力軸２１に出力する。
【００２２】
後進段（Ｒ）は、第３クラッチC-3と第２ブレーキB-2との係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3経由で変速プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２に入力され、第２ブレーキB-2の係合によって回転を阻止された第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が逆転されて出力軸２１に出力する。
【００２３】
上記自動変速機１０においては、第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１ブレーキB-1が係合要素である。また、走行レンジが選択された状態でブレーキの制動力によって車両が第１速段状態で停止し、ニュートラル制御されて第１クラッチC-1が解放された状態になると第１速段から第２速段が選択されるため発進時にブレーキが離された場合、登り坂で車両に後退方向の力が作用しても第１ブレーキB-1が出力軸２１の逆転を阻止するので、車両は後退することがなく、第１クラッチC-1が係合し始めて駆動力を伝達すると第１速段に切り換えられて車両は円滑に発進する。なお、エンジンブレーキが必要な時には第２ブレーキB-2が係合され、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が正回転を阻止されて、出力軸２１からの回転が第３サンギヤＳ３、第１クラッチC-1、減速プラネタリＧ１、トルクコンバータ１１を経由してエンジンに伝達され、エンジンブレーキがかかる。
【００２４】
次に、第１クラッチC-1の油圧駆動部に給排される出力油圧を送出する油圧サーボ装置２６を図４に基づいて説明する。２５は運転者がシフトレバーを操作してニュートラルＮ、前進走行レンジD、後進走行レンジＲに手動で切り換えるマニュアルバルブで、ポートＰＬにオイルポンプからのライン圧が供給されている。マニュアルバルブ２５が走行レンジにシフトされたときポートＰＬと連通されるポートＤには、第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給される出力油圧を出力する油圧サーボ装置２６の増幅弁２７の入力ポート２８及び切換弁２９のライン圧ポート３０が夫々接続されている。３１はオイルポンプからのライン圧が減圧弁を介して供給されるソレノイドモジュレータバルブで、所定圧に制御した出力油圧を油圧サーボ装置２６のリニアソレノイド調圧弁３２の入力ポート３３及び切換弁２９のポート３４に供給する。リニアソレノイド調圧弁３２は、リニアソレノイドSLC-1が後述する制御装置から供給される制御電流に応じて作動して弁体３６を圧縮バネ３７のバネ力とバランスする位置まで移動し、入力ポート３３から流入する所定圧に制御された油圧を絞って制御装置からの制御電流の増大につれて減少する制御油圧を出力ポート３８に生成する。リニアソレノイド調圧弁３２の出力ポート３８は、増幅弁２７の制御ポート３９に接続されるとともに、切換弁２９の切替ポート４０に接続されている。増幅弁２７は、弁体４９が制御ポート３９から供給されて弁体４９の大径端面に作用するリニアソレノイド調圧弁３２の制御油圧による軸力が弁体４９の小径端面に作用する圧縮バネ４１のバネ力とフィードバック油圧による軸力とが釣り合う位置に移動され、入力ポート２８に供給されたライン圧を制御電流の増大につれて減少するリニアソレノイド調圧弁３２の制御油圧に応じた出力油圧Pcを出力し、出力ポート４２から切換弁２９の入力ポート４３に供給する。切換弁２９は、弁体４５が図示右半分位置にシフトされると、入力ポート４３を出力ポート４４に連通し、増幅弁２７からの出力油圧Pcを第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給し、弁体４５が図示左半分位置にシフトされると、ライン圧ポート３０を出力ポート４４に連通し、マニュアルバルブ２５のポートＤからのライン圧を第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給し、第１クラッチC-1をライン圧によって係合状態に維持する。前進６段の各変速段を成立するために係脱される第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１ブレーキB-1の各油圧駆動部に油圧を給排する油圧サーボ装置２６の中、第１クラッチC-1以外の係合要素用の油圧サーボ装置２６も第１クラッチC-1用のものと同様の構成であるので、図７〜１０に示すこれら係合要素を係脱する油圧回路においては、各係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置２６、増幅弁２７、切換弁２９及びリニアソレノイド調圧弁３２に同一参照番号を付して表示し、リニアソレノイドについては、SLの後に各係合要素を示す参照符号を付加してSLC-1，SLC-2，SLC-3，SLB-1と表示した。
【００２５】
自動変速機の制御装置を図５に示すブロック図に基づいて説明する。CPUを内蔵した制御装置５０は、エンジンの回転が伝達されるトルクコンバータ１１のエンジン側回転数Neを検出するエンジン側回転数センサ５１、入力軸２０の回転数Niを検出する入力軸回転数センサ５２、出力軸２１の回転数Ｎｖを検出する出力軸回転数センサ５３、マニュアルバルブ２５が走行レンジＤにシフトされているか否かを示す信号Drを送出するレンジ位置センサ５４、アクセルの踏み込み量Ssを検出するスロットル開度センサ５５、ブレーキの踏み込み有無信号Bsを送出するフットブレーキセンサ５６及び係合要素の油圧駆動部に給排される油圧の温度Ｔを検出する油温センサ５７等から各検出信号が入力され、これら検出信号に基づいて一の変速段を成立する指令として制御電流を各油圧サーボ装置２６のリニアソレノイド調圧弁３２のリニアソレノイドに出力するとともに、図６に示す制御プログラムを実行してギヤエラーを判定するようになっている。
【００２６】
次に、本発明に係る実施形態の自動変速機の制御装置の作動を説明する。フットブレーキが踏まれて、マニュアルバルブ２５がシフトレバーによりニュートラルＮにシフトされると、制御装置５０は、全ての係合要素、即ちクラッチC-1〜C-3及びブレーキB-1，B-2を解放するために、各係合要素に対応する油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcを０にする最大制御電流Imaxを各油圧サーボ装置５０のリニアソレノイドSLC-1〜SLC-3，SLB-1に供給する。これにより、各リニアソレノイド調圧弁３２の弁体３６及び増幅弁２７の弁体４９が図４の左半分位置にシフトされ、出力ポート３８及び出力ポート４２がタンクに連通されて各出力油圧Pcが０になる。各切換弁２９は、調圧弁３２から切替ポート４０に供給される制御油圧が０になるので、制御油圧と圧縮バネ４６のバネ力との和がソレノイドモジュレータバルブ３１からポート３４に供給される所定圧より小さくなり、弁体４５が図示右半分位置にシフトされ、油圧駆動部がタンクに連通されて各係合要素が解放される。運転者はこの状態でエンジンを始動し、マニュアルバルブ２５を走行レンジＤにシフトし、ブレーキペダルを離してアクセルを踏んで発進する。制御装置５０は、ND制御を行なってクラッチC-1を係合ショックが発生しないように係合し、第１速段を成立する。即ち、クラッチC-1のクラッチ板間の隙間を早くつめるために、クラッチC-1用の油圧サーボ装置のリニアソレノイドSLC-1に供給する制御電流Ｉをパルス状に低下してクラッチC-1の油圧駆動部にパルス状の初期油圧を供給した後に、制御電流を若干増加してクラッチC-1がクラッチ板の接触によりスリップを開始する位置まで油圧駆動部のピストンを移動させるために必要なストローク圧を供給し、次に制御電流Ｉを漸減して出力油圧Pcを漸増し、クラッチC-1をショックが発生しないように係合する。その後に制御電流は０に低下され、第１クラッチC-1はライン圧によって係合状態に維持される。ND制御が完了すると、制御装置１０は、車速を示す出力軸２１の回転数Ｎｖ及びアクセルの踏み込み量Ss等に応じて変速機構１２の変速段を自動的に選択し、各係合要素を図２に示すように係合、解放して適切な変速段を成立する。
【００２７】
このとき一の変速段に切り換える指令に対して、他の変速段が成立するギヤエラーを検出する制御プログラムが実行される。第３速段に切り換える指令に対して１速段、４速段、５速段が成立したか否かチェックしてギヤエラーを判定する図６の第３速段ギヤエラー制御プログラムに基づいて本発明に係る実施形態の作動を説明する。走行レンジＤが選択されており、ガレージ制御中でなく、変速制御中でなく、係合要素の油圧駆動部に給排される油圧の温度が所定温度M℃より高く、出力軸２１の回転数Nvが所定回転数Erpm以上であることが確認されると（ステップ６１〜６５）、ギヤエラーの判定が行なわれる。ガレージ制御中及び変速制御中の場合、制御中にニュートラル状態になり、油温が所定温度M℃より低い場合、粘性が高く、制御装置５０が出力する制御電流Ｉに応じた出力油圧Pcが油圧サーボ装置２６から各係合要素の油圧制御部に供給されるのに時間遅れが生じ、出力軸２１の回転数Nvが極めて低速の所定回転数Erpm以下の場合、出力軸回転数検出センサ５３の読取り誤差が大きくなり、いずれの場合もギヤエラーを誤判定する可能性があるのでプログラムを終了する（ステップ８０）。
ギヤエラーの判定は、一の変速段を成立する指令が送出されているとき、入力軸回転数センサ５２によって検出された入力軸２０の回転数Niと出力軸回転数センサ５３によって検出された出力軸２１の回転数Nvから実際のギヤ比Grが、式Gr=Ni／Nvによってステップ６６で算出される。実際のギヤ比Ni／Nvが、他の変速段である第１、第４又は第５変速段のギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったか否かがステップ６７〜６９で検出される。
本実施形態では、ギヤエラー判定領域は、図１１に示すように、第１、第４及び第５変速段の各ギヤ比に対して±Ｌ％以内の領域に設定されている。
ここでギヤ比±Ｌ％以内の領域とは、出力軸回転数Nvに応じたギヤ比Grに所定の割合Ｌ％を乗じた値を、該ギヤ比Grに加算及び減算して、該ギヤ比Grを中心とした所定幅を持った範囲が設定されることにより決まる領域である。より具体的には、出力軸回転数Nvに応じた入力軸回転数Niに所定の割合Ｌ％を乗じた値を、該入力軸回転数Niに加算及び減算して、該入力軸回転数Niを中心とした所定幅をもった範囲が設定されることにより決まる領域である。
このようにギヤエラー判定領域を各ギヤ比±L％に設定したので、車速が小さくなるに従い、判定領域も小さくなるため、誤判定が少なくすることができる。しかしながら、ギヤエラー判定領域の設定は、例えば車速が高くなると判定領域を広くするために、出力軸２１の回転数Nvが一定値以上になると割合をL％から（L＋α）％にしてもよく、また各変速段毎に回転数Nvに対応してギヤ比の判定領域をマップにして登録しておいてもよい。ステップ６７〜６９のいずれかで実際のギヤ比Grが、ギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったことが検出されると、以降のステップでギヤエラーの有無が判定される。
【００２８】
実際のギヤ比Grが、第１、第４及び第５変速段の各ギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に入っているか否かチェックする理由は、２個の係合要素が指令された第３速段に対して同時に誤作動することは少ないと考えられるので、実際のギヤ比Grと、１個の係合要素の誤作動により成立し得る全ての変速段であるの第１、第４及び第５変速段の各ギヤ比とのズレをチェックしてギヤエラーの有無を判断している。第３速段を成立する指令が送出されたとき、第３速段を成立するために係脱される第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１ブレーキB-1の中の１個の係合要素が指令された状態と異なる状態に誤作動したことにより成立し得る全ての変速段は、ニュートラルから第３速段に入れるときに係合すべき第３クラッチの誤解放により成立される第１速段、第４速段から第３速段に切り換えるときに解放されるべき第２クラッチC-2の誤係合により成立が継続される第４速段、及び第５速段から第３速段に切り換えるときに解放されるべき第２クラッチC-2の誤係合により成立が継続される第５速段である。
【００２９】
即ち、第３速段を成立する指令が送出されると、ギヤエラーがない正常時は、図７に示すように、第１及び第３クラッチC-1，C-3用の油圧サーボ装置２６のリニアソレノイドSLC-1，SLC-3が無勢され、他のリニアソレノイドSLC-2，SLB-1は付勢されるので、第１クラッチC-1は、マニュアルバルブ２５のポートＤからの油圧がカットオフ弁７５及び切換弁２９を通って油圧駆動部に供給されて係合され、第３クラッチC-3は、ポートPLからの油圧がカットオフ弁７６、第１ブレーキB-1用の切換弁２９の弁部７７及び第３クラッチC-3用の切換弁２９を通って油圧駆動部に供給されて係合される。カットオフ弁７５は、第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが高く、且つ第３クラッチC-3用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pc又は第１ブレーキB-1用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが高い条件が成立すると油路を遮断し、成立しないと油路を連通する。カットオフ弁７６は、第１及び第２クラッチC-1，C-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが共に高い条件が成立すると油路を遮断し、成立しないと油路を連通する。第１ブレーキB-1及び第３クラッチC-3用の切換弁２９は、リニアソレノイド調圧弁３２の制御圧力が高いときに互いに連通されるライン圧ポート３０と出力ポート４４の他に、リニアソレノイドが付勢されて制御圧力が低下したときに弁体４５のシフトにより連通される弁部７７，７８が並設されている。ニュートラルから第３速段を成立する指令に対してリニアソレノイドSLC-3が誤って付勢されると、図８のようにリニアソレノイド調圧弁３２の制御油圧が低下し、切換弁２９が切り換わって油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが０になり、第３クラッチC-3が解放されて第１速段が成立する。
【００３０】
第３速段を成立する指令に対して第１速段が成立するのは、上述のように制御装置５０が、第３速段を成立するための指令としてリニアソレノイドSLC-3に制御電流０を送出するのに対し、誤って最大制御電流Imaxを送出した場合の他に、第３クラッチC-3用の油圧サーボ装置２６のリニアソレノイド調圧弁３２、切換弁２９等の弁体３６，４５が異物などによりスティックし、制御電流がゼロであるにも拘わらず油圧サーボ装置２６から出力油圧Pcが送出されず第３クラッチC-３が正常に係合されない場合にも発生する。
【００３１】
第４速段から第３速段への変換が指令されたとき、付勢されるべきリニアソレノイドSLC-2が付勢されずに第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが低下されないと、第４速段が成立しているときにカットオフ弁７６は、図９に示すように、第１及び第２クラッチC-1，C-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが共に高くなって油路を遮断する状態に切り換えられているので、切替え指令によりリニアソレノイドSLC-3が無勢されて切換弁２９がライン圧ポート３０と出力ポート４４とを連通しても、カットオフ弁７６がマニュアルバルブ２６のポートPLとライン圧ポート３０との連通を遮断する。これにより第３クラッチC-3は、油圧サーボ装置２６から出力油圧Pcが供給されなくて係合せず、第４速段の成立が維持される。
【００３２】
第５速段から第３速段への切換えが指令されたとき、付勢されるべきリニアソレノイドSLC-2が付勢されずに第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが低下されないと、第５速段が成立しているときにカットオフ弁７５は、図１０に示すように、第２及び第３クラッチC-2，C-3用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが共に高くなって油路を遮断する状態に切り換えられているので、切換え指令によりリニアソレノイドSLC-1が無勢されて切換弁２９がライン圧ポート３０と出力ポート４４とを連通しても、カットオフ弁７５がマニュアルバルブ２６ポートＤとライン圧ポート３０との連通を遮断する。これにより第１クラッチC-1は、油圧サーボ装置２６から出力油圧Pcが供給されなくて係合せず、第５速段の成立が維持される。
【００３３】
制御装置５０は、実際のギヤ比Grが、図１１に示すような第１変速段のギヤ比±Ｌ%以内のギヤエラー判定領域に、所定時間Ｔ秒以上継続して入ったか否かステップ６７で検出する。所定時間以上入ったことが検出されると、それがステップ７０でカウントされて第３速段カウンタが＋１される。所定時間以上入らない場合、実際のギヤ比Grが第４速段のギヤ比±Ｌ％以内のギヤエラー判定領域に所定時間以上継続して入ったか否かステップ６８で検出され、入るとステップ７０でカウントされて第３速段カウンタが＋１される。所定時間以上入らないと、ステップ６９で第５速段のギヤ比±Ｌ％以内のギヤエラー判定領域に所定時間以上継続して入ったか否か検出され、、入るとステップ７０でカウントされて第３速段カウンタが＋１される。所定時間以上入らないと、実際のギヤ比が第３速段のギヤエラー判定領域に所定時間以上入ったことが所定回数Ｑ以上連続して検出されたか否か判定するためのカウンタＪがステップ７１でリセットされ、ステップ８０で制御プログラムを終了する。
【００３４】
ステップ７０で、実際のギヤ比Grがいずれかのギヤエラー判定領域に所定時間以上入ったことがカウントされると、ステップ７２でカウンタJの内容が＋１され、ステップ７３でカウンタJの内容がQ以上か否かチェックされる。Ｑ以上の場合、第３速段ギヤエラー制御プログラムの所定回数Ｑ以上の連続した実行においてステップ７０でカウントしたことを意味し、第３速段のギヤエラーの可能性が高いことを示す。ステップ７０でのカウントが所定回数Ｑ以上連続して行われた場合、ステップ７４において第３速段からの変速が禁止される。このように、変速指令に対して、早い段階でギヤエラーの可能性を検出してその変速段からの変速を禁止するため、異常変速することを防止できる。
【００３５】
変速禁止を行った後、又はカウンタJの内容がQ以下の場合、ステップ７５で第３速段カウンタの累積値が所定値Ｋ以上か否かチェックされる。所定値Ｋ以上の場合は、実際のギヤ比Grが、他の変速段のギヤ比±Ｌ％のギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったことをカウントされた累積値が所定値Ｋ以上となり、ステップ７６でギヤエラーと判定される。このように、実際のギヤ比Grがギヤエラー判定領域に所定時間以上継続して入ったことをカウントした累積値が、所定値以上になったことを検出することによってギヤエラーと判定するので、回転数センサの読取り誤差が大きい低回転数領域において、出力軸２１の回転数Nvの読取り誤差が大きく実際のギヤ比Grがふらついて他の変速段のギヤ比を基準にして設定されたギヤエラー判定領域に入るが、ギヤエラーでない場合は所定時間以上継続して入ることはないので、ギヤエラーを正確、且つ確実に判定することができる。さらに、所定時間以上継続して入ったことをカウントした累積値が、所定値以上になるとギヤエラーと判定するので、ギヤエラーと誤判定することを確実に防止することができる。
【００３６】
累積値が所定値を超えない場合、ステップ７７で出力軸２１の回転数Nvが所定回転数Ｆrpm以上か否かチェックされ、以上の場合はステップ６１に戻され、未満の場合はステップ７８で変速禁止が解除され、ステップ７９でカウンタJがリセットされてステップ６１に戻される。第３速段ギヤエラー制御プログラムは、第３速段から他の変速段に切り換える指令が送出されると終了するが、第３速段カウンタは変速が起きてもリセットされず、イグニション電源が切られるまで累積値は保持され、走行中に第３速段が再び成立されて第３速段ギヤエラー制御プログラムが実行されると累積値は加算されていく。他の変速段のギヤエラー制御プログラムも同様であるので説明は省略する。
【００３９】
上記実施形態においては、入力軸２０の回転数Niと出力軸２１の回転数Nvから実際のギヤ比を求め、実際のギヤ比が、他の変速段のギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出する手段と、所定時間継続して入ったことをカウントする手段と、該カウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を備えているが、一の変速段を成立する指令に対して、入力軸回転数センサ５２によって検出された入力軸２０の回転数Niが、出力軸回転数センサ５３によって検出された出力軸２１の回転数Nvと他の変速段のギヤ比とから求められた値を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間以上入ったか否かを検出する手段と、所定時間以上入ったことをカウントする手段と、該カウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を設けるようにしてもよい。
【００４１】
さらに、上記実施形態では、実際のギヤ比Grが、一の変速段を成立するために係脱される複数の係合要素の中の１個の係合要素が誤作動したことにより成立し得る各変速段のギヤ比を基準にギヤエラー判定領域を設定しているが、一の変速段以外の全ての変速段のいずれかの変速段のギヤ比を基準にギヤエラー判定領域を設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自動変速機の制御装置により制御される自動変速機のスケルトン図。
【図２】 自動変速機の各変速段におけるクラッチ、ブレーキの係合表。
【図３】 自動変速機の各変速段におけるプラネタリギヤの各要素の回転数比を示す速度線図。
【図４】 第１クラッチC-1を係脱する油圧サーボ装置を示す図。
【図５】 自動変速機の制御装置を示すブロック図。
【図６】 制御プログラムのフロー図。
【図７】 第３速段が正常に成立している状態の油圧回路図。
【図８】 第３速段の指令に対して第１速段が成立した状態を示す油圧回路図。
【図９】 第３速段の指令に対して第４速段が成立した状態を示す油圧回路図。
【図１０】第３速段の指令に対して第５速段が成立した状態を示す油圧回路図。
【図１１】第３速段の指令に対して第１、第４、第５速段の成立によるギヤエラーの判定を説明する図。
【図１２】従来のギヤエラーの判定を説明する図。
【符号の説明】
１０・・・自動変速機、１１・・・トルクコンバータ（流体伝動装置）、１２・・・変速機構、２０・・・入力軸、２１・・・出力軸、２５・・・マニュアルバルブ、２６・・・油圧サーボ装置、２７・・・増幅弁、２９・・・切換弁、３２・・・リニアソレノイド調圧弁、SLC-1〜SLC-3，SLB-1・・・リニアソレノイド、３６，４９・・・弁体、５０・・・制御装置、５１・・・エンジン側回転数センサ、５２・・・入力軸回転数センサ、５３・・・出力軸回転数センサ、５４・・・レンジ位置センサ、５５・・・スロットル開度センサ、５６・・・フットブレーキセンサ、５７・・・油温センサ、C-1・・・第１クラッチ、C-2・・・第２クラッチ、C-3・・・第３クラッチ、B-1・・・第１ブレーキ、B-2・・・第２ブレーキ、７５，７６・・・カットオフ弁。
Claims (2)
- 入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために係脱される複数の係合要素と、ソレノイド弁に供給される電気信号に応じた出力油圧を給排して前記係合要素を夫々係脱させる複数の油圧サーボ装置と、前記入力軸及び出力軸の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置及び出力軸回転数検出装置とを備えた自動変速機の制御装置において、一の変速段を成立する指令に対して、検出された入力軸の回転数と出力軸の回転数から実際のギヤ比を求める手段と、該実際のギヤ比が、他の変速段のギヤ比を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出する手段と、所定時間継続して入ったことをカウントする手段と、該カウントする手段が、所定回数以上連続してカウントした場合、前記一の変速段からの変速を禁止する手段と、前記カウントする手段のカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
- 入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために係脱される複数の係合要素と、ソレノイド弁に供給される電気信号に応じた出力油圧を給排して前記係合要素を夫々係脱させる複数の油圧サーボ装置と、前記入力軸及び出力軸の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置及び出力軸回転数検出装置とを備えた自動変速機の制御装置において、一の変速段を成立する指令に対して、検出された入力軸の回転数が、検出された出力軸の回転数と他の変速段のギヤ比とから求められた値を基準に設定されたギヤエラー判定領域に、所定時間継続して入ったか否かを検出する手段と、所定時間継続して入ったことをカウントする手段と、該カウントする手段が、所定回数以上連続してカウントした場合、前記一の変速段からの変速を禁止する手段と、前記カウントする手段のカウントの累積値が所定値以上になると、ギヤエラーと判定する手段を備えることを特徴とする自動変速機の制御装置。
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