JP4263210B2

JP4263210B2 - 自動変速機

Info

Publication number: JP4263210B2
Application number: JP2006342597A
Authority: JP
Inventors: 高輝河口; 諭小澤; 史貴永島; 真也持山
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: EP1936241A2; US7862472B2; CN101205971A; KR20080058179A; JP2008151320A; EP1936241B1; EP1936241A3; US20080153655A1; CN101205971B

Description

本発明は有段式自動変速機の締結要素に故障が生じた際のフェール制御に関する。

有段式自動変速機において前進の変速段数を多段化したものが知られており、例えば特許文献１には４組の遊星歯車と７組の摩擦要素を備えて、前進７速、後退１速の変速段を切り換え可能な自動変速機が開示されている。
特開２００５−１５５７１９公報

上記摩擦要素のうち、２速、３速、４速及び６速において締結状態となる摩擦要素が締結不能となる故障が生じた場合には、異常時の制御として、故障した摩擦要素を締結する必要のない１速、５速、７速のみの変速段を使用して走行させることが考えられるが、１速と５速との間の変速比の差が大きいので、走行性が著しく悪化する。

そこで、１速と５速との間に正常時には使用しない変速段を設定し、異常時に使用することで走行性を向上させることが考えられる。

しかし、変速段が増えるとその分変速用の制御データが増えるので、データ容量が増大する。特に変速段数を多段化した自動変速機においては、正常時に使用する変速段の制御データが大きいので、異常時の制御データが加わることによるデータ容量の増大がより問題となる。

本発明は、摩擦要素の故障時に、正常時には使用しない中間変速段を使用可能としながらデータ容量の増大を抑制することを目的とする。

本発明は、複数の遊星歯車と、遊星歯車の回転要素に連結する複数の摩擦締結要素とを備え、各摩擦締結要素の締結解放状態を切り換えることで車両の走行状態に基づく複数の変速段を実現する自動変速機において、第１の変速段及び第２の変速段において締結状態となる第１の摩擦締結要素を、第１の変速段において解放状態とすることで達成される第３の変速段と、第１の摩擦締結要素を第２の変速段において解放状態とすることで達成される、車両の走行状態に基づく変速段には含まれない第４の変速段と、第１の変速段から第２の変速段への変速時に用いられる第１の変速制御データと、第１の変速制御データを参照して第１の変速段から第２の変速段へと変速制御する第１の変速制御手段と、第１の摩擦締結要素と、第１の変速段及び第２の変速段において解放状態となる第２の摩擦締結要素とのうちのいずれか一方の故障によって、第１の変速段及び第２の変速段を達成できない異常状態であることを検知する異常検知手段と、異常状態が検知されたとき、第１の摩擦締結要素を強制的に解放状態としながら、第１の変速制御手段によって変速制御することで、第３の変速段から第４の変速段への変速を行う異常時変速制御手段とを備える。

本発明によれば、第１の摩擦締結要素又は第２の摩擦締結要素の故障時に車両の走行状態に基づく変速段には含まれない第４の変速段に切り換えることができるので、故障時であっても走行性の悪化を防止できる。また、第３の変速段から第４の変速段への変速を行う際には、第１の変速段から第２の変速段への変速時に用いられる第１の変速制御データを用いるので、故障時用に新たな変速制御データを備える必要がなくデータ容量の増大を抑制することができる。

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。

（第１実施形態）
図１は本実施形態における自動変速機の構成を示すスケルトン図である。本実施形態における自動変速機は、前進７速後退１速の有段式自動変速機であり、エンジンＥｇの駆動力がトルクコンバータＴＣを介して入力軸Ｉｎｐｕｔから入力され、４つの遊星ギアと７つの摩擦締結要素とによって回転速度が変速されて出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。また、トルクコンバータＴＣのポンプインペラと同軸上にオイルポンプＯＰが設けられ、エンジンＥｇの駆動力によって回転駆動され、オイルを加圧する。

また、エンジンＥｇの駆動状態を制御するエンジンコントローラ（ＥＣＵ）１０と、自動変速機の変速状態等を制御する自動変速機コントローラ（ＡＴＣＵ）２０と、ＡＴＣＵ２０の出力信号に基づいて各締結要素の油圧を制御するコントロールバルブユニットＣＶＵとが設けられている。なお、ＥＣＵ１０とＡＴＣＵ２０とは、ＣＡＮ通信線等を介して接続され、相互にセンサ情報や制御情報を通信により共有している。

ＥＣＵ１０には、運転者のアクセルペダル操作量を検出するＡＰＯセンサ１と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２とが接続されている。ＥＣＵ１０は、エンジン回転速度やアクセルペダル操作量に基づいて燃料噴射量やスロットル開度を制御し、エンジンの回転速度及びトルクを制御する。

ＡＴＣＵ２０には、第１キャリアＰＣ１の回転速度を検出する第１タービン回転速度センサ３、第１リングギアＲ１の回転速度を検出する第２タービン回転速度センサ４及び運転者のシフトレバー操作状態を検出するインヒビタスイッチ６が接続され、Ｄレンジにおいて車速Ｖｓｐとアクセルペダル操作量ＡＰＯとに基づく最適な指令変速段を選択し、コントロールバルブユニットＣＶＵに指令変速段を達成する制御指令を出力する。

次に、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転を変速しながら出力軸Ｏｕｔｐｕｔへと伝達する変速ギア機構について説明する。変速ギア機構には入力軸Ｉｎｐｕｔ側から軸方向出力軸Ｏｕｔｐｕｔ側に向けて、順に第１遊星ギアセットＧＳ１及び第２遊星ギアセットＧＳ２が配置されている。また、摩擦締結要素として複数のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４が配置され、さらに複数のワンウェイクラッチＦ１、Ｆ２が配置されている。

第１遊星ギアＧ１は、第１サンギアＳ１と、第１リングギアＲ１と、両ギアＳ１、Ｒ１に噛み合う第１ピニオンＰ１を支持する第１キャリアＰＣ１と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第２遊星ギアＧ２は、第２サンギアＳ２と、第２リングギアＲ２と、両ギアＳ２、Ｒ２に噛み合う第２ピニオンＰ２を支持する第２キャリアＰＣ２と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第３遊星ギアＧ３は、第３サンギアＳ３と、第３リングギアＲ３と、両ギアＳ３、Ｒ３に噛み合う第３ピニオンＰ３を支持する第３キャリアＰＣ３と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第４遊星ギアＧ４は、第４サンギアＳ４と、第４リングギアＲ４と、両ギアＳ４、Ｒ４に噛み合う第４ピニオンＰ４を支持する第４キャリアＰＣ４と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。

入力軸Ｉｎｐｕｔは、第２リングギアＲ２に連結され、エンジンＥｇからの回転駆動力をトルクコンバータＴＣ等を介して入力する。出力軸Ｏｕｔｐｕｔは、第３キャリアＰＣ３に連結され、出力回転駆動力をファイナルギア等を介して駆動輪に伝達する。

第１連結メンバＭ１は、第１リングギアＲ１と第２キャリアＰＣ２と第４リングギアＲ４とを一体的に連結するメンバである。第２連結メンバＭ２は、第３リングギアＲ３と第４キャリアＰＣ４とを一体的に連結するメンバである。第３連結メンバＭ３は、第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とを一体的に連結するメンバである。

第１遊星ギアセットＧＳ１は、第１遊星ギアＧ１と第２遊星ギアＧ２とを、第１連結メンバＭ１と第３連結メンバＭ３とによって連結して、４つの回転要素から構成される。また、第２遊星ギアセットＧＳ２は、第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４とを、第２連結メンバＭ２によって連結して、５つの回転要素から構成される。

第１遊星ギアセットＧＳ１では、トルクが入力軸Ｉｎｐｕｔから第２リングギアＲ２に入力され、入力されたトルクは第１連結メンバＭ１を介して第２遊星ギアセットＧＳ２に出力される。第２遊星ギアセットＧＳ２では、トルクが入力軸Ｉｎｐｕｔから直接第２連結メンバＭ２に入力されるとともに、第１連結メンバＭ１を介して第４リングギアＲ４に入力され、入力されたトルクは第３キャリアＰＣ３から出力軸Ｏｕｔｐｕｔに出力される。

インプットクラッチＣ１は、入力軸Ｉｎｐｕｔと第２連結メンバＭ２とを選択的に断接するクラッチである。ダイレクトクラッチＣ２は、第４サンギアＳ４と第４キャリアＰＣ４とを選択的に断接するクラッチである。

Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とを選択的に断接するクラッチである。また、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４との間には、第２ワンウェイクラッチＦ２が配置されている。これにより、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３が解放され、第３サンギアＳ３よりも第４サンギアＳ４の回転速度が大きい時、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とは独立した回転速度を発生する。よって、第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４が第２連結メンバＭ２を介して接続された構成となり、それぞれの遊星ギアが独立したギア比を達成する。

フロントブレーキＢ１（第２の摩擦締結要素）は、第１キャリアＰＣ１の回転を選択的に停止させるブレーキである。また、フロントブレーキＢ１と並列に第１ワンウェイクラッチＦ１が配置されている。ローブレーキＢ２は、第３サンギアＳ３の回転を選択的に停止させるブレーキである。２３４６ブレーキＢ３（第１の摩擦締結要素）は、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を連結する第３連結メンバＭ３の回転を選択的に停止させるブレーキである。リバースブレーキＢ４は、第４キャリアＰＣ４の回転を選択的に停止させるブレーキである。

次に、図２、図３を参照しながら変速ギア機構の作動について説明する。図２は、変速段ごとの各締結要素の締結状態を示す締結表であり、○印は当該締結要素が締結状態となることを示し、（○）印はエンジンブレーキが作動するレンジ位置が選択されているときに当該締結要素が締結状態となることを示す。図３は、各変速段における各回転部材の回転状態を示す共線図である。

１速（第３の変速段）では、ローブレーキＢ２のみが締結され、第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。またエンジンブレーキ作用時は、フロントブレーキＢ１及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３がさらに締結される。

第１ワンウェイクラッチＦ１が係合することで、第１キャリアＰＣ１の回転が制止されるので、入力軸Ｉｎｐｕｔから第２リングギアＲ２に入力された回転は、第１遊星ギアセットＧＳ１によって減速され、この回転は第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。また、ローブレーキＢ２が締結され、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合することで、第３サンギアＳ３及び第４サンギアＳ４の回転が制止されるので、第４リングギアＲ４に入力された回転は、第２遊星ギアセットＧＳ２により減速され、第３キャリヤＰＣ３から出力される。

すなわち、図３の共線図に示すように、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１で減速され、さらに第２遊星ギアセットＧＳ２で減速され、出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。

２速（第１の変速段）では、ローブレーキＢ２及び２３４６ブレーキＢ３が締結され、第２ワンウエイクラッチＦ２が係合する。またエンジンブレーキ作用時は、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３がさらに締結される。

２３４６ブレーキＢ３が締結されることで、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転が制止されるので、入力軸Ｉｎｐｕｔから第２リングギアＲ２に入力された回転は、第２遊星ギアＧ２のみによって減速され、この回転は第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。また、ローブレーキＢ２が締結され、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合することで、第３サンギアＳ３及び第４サンギアＳ４の回転が制止されるので、第４リングギアＲ４に入力された回転は、第２遊星ギアセットＧＳ２によって減速され、第３キャリヤＰＣ３から出力される。

３速では、ローブレーキＢ２、２３４６ブレーキＢ３及びダイレクトクラッチＣ２が締結される。

２３４６ブレーキＢ３が締結されることで、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転が制止されるので、入力軸Ｉｎｐｕｔから第２リングギアＲ２に入力された回転は、第２遊星ギアＧ２により減速され、この回転が第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。また、ダイレクトクラッチＣ２が締結されることで、第４遊星ギアＧ４は一体となって回転する。従って、第４遊星ギアＧ４はトルク伝達に関与するが減速作用には関与しない。また、ローブレーキＢ２が締結されることで、第３サンギアＳ３の回転が制止されるので、第４リングギアＲ４と一体に回転する第４キャリヤＰＣ４から第２連結メンバＭ２を介して第３リングギアＲ３に入力された回転は、第３遊星ギアＧ３により減速され、第３キャリヤＰＣ３から出力される。

すなわち、図３の共線図に示すように、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１で減速され、さらに第２遊星ギアセットＧＳ２のうち第３遊星ギアＧ３で減速され、出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。

４速（第２の変速段）では、２３４６ブレーキＢ３、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結される。

２３４６ブレーキＢ３が締結されることで、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転が制止されるので、入力軸Ｉｎｐｕｔから第２リングギアＲ２に入力された回転は、第２遊星ギアＧ２のみによって減速され、この回転は第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。また、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第２遊星ギアセットＧＳ２は一体で回転するので、第４リングギアＲ４に入力された回転は、そのまま第３キャリヤＰＣ３から出力される。

すなわち、図３の共線図に示すように、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１で減速され、第２遊星ギアセットＧＳ２では減速されることなく、出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。

５速では、インプットクラッチＣ１、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結される。

インプットクラッチＣ１が締結されることで、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第２連結メンバＭ２に直接入力される。また、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第２遊星ギアセットＧＳ２は一体で回転するので、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は、そのまま第３キャリアＰＣ３から出力される。

すなわち、図３の共線図に示すように、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１及び第２遊星ギアセットＧＳ２で減速されることなく、そのまま出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。

６速では、インプットクラッチＣ１、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３及び２３４６ブレーキＢ３が締結される。

インプットクラッチＣ１が締結されることで、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第２リングギアに入力されると共に、第２連結メンバＭ２に直接入力される。また、２３４６ブレーキＢ３が締結されることで、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転は制止されるので、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第２遊星ギアＧ２により減速され、第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。

また、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第３サンギアＳ３及び第４サンギアＳ４は一体回転するので、第２遊星ギアセットＧＳ２は、第４リングギアＲ４の回転と、第２連結メンバＭ２の回転とによって規定される回転を第３キャリヤＰＣ３から出力する。

すなわち、図３の共線図に示すように、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転の一部は第１遊星ギアセットＧＳ１において減速され、第２遊星ギアセットＧＳ２においては増速されて、出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。

７速では、インプットクラッチＣ１、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３及びフロントブレーキＢ１が締結され、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合する。

インプットクラッチＣ１が締結されることで、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第２リングギアＲ２に入力されると共に、第２連結メンバＭ２に直接入力される。また、フロントブレーキＢ１が締結されることで、第１キャリアＰＣ１の回転は制止されるので、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１により減速され、この回転は第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。

後退速では、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３、フロントブレーキＢ１及びリバースブレーキＢ４が締結される。

フロントブレーキＢ１が締結されることで、第１キャリアＰＣ１の回転は制止されるので、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１により減速され、この回転が第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。

また、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第３サンギアＳ３及び第４サンギアＳ４は一体的に回転し、リバースブレーキＢ４が締結されることで、第２連結メンバＭ２の回転は制止されるので、第２遊星ギアセットＧＳ２では、第４リングギアＲ４の回転が第４サンギアＳ４、第３サンギアＳ３、第３キャリアＰＣ３と、反転しながら伝達され、第３キャリヤＰＣ３から出力する。

すなわち、図３の共線図に示すように、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１において減速され、第２遊星ギアセットＧＳ２において反転されて、出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。

自動変速機は以上のように構成され、図４に示す変速線に従って車速及びアクセルペダル操作量に基づいて１速〜７速の間で変速段の切り換えが行われる。このとき、いずれかの摩擦締結要素に故障が生じた場合には、所望の変速段を達成できなくなって走行性が悪化する。そこで、摩擦締結要素が故障した場合にＡＴＣＵ２０で行う制御について図５のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１１（異常検知手段）では、フロントブレーキＢ１が締結故障しているか否かを判定する。フロントブレーキＢ１が締結故障していると判定されるとステップＳ１２へ進み、締結故障していないと判定されると処理を終了する。フロントブレーキＢ１の締結故障とは、フロントブレーキＢ１が締結したまま解放できなくなる故障であり、例えばフロントブレーキＢ１への油圧供給路を開閉する開閉弁が開弁状態でスティックした場合などに発生する。

フロントブレーキＢ１が締結故障しているか否かは、例えば特願２００６−２６１８１６に開示されている方法によって判定する。すなわち、フットブレーキが非作動状態における車両の減速度が所定減速度より大きいときインターロックが発生したと判定し、又は指令変速段と実ギア比との関係からギア比異常を判定する。これらの判定がなされたとき、探り制御として指令変速段を２速とした状態における実ギア比を検知し、実ギア比が３速に相当する変速比以下（Ｈｉｇｈ側）となる場合に、フロントブレーキＢ１が締結故障したと判断する。

ここで、フロントブレーキＢ１が締結故障しているときには、指令変速段にかかわらず常にフロントブレーキＢ１が締結状態にあるので、インターロックなどを引き起こすことなく正常に変速できる変速段は、図２より１速、７速及び後退速のみである。このとき、１速から７速へ変速させると変速比の差が大きすぎて運転性が著しく悪化するとともに、１速→７速の変速油圧データを用意しておく必要がありデータ容量が増大する。

そこで以下のステップにおいて、異常時のみ使用する中間変速段への変速を、通常時の変速油圧データを用いて実現する方法について説明する。

ステップＳ１２では、２３４６ブレーキＢ３を強制解放する。通常時は、２速において２３４６ブレーキＢ３が締結されるが、フロントブレーキＢ１が締結故障した場合には２速においてもフロントブレーキＢ１が締結状態となってインターロックなどが発生するので、２３４６ブレーキＢ３を強制的に解放することで変速段を１速とする。

ステップＳ１３では、図４の変速線に基づいて１速→２速の変速を行う必要があるか否かを判定する。１速→２速の変速を行う必要があると判定されるとステップＳ１４へ進み、１速→２速の変速を行う必要がないと判定されるとステップＳ１２へ戻る。

ステップＳ１４（第２の変速制御手段）では、１速→２速の変速油圧データ（第２の変速制御データ）を参照して変速制御を行う。このとき自動変速機は１速→２速の変速指令によって上記変速油圧データに基づいて変速制御されたと認識するが、実際には２３４６ブレーキＢ３を強制的に解放したまま保持され、フロントブレーキＢ１は締結故障により締結したままであるので、実変速段は１速のまま保持される。

ステップＳ１５では、変速線に基づいて２速→３速の変速を行う必要があるか否かを判定する。２速→３速の変速を行う必要があると判定されるとステップＳ１６へ進み、２速→３速の変速を行う必要がないと判定されるとステップＳ１４へ戻る。

ステップＳ１６では、目標変速段Ｇｐを３速から４速へ変更して２速→４速の変速を行う必要があると判断する。

ステップＳ１７（第１の変速制御手段）では、２速→４速の変速油圧データ（第１の変速制御データ）を参照して変速制御を行う。このとき自動変速機は２速→４速の変速指令によって上記変速油圧データに基づいて変速制御されたと認識するが、実変速段は１速から２．５速（第４の変速段）へと移行する。

この変速制御について図６の締結表及び図７の共線図を用いて説明する。図６は、１速、２速、２．５速及び４速における各締結要素の締結状態を示す締結表である。図７は、１速〜４速における各回転部材の回転状態を示す共線図である。

初めに、通常時の２速→４速の変速制御について説明する。２速では、ローブレーキＢ２及び２３４６ブレーキＢ３が締結されており、さらに第２ワンウェイクラッチＦ２が係合することにより実質的にはＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結しているのと同様の状態となっている。また４速では、ダイレクトクラッチＣ２、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３及び２３４６ブレーキＢ３が締結されている。従って、２速→４速の変速油圧データは、ローブレーキＢ２を解放し、ダイレクトクラッチＣ２を締結するのに必要なデータを収納している。

次にフロントブレーキＢ１の締結故障時における２速→４速の変速制御について説明する。前述のように、指令変速段が２速のとき実変速段は１速となっているので、ローブレーキＢ２が締結され、さらに第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２が係合することにより実質的にはフロントブレーキＢ１及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結しているのと同様の状態となっている。

この状態から２速→４速の変速油圧データに基づいてローブレーキＢ２を解放すると共に、ダイレクトクラッチＣ２を締結すると、フロントブレーキＢ１、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結状態となる、図２の締結表にはない新たな変速段である２．５速を得ることができる。

２．５速では、フロントブレーキＢ１が締結されることで、第１キャリアの回転は制止されるので、入力軸Ｉｎｐｕｔから第２リングギアＲ２に入力された回転は、第１遊星ギアセットＧＳ１によって減速され、この回転は第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。また、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第２遊星ギアセットＧＳ２は一体で回転するので、第４リングギアＲ４に入力された回転は、そのまま第３キャリヤＰＣ３から出力される。

すなわち、図７の共線図に示すように、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１で減速され、第２遊星ギアセットＧＳ２では減速されることなく、出力軸Ｏｕｔｐｕｔから出力される。この出力軸Ｏｕｔｐｕｔの回転速度は、２速より高く、３速より低いことから、２．５速は２速と３速との間の中間変速段であることがわかる。

以上のように本実施形態では、フロントブレーキＢ１の締結故障時に、車両の走行状態に基づく正常時の変速段には含まれない変速段である２．５速に切り換えることができるので、故障時であっても走行性の悪化を防止することができる。また、１速から２．５速への変速を行う際には、２速から４速への変速時に用いられる変速油圧データを用いるので、故障時用に新たな変速油圧データを備える必要がなくデータ容量の増大を抑制することができる（請求項１、３に対応）。

また、変速線に基づいて１速から２速への変速判断がなされると、２３４６ブレーキを強制的に解放状態としながら、１速から２速への変速時に用いられる変速油圧データを用いて変速制御を行うことで変速段を１速のまま保持するので、自動変速機の認識する変速段を見かけ上２速へ移行させながら実変速段は１速という状態にすることができる。これにより、異常時専用の変速線を設定することなく１速から２．５速への変速を行うことができるのでデータ容量の増大を抑制することができる（請求項２に対応）。

（第２実施形態）
本実施形態では自動変速機の構成及び変速段ごとの各締結要素の締結状態は全て同一であり、ＡＴＣＵ２０において行う制御のみが異なる。以下、図８のフローチャートを参照しながら本実施形態のＡＴＣＵ２０で行う制御について説明する。

ステップＳ２１（異常時検知手段）では、２３４６ブレーキＢ３が解放故障しているか否かを判定する。２３４６ブレーキＢ３が解放故障していると判定されるとステップＳ２２へ進み、解放故障していないと判定されると処理を終了する。２３４６ブレーキＢ３の解放故障とは、２３４６ブレーキＢ３が解放したまま締結できなくなる故障であり、例えば２３４６ブレーキＢ３への油圧供給路を開閉する開閉弁が閉弁状態でスティックした場合などに発生する。

２３４６ブレーキＢ３が解放故障しているか否かは、例えば特願２００６−２６１８１６に開示されている方法によって判定する。すなわち、フットブレーキが非作動状態における車両の減速度が所定減速度より大きいときインターロックが発生したと判定し、又は指令変速段と実ギア比との関係からギア比異常を判定する。これらの判定がなされたとき、探り制御として指令変速段を２速とした状態における実ギア比を検知し、実ギア比が１速に相当する変速比となる場合に、２３４６ブレーキＢ３が解放故障したと判断する。

ここで、２３４６ブレーキＢ３が解放故障しているときには、指令変速段にかかわらず常に２３４６ブレーキＢ３が解放状態にあるので、正常に変速できる変速段は、図２より１速、５速、７速及び後退速のみである。このとき、１速から５速へ変速させると変速比の差が大きすぎて運転性が著しく悪化するとともに、１速→５速の変速油圧データを用意しておく必要がありデータ容量が増大する。

ステップＳ２２では、２３４６ブレーキＢ３を強制解放する。２３４６ブレーキＢ３が解放故障した場合には強制的に解放しなくても解放状態となるが、本制御ではあえて強制的に解放状態とする。

ステップＳ２３〜Ｓ２７で行う制御は第１実施形態と同一である。これにより、２３４６ブレーキＢ３の解放故障時も第１実施形態と同様に２速→４速の変速制御データを用いて変速制御することで、実変速段が１速から２．５速へと切り換わる。

以上のように本実施形態では、２３４６ブレーキＢ３の解放故障時に、車両の走行状態に基づく正常時の変速段には含まれない変速段である２．５速に切り換えることができるので、故障時であっても走行性の悪化を防止することができる。また、１速から２．５速への変速を行う際には、２速から４速への変速時に用いられる変速油圧データを用いるので、故障時用に新たな変速油圧データを備える必要がなくデータ容量の増大を抑制することができる（請求項１、４に対応）。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。

例えば、上記実施形態では２速→４速の変速指令によって１速→２．５速のアップシフトを行う場合について説明したが、４速→２速の変速指令によって２．５速→１速のダウンシフトを行ってもよい。

第１実施形態における自動変速機の構成を示すスケルトン図である。変速段ごとの各締結要素の締結状態を示す締結表である。各変速段における各回転部材の回転状態を示す共線図である。車速、アクセルペダル操作量及び変速タイミングの関係を示す変速線図である。第１実施形態における自動変速機の制御を示すフローチャートである。１速、２速、２．５速及び４速における各締結要素の締結状態を示す締結表である。１速〜４速における各回転部材の回転状態を示す共線図である。第２実施形態における自動変速機の制御を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｇ１第１遊星ギア
Ｇ２第２遊星ギア
Ｇ３第３遊星ギア
Ｇ４第４遊星ギア
Ｂ１フロントブレーキ
Ｂ２ローブレーキ
Ｂ３２３４６ブレーキ
Ｂ４リバースブレーキ
Ｃ１インプットクラッチ
Ｃ２ダイレクトクラッチ
Ｃ３Ｈ＆ＬＲクラッチ

Claims

複数の遊星歯車と、前記遊星歯車の回転要素に連結する複数の摩擦締結要素とを備え、前記各摩擦締結要素の締結解放状態を切り換えることで車両の走行状態に基づく複数の変速段を実現する自動変速機において、
第１の変速段及び第２の変速段において締結状態となる第１の摩擦締結要素を、前記第１の変速段において解放状態とすることで達成される第３の変速段と、
前記第１の摩擦締結要素を前記第２の変速段において解放状態とすることで達成される、前記車両の走行状態に基づく変速段には含まれない第４の変速段と、
前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速時に用いられる第１の変速制御データと、
前記第１の変速制御データを参照して前記第１の変速段から前記第２の変速段へと変速制御する第１の変速制御手段と、
前記第１の摩擦締結要素と、前記第１の変速段及び前記第２の変速段において解放状態となる第２の摩擦締結要素とのうちのいずれか一方の故障によって、前記第１の変速段及び前記第２の変速段を達成できない異常状態であることを検知する異常検知手段と、
前記異常状態が検知されたとき、前記第１の摩擦締結要素を強制的に解放状態としながら、前記第１の変速制御手段によって変速制御することで、前記第３の変速段から前記第４の変速段への変速を行う異常時変速制御手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機。
車両の走行状態に基づいて前記第３の変速段から前記第１の変速段への変速を判断する変速線と、
前記第３の変速段から前記第１の変速段への変速時に用いられる第２の変速制御データと、
前記第２の変速制御データを参照して前記第３の変速段から前記第１の変速段へと変速制御する第２の変速制御手段と、
前記異常状態が検知されたときであって、前記第３の変速段から前記第１の変速段への変速が判断されたとき、前記第１の摩擦締結要素を強制的に解放状態としながら、前記第２の変速制御手段によって変速制御することで、実変速段を前記第３の変速段のまま保持する第２の異常時変速制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
前記異常検知手段は、前記第２の摩擦締結要素が、締結したまま解放できない異常状態であることを検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機。
前記異常検知手段は、前記第１の摩擦締結要素が、解放したまま締結できない異常状態であることを検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機。