JP4404911B2

JP4404911B2 - 自動変速機

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Publication number: JP4404911B2
Application number: JP2007001500A
Authority: JP
Inventors: 高輝河口; 真也持山; 史貴永島; 良秀新祖
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2027-01-09
Also published as: KR20080065536A; EP1944528A2; CN101220861B; KR101414908B1; US7935016B2; EP1944528A3; US20080167155A1; CN101220861A; EP1944528B1; JP2008169872A

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。

有段式自動変速機は、遊星歯車機構と複数の摩擦締結要素を有し、所望の変速段となるように各摩擦締結要素の締結状態を切り換えることで変速段を切り換える。

上記摩擦締結要素の中には、要求される締結容量が変速段によって大きく異なるものがあり、このような摩擦締結要素に供給される油圧を要求される締結容量ごとに変化させるとなると油圧制御が複雑となる。

そこで、１つの摩擦締結要素に受圧面積の異なる２つの油圧室を設け、要求される締結容量に応じて一方の油圧室又は両方の油圧室へ油圧を供給することで、油圧制御を複雑にすることなく変速ショックの悪化を防止する技術が特許文献１に開示されている。
特開平５−２８８２６４号公報

上記のような自動変速機において、例えば、ライン圧を調圧して摩擦締結要素への油圧の供給を制御する調圧弁と、調圧弁の出力圧を受圧面積が大きい方の油圧室へ供給する切り換え弁とを備える油圧システムが考えられる。

しかし、上記切り換え弁がバリなどの噛み込みによって、調圧弁の出力圧を受圧面積が大きい方の油圧室へ供給するポート位置でスティックした場合、さらにその後に調圧弁が油圧を供給する位置でスティック等の二重故障が発生したときには、受圧面積が大きい方の油圧室へ常時油圧が供給されることになる。

この二重故障により、上記摩擦締結要素は常時締結状態となるので、走行条件に基づいて変速指令が出力され、他の摩擦締結要素が締結状態となったときに、インターロックが生じて車両が急減速することがある。

そこで、上記切り換え弁がスティックした時点で異常状態であると検知することができれば、これに応じて異常時の制御を行うことで、その後に調圧弁がスティックしてもインターロックの発生を防止することができる。

本発明の目的は、切り換え弁の故障を精度良く検知することであり、さらなる目的は検知結果に基づいてインターロックの発生を防止することである。

本発明は、遊星歯車と、複数の摩擦締結要素とを備え、複数の摩擦締結要素の締結解放状態を切り換えることで複数の変速段を実現する自動変速機において、複数の摩擦締結要素は第１の摩擦締結要素と、該第１の摩擦締結要素が常時締結状態のとき、前進の所定の変速段への変速指令に基づき締結した場合にインターロックを生じる第２の摩擦締結要素と、を備え、第１の摩擦締結要素は、該摩擦締結要素を作動させる作動油圧が供給される第１の油圧室及び第２の油圧室を備えており、さらに、該第１の摩擦締結要素への作動油圧を所定圧に調圧する調圧弁と、調圧弁と第２の油圧室との間の油路の連通状態を切り換える切り換え弁と、第１の摩擦締結要素を解放状態とする第１の変速段から、第１の摩擦締結要素を締結状態とする第２の変速段への変速時に、切り換え弁によって第２の油圧室と調圧弁との間を非連通状態にするとともに、調圧弁から第１の油圧室へ油圧を供給するように制御する変速制御手段と、第１の変速段から第２の変速段への変速時のパラメータに基づいて、切り換え弁が調圧弁と第２の油圧室との間を非連通状態に切り換えることができない異常状態であると判定する異常状態判定手段とを備える。

本発明によれば、第１の変速段から第２の変速段への変速時のパラメータに基づいて切り換え弁が調圧弁と第２の油圧室との間を非連通状態に切り換えることができない異常状態であると判定するので、切り換え弁の故障を精度良く検知することができ、インターロックが発生する前に異常時の制御などを行うことで不具合を回避することができる。

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）３０（変速制御手段）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、エンジン出力回転速度及びエンジントルクを制御する。

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、出力軸Ｏｕｔｐｕｔの回転速度を検出する出力軸回転速度センサ５、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、ＣＶＵ３０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と出力軸Ｏｕｔｐｕｔとの間の変速ギア機構について説明する。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が配置されている。また、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。

変速ギア機構は以上のように構成され、図２の締結表に示すように各締結要素の締結状態を切り換えることで所望の変速段を実現することができる。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。

すなわち、１速では、ローブレーキＢ２のみが締結状態となり、これにより、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。２速では、ローブレーキＢ２及び２３４６ブレーキＢ３が締結状態となり、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。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が締結状態となり、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はいずれも係合しない。４速では、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が締結状態となる。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が締結状態となる。６速では、２３４６ブレーキＢ３、インプットクラッチＣ１及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結状態となる。７速では、フロントブレーキＢ１、インプットクラッチＣ１及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結状態となり、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合する。後退速では、リバースブレーキＢ４、フロントブレーキＢ１及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結状態となる。

ここで、１速〜３速のみで締結状態となるローブレーキＢ２の油圧回路について図３を参照しながら説明する。図３は、ＣＶＵの油圧回路のうちローブレーキへ供給される油圧の回路を示す回路図である。

ＣＶＵ３０は、オイルポンプＯＰ、ライン圧を調圧するプレッシャレギュレータ弁３１及び各締結要素への供給路を切り換えるマニュアルバルブ３２を備え、オイルポンプＯＰの吐出圧は、プレッシャレギュレータ弁３１の開度に応じて調圧されてライン圧となる。ライン圧は、マニュアルバルブ３２において切り換えられる油路に従って各締結要素へと供給される。

ローブレーキＢ２は、第１摩擦板３３と第２摩擦板３４とがピストン３５、３６の付勢力によって圧接されることで摩擦締結する。ピストン３５、３６には、受圧面積の小さい第１ピストン３５と受圧面積の大きい第２ピストン３６とが一体的に形成される。これにより、第１ピストン３５に油圧を作用させる第１油圧室３７及び第２ピストン３６に油圧を作用させる第２油圧室３８には、それぞれ独立して油圧が供給され、第１ピストン３５及び第２ピストン３６がそれぞれ受ける油圧と受圧面積との積の和がピストン全体としての付勢力となり、ローブレーキＢ２の締結容量となる。

ローブレーキＢ２の油圧回路は、ローブレーキＢ２に供給される油圧を調圧する調圧弁３９、第１油圧室３７への油圧供給油路を開閉する第１切り換え弁４０及び第２油圧室３８への油圧供給油路を開閉する第２切り換え弁４１（切り換え弁）を備える。

なお、調圧弁３９はリニアソレノイド５０の作動量に応じて弁開度が制御される。第１切り換え弁４０は、ＯＮ／ＯＦＦソレノイド５１を信号圧にして、調圧弁３９と第１油圧室３７との間を連通状態とする第１の位置又は非連通状態とする第２の位置とに切り換える。第２切り換え弁４１は、インプットクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２への供給圧を信号圧にして、調圧弁３９と第２油圧室３８との間が、インプットクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２へ油圧が供給されていないときは連通状態とする第１の位置、インプットクラッチＣ１又はダイレクトクラッチＣ２へ油圧が供給されているときは非連通状態とする第２の位置となるよう切り替わる。

マニュアルバルブ３２からローブレーキＢ２の油圧回路へ供給されたライン圧は、調圧弁３９において調圧されてローブレーキ作動油圧となる。ローブレーキ作動油圧は、第１切り換え弁４０及び第２切り換え弁４１のいずれもが第２の位置になったときは供給されず、第１切り換え弁４０及び第２切り換え弁４１の一方が第１の位置になっているとき、第１の位置となっている方の切り換え弁を介して第１油圧室３７又は第２油圧室３８へ供給され、第１切り換え弁４０及び第２切り換え弁４１の両方が第１の位置となっているとき第１油圧室３７及び第２油圧室３８に供給される。

図２の締結表に示すようにローブレーキＢ２は１速〜３速のみにおいて締結される。このうち、１速及び２速のときはトルク比（分担トルク）が大きいので、第１摩擦板と第２摩擦板との間により大きな締結容量が必要であり、第１切り換え弁４０及び第２切り換え弁４１がいずれも第１の位置となる。３速のときは、トルク比が相対的に小さいので、第１摩擦板と第２摩擦板との間に大きな締結容量を必要とせず、第１切り換え弁４０のみが第１の位置となり、第２切り換え弁４１は第２の位置となるよう制御される。

このような自動変速機において、例えば３速から２速への変速に際して第２切り換え弁４１が第２の位置から第１の位置へ切り替わる際に、バリなどを噛み込むことで切り換え弁がスティックした場合、さらにその後に調圧弁３９が油圧を供給する位置でスティックしたときには、第２油圧室３８へ常時油圧が供給されることになる。これにより、その後の変速によってローブレーキＢ２以外のクラッチ又はブレーキが同時締結されるとインターロックなどを生じて車両に急激な減速Ｇが発生する。

本実施形態では、このような不具合を防止するためにＡＴＣＵ２０において以下のような制御を行う。図４は、ＡＴＣＵの制御を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、第１のカウンタＣ１をクリアする。なお、カウンタＣ１については後述する。

ステップＳ２では、タイマＴをクリアする。なお、タイマＴについては後述する。

ステップＳ３では、コースト４−３変速中か否かを判定する。コースト４−３変速中であればステップＳ４へ進み、コースト４−３変速中でなければステップＳ２へ戻る。コースト走行時であって変速段を４速（第１の変速段）から３速（第２の変速段）へと変速中であるとき、コースト４−３変速中であると判定される。なお、コースト走行時であることは、図示しないアイドルスイッチがＯＮであるか否かにより判定されるが、例えばＡＰＯセンサ１からアクセルペダル操作量が所定値以下か否かで判断したり、スロットル開度が所定値以下か否かで判断してもよい。

ステップＳ４では、検知許可条件が成立しているか否かを判定する。検知許可条件が成立していればステップＳ５へ進み、非成立であればステップＳ２へ戻る。検知許可条件とは、インヒビタスイッチが正常であること、駆動輪のスピンを検知していないこと、車両の急減速が生じていないこと、及びシフト位置がＤレンジにあることであり、以上の全ての条件を満たすとき検知許可条件が成立したと判定される。

ステップＳ５では、タイマＴを加算する。なおタイマＴは、コースト４−３変速が開始されてから終了するまでに要する時間（イナーシャフェーズ時間）を測定するものである。

ステップＳ６では、４−３変速が終了したか否かを判定する。４−３変速が終了したと判定されるとステップＳ７へ進み、４−３変速が終了していないと判定されるとステップＳ３へ戻る。４−３変速の終了判定はイナーシャフェーズが終了したことにより行う。

ここで、４−３変速の終了判定について図５を参照しながら説明する。図５は、４−３変速時のタイムチャートであり、（ａ）は出力軸の加速度、（ｂ）は入力軸の回転速度、（ｃ）はＨ＆ＬＲクラッチの指令圧、（ｄ）はローブレーキの指令圧をそれぞれ示す。

時刻ｔ１において４−３変速指令が出力されると、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３の指令圧がステップ的に減少してローブレーキＢ２の指令圧が徐々に上昇する。時刻ｔ２においてＨ＆ＬＲクラッチＣ３が完全解放されてローブレーキＢ２が締結し始めると、変速比が３速に対応する変速比へと変化するので、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度が上昇し始めるとともに出力軸Ｏｕｔｐｕｔの減速度が増大する。その後、時刻ｔ３においてローブレーキＢ２が完全締結すると、出力軸Ｏｕｔｐｕｔの減速度はほぼゼロとなり、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度はほぼ一定となる。これにより、時刻ｔ４において調圧弁３９の開度を最大開度にしてローブレーキＢ２の指令圧をステップ的に上昇させる。

以上より、イナーシャフェーズは変速比の変化が生じている時刻ｔ２〜ｔ３の期間であるので、時刻ｔ３において４−３変速終了と判定される。

ステップＳ７では、タイマＴが所定時間以下であるか否かを判定する。タイマＴが所定時間以下であればステップＳ８へ進み、タイマＴが所定時間より長ければステップＳ１へ戻る。

ここで、所定時間について図５、図６を用いて説明する。図６は、異常時における４−３変速時のタイムチャートであり、（ａ）は出力軸の加速度、（ｂ）は入力軸の回転速度、（ｃ）はＨ＆ＬＲクラッチの指令圧、（ｄ）はローブレーキの指令圧をそれぞれ示す。

第２切り換え弁４１の故障により第２油圧室３８へ常時油圧が供給されている状態では、４−３変速時のローブレーキＢ２の指令圧が同一でも、第２切り換え弁４１が第１の位置となり調圧弁３９と第２油圧室３８との間が連通状態となっていることによりローブレーキＢ２に実際に供給される油圧に対する締結容量は適正値に対して容量過多となる。これにより、時刻ｔ２においてイナーシャフェーズに移行すると、ローブレーキＢ２は正常時よりも早く変速が進行されるので、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度の上昇率及び出力軸Ｏｕｔｐｕｔの減速度が正常時よりも高くなり、イナーシャフェーズ時間が正常時よりも極めて短くなる。ステップＳ７における所定時間は、このときのイナーシャフェーズ時間を正確に検知できるように、第１油圧室３７及び第２油圧室３８に対して４−３変速時の油圧を同時に供給した場合のイナーシャフェーズ時間に基づいて設定される。

ステップＳ８では、第１のカウンタＣ１を加算する。第１のカウンタＣ１は、タイマＴが所定時間以下であると判定された回数を計測するものである。

ステップＳ９では、第１のカウンタＣ１が第１の所定回数以上であるか否かを判定する。第１のカウンタＣ１が第１の所定回数以上であればステップＳ１０へ進み、第１のカウンタＣ１が第１の所定回数より小さければステップＳ２へ戻る。第１の所定回数とは、１ドライビングサイクル内でコースト４−３変速に要する時間が短い異常状態であると連続して判定されたときに、一時的な要因によるものではなく実際に故障していると確実に判断できる程度の回数であり、予め実験などによって求めておく。なお、ドライビングサイクルとはキーＯＮからＯＦＦまでの期間である。

ステップＳ１０では、フラグＦが１であるか否かを判定する。フラグＦが１であればステップＳ１１へ進み、フラグＦが０であればステップＳ１３へ進む。フラグＦは、後述する第２のカウンタＣ２が一度でも加算されたことを示す。

ステップＳ１１では、前回のドライビングサイクルにおいて第２のカウンタＣ２が加算されたか否かを判定する。前回のドライビングサイクルにおいて第２のカウンタＣ２が加算されていればステップＳ１３へ進み、加算されていなければステップＳ１２へ進む。なお第２のカウンタＣ２は、第１のカウンタＣ１が第１の所定回数以上となったドライビングサイクル数を計測するものである。

ステップＳ１２では、第２のカウンタＣ２をクリアする。

ステップＳ１３では、第２のカウンタＣ２を加算する。

ステップＳ１４では、フラグＦを１にセットする。

ステップＳ１５（異常状態判定手段）では、第２のカウンタＣ２が第２の所定回数以上であるか否かを判定する。第２のカウンタＣ２が第２の所定回数以上であればステップＳ１７へ進み、第２の所定回数より小さければステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、ドライビングサイクルが終了したか否かを判定する。ドライビングサイクルが終了していればステップＳ１へ戻り、ドライビングサイクルが終了していなければステップＳ１６を再度実行する。ドライビングサイクルの終了はキーＯＦＦによって判定される。

ステップＳ１７では、異常時制御として車両が停車後、使用する変速段を１速〜３速の間に制限する。すなわち、ローブレーキＢ２を解放する必要のある変速段には変速しないように制限することで、インターロックを防止する。

以上のように本実施形態では、４速から３速への変速時のパラメータとしてイナーシャフェーズ時間に基づいて第２切り換え弁４１が異常状態であると判定するので、第２切り換え弁４１の故障を精度良く検知することができるとともに、調圧弁３９が故障してインターロックが生じる前に異常時制御を行うことで車両の急減速を回避することができる（請求項１に対応）。

また、４−３変速時のパラメータとしてイナーシャフェーズ時間を用いるので、変速中に変化したり車両の感度に依存したりすることなく、第２切り換え弁４１の故障を精度良く検知することができる（請求項２に対応）。

さらに、パラメータに基づいて第２切り換え弁４１が異常であると判定するのはコースト走行状態における４−３変速時であるので、発生頻度が多く判定の機会を多くとることができる上に、コースト走行によって入力トルクが安定しているので、変速時のパラメータに基づいて安定的に第２切り換え弁４１の異常を判定することができ、より精度良く第２切り換え弁４１の故障を検知することができる（請求項６に対応）。

さらに、第２切り換え弁４１が異常状態であると連続して判定されたドライビングサイクル数であるカウンタＣ２が第２の所定回数以上のとき、異常時制御を行うので、一時的な切り換え弁４１のスティックに対して過剰に異常時制御が実行されるのを防止できて、走行性の悪化を防止できる。また、第２切り換え弁４１が故障しても全ての変速段を達成することができるので緊急性を要するものではない。そこで、カウンタＣ２が第２の所定回数以上となってから異常時制御を行うことで、第２切り換え弁４１の故障をより精度良く検知しながら、調圧弁３９の故障に備えてインターロックの発生を防止することができる（請求項７に対応）。

さらに、異常時制御はローブレーキＢ２と同時に締結するとインターロックを生じることとなる摩擦締結要素を締結状態とする変速段である４速から７速には変速しないように制御するので、第２切り換え弁４１の故障後に調圧弁３９が故障してインターロックが生じることによる車両の急減速を防止することができる（請求項８に対応）。

（第２実施形態）
本実施形態では自動変速機の構成は第１実施形態と同一であり、ＡＴＣＵ２０で行う制御内容が異なる。本実施形態のＡＴＣＵ２０において行われる制御について図７のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ２１からＳ２４までは図４のステップＳ１からＳ４までと同一である。

ステップＳ２５では、出力軸Ｏｕｔｐｕｔの加速度を検出して記憶する。ステップＳ２６は図４のステップＳ６と同一である。

ステップＳ２７では、ステップＳ２５において記憶された出力軸Ｏｕｔｐｕｔの加速度のうち、最低値が所定加速度以下であるか否かを判定する。出力軸Ｏｕｔｐｕｔの加速度の最低値が所定加速度以下であればステップＳ２８へ進み、最低値が所定加速度より大きければステップＳ２１へ戻る。所定加速度は、異常時を正確に検知できるように、第１油圧室３７及び第２油圧室３８に油圧を同時に供給した場合の出力軸Ｏｕｔｐｕｔの加速度に基づいて設定される。

ステップＳ２８からＳ３７までは図４のステップＳ８からＳ１７までと同一である。

すなわち、本実施形態の制御では第１のカウンタＣ１を加算する条件を満たすか否かを判定するパラメータとして、コースト４−３変速終了までに要する時間ではなく、出力軸Ｏｕｔｐｕｔの加速度を用いる。

コースト４−３変速中の出力軸Ｏｕｔｐｕｔの加速度は図５（ａ）に示すように負の値となるが、４−３変速に要する時間が短い異常状態では、図６（ａ）に示すように正常時よりさらに小さな値（減速度が大）となる。したがって、４−３変速中の出力軸Ｏｕｔｐｕｔの加速度の最低値が所定値以下であるか否かを判定することで異常状態を判定することができる。

以上のように本実施形態では、４速から３速への変速時のパラメータとして自動変速機の出力軸Ｏｕｔｐｕｔの加速度に基づいて第２切り換え弁４１が異常状態であると判定するので、第２切り換え弁４１の故障を精度良く検知することができるとともに、調圧弁３９が故障してインターロックが生じる前に異常時制御を行うことで車両の急減速を回避することができる（請求項１に対応）。

また、４−３変速時のパラメータとして自動変速機の出力軸Ｏｕｔｐｕｔの加速度を用いるので、第１実施形態と同様に切り換え弁の故障を精度良く検知することができる（請求項３に対応）。

（第３実施形態）
本実施形態では自動変速機の構成は第１実施形態と同一であり、ＡＴＣＵ２０で行う制御内容が異なる。本実施形態のＡＴＣＵ２０において行われる制御について図８のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ４１からＳ４４までは図４のステップＳ１からＳ４までと同一である。

ステップＳ４５では、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率を検出して記憶する。ステップＳ４６は図４のステップＳ６と同一である。

ステップＳ４７では、ステップＳ４５において記憶された入力軸Ｉｎｐｕｔのイナーシャフェーズにおける回転速度変化率の平均値が所定値以上であるか否かを判定する。入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率の平均値が所定値以上であればステップＳ４８へ進み、平均値が所定値より小さければステップＳ４１へ戻る。所定値は、異常時を正確に検知できるように、第１油圧室３７及び第２油圧室３８に油圧を同時に供給した場合の入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率の平均値に基づいて設定される。

ステップＳ４８からＳ５７までは図４のステップＳ８からＳ１７までと同一である。

すなわち、本実施形態の制御では第１のカウンタＣ１を加算する条件を満たすか否かを判定するパラメータとして、コースト４−３変速終了までに要する時間ではなく、イナーシャフェーズにおける入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率の平均値を用いる。

コースト４−３変速中の入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率は、図５（ａ）、図６（ａ）に示すように、４−３変速に要する時間が短い異常状態では正常時より大きくなる。したがって、４−３変速中におけるイナーシャフェーズの入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率の平均値が所定値以上であるか否かを判定することで異常状態を判定することができる。

なお、上記パラメータとして入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率の平均値に代えて、入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率の最大値を用いてもよい。

以上のように本実施形態では、４速から３速への変速時のパラメータとして自動変速機の入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率に基づいて第２切り換え弁４１が異常状態であると判定するので、第２切り換え弁４１の故障を精度良く検知することができるとともに、調圧弁３９が故障してインターロックが生じる前に異常時制御を行うことで車両の急減速を回避することができる（請求項１に対応）。

また、４−３変速時のパラメータとして自動変速機の入力軸Ｉｎｐｕｔの回転速度変化率を用いるので、第１実施形態と同様に切り換え弁の故障を精度良く検知することができる（請求項４に対応）。

（第４実施形態）
本実施形態では自動変速機の構成は第１実施形態と同一であり、ＡＴＣＵ２０で行う制御内容が異なる。本実施形態のＡＴＣＵ２０において行われる制御について図９のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ６１からＳ６４までは図４のステップＳ１からＳ４までと同一である。

ステップＳ６５では、ギア比の変化率を検出して記憶する。ステップＳ６６は図４のステップＳ６と同一である。

ステップＳ６７では、ステップＳ６５において記憶されたギア比の変化率が所定値以上であるか否かを判定する。ギア比の変化率が所定値以上であればステップＳ６８へ進み、ギア比の変化率が所定値より低ければステップＳ６１へ戻る。所定値は、異常時を正確に検知できるように、第１油圧室３７及び第２油圧室３８に油圧を同時に供給した場合のギア比の変化率に基づいて設定される。

ステップＳ６８からＳ７７までは図４のステップＳ８からＳ１７までと同一である。

すなわち、本実施形態の制御では第１のカウンタＣ１を加算する条件を満たすか否かを判定するパラメータとして、コースト４−３変速終了までに要する時間ではなく、ギア比の変化率を用いる。

コースト４−３変速中のギア比の変化率は、異常状態では４−３変速に要する時間が短い分正常時より高くなる。したがって、４−３変速中におけるギア比の変化率が所定値以上であるか否かを判定することで異常状態を判定することができる。

以上のように本実施形態では、４速から３速への変速時のパラメータとしてギア比の変化率に基づいて第２切り換え弁４１が異常状態であると判定するので、第２切り換え弁４１の故障を精度良く検知することができるとともに、調圧弁３９が故障してインターロックが生じる前に異常時制御を行うことで車両の急減速を回避することができる（請求項１に対応）。

また、４−３変速時のパラメータとしてギア比の変化率を用いるので、第１実施形態と同様に切り換え弁の故障を精度良く検知することができる（請求項５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。

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。各締結要素の締結状態を示す締結表である。ローブレーキへ供給される油圧の回路を示す回路図である。第１実施形態におけるＡＴＣＵにおける制御を示すフローチャートである。正常時における４−３変速時のタイムチャートである。異常時における４−３変速時のタイムチャートである。第２実施形態におけるＡＴＣＵにおける制御を示すフローチャートである。第３実施形態におけるＡＴＣＵにおける制御を示すフローチャートである。第４実施形態におけるＡＴＣＵにおける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
３０ＣＶＵ
３５第１ピストン
３６第２ピストン
３７第１油圧室
３８第２油圧室
３９調圧弁
４１第２切り換え弁

Claims

遊星歯車と、複数の摩擦締結要素とを備え、前記複数の摩擦締結要素の締結解放状態を切り換えることで複数の変速段を実現する自動変速機において、
前記複数の摩擦締結要素は第１の摩擦締結要素と、該第１の摩擦締結要素が常時締結状態のとき、前進の所定の変速段への変速指令に基づき締結した場合にインターロックを生じる第２の摩擦締結要素と、を備え、
前記第１の摩擦締結要素は、該摩擦締結要素を作動させる作動油圧が供給される第１の油圧室及び第２の油圧室を備えており、さらに、
該第１の摩擦締結要素への作動油圧を所定圧に調圧する調圧弁と、
前記調圧弁と前記第２の油圧室との間の油路の連通状態を切り換える切り換え弁と、
前記第１の摩擦締結要素を解放状態とする第１の変速段から、前記第１の摩擦締結要素を締結状態とする第２の変速段への変速時に、前記切り換え弁によって前記第２の油圧室と前記調圧弁との間を非連通状態にするとともに、前記調圧弁から前記第１の油圧室へ油圧を供給するように制御する変速制御手段と、
前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速時のパラメータに基づいて、前記切り換え弁が前記調圧弁と前記第２の油圧室との間を非連通状態に切り換えることができない異常状態であると判定する異常状態判定手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機。
前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速時のパラメータは、イナーシャフェーズ時間であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速時のパラメータは、前記自動変速機の出力軸の加速度であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速時のパラメータは、前記自動変速機の入力軸の回転速度の変化率であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速時のパラメータは、前記自動変速機のギア比の変化率であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
前記異常状態判定手段は、コースト走行状態における前記第１の変速段から前記第２の変速段への変速時のパラメータに基づいて、前記切り換え弁が前記調圧弁と前記第２の油圧室との間を非連通状態に切り換えることができない異常状態であると判定することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の自動変速機。
前記切り換え弁が異常状態であると連続して判定されたドライビングサイクル数が所定値以上のとき、一部の変速段への変速を制限する異常時制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の自動変速機。
前記異常時制御手段は、前記切り換え弁が異常状態であると判定されたとき、前記第１の摩擦締結要素と同時に締結するとインターロックを生じる前記第２の摩擦締結要素を締結状態とする変速段には変速しないように制御することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の自動変速機。