JP4506655B2 - 車両用自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

車両用自動変速機の油圧制御装置 Download PDF

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Description

本発明は、電磁弁装置により油圧式摩擦係合装置が選択的に作動させられて変速段が成立させられる車両用自動変速機の油圧制御装置に係り、特に、その電磁弁装置が故障状態となった場合でも車両の走行が可能となるフェールセーフ技術に関するものである。
自動変速機の複数の変速段のいずれかを択一的に成立させるために電磁弁装置により選択的に作動させられる複数の油圧式摩擦係合装置と、その電磁弁装置として低速側ギヤ段を成立させる場合に油圧を出力する第1電磁調圧弁および高速側ギヤ段を成立させる場合に油圧を出力する第2電磁調圧弁とを備えた車両用自動変速機の油圧制御装置が良く知られている。このような油圧制御装置では、例えば電子制御装置からの指令信号によって自動変速機の変速段が成立するための油圧式摩擦係合装置を係合するように電磁弁装置が作動させられる。
ところで、何らかの原因によって例えば断線やコネクタの離脱等によって電子制御装置からの指令信号が電磁弁装置に届かないような所謂オフフェールすなわち電磁弁のいずれもが作動を停止した故障状態となった場合には、その電磁弁装置が作動させられず油圧式摩擦係合装置を係合することができないため自動変速機の変速段が成立させられなくて車両の走行ができなくなる可能性があった。そこで、その故障状態となった場合でも車両の走行が可能となるように自動変速機の油圧式摩擦係合装置を係合させるフェールセーフ技術が提案されている。
例えば、特許文献1に記載された車両用自動変速機の油圧制御装置がそれである。この特許文献1によれば、シフトレバー操作に連動するマニュアル弁の切換位置の変更に応じてそのマニュアル弁から出力される前進走行用油圧に基づいて低速側フェールセーフギヤ段を達成させる低速側位置と高速側フェールセーフギヤ段を達成させる高速側位置との2つの切換位置に切換可能に構成されると共に、前進走行用油圧が出力されておれば高速側フェールセーフギヤ段が成立させられ、前進走行用油圧が一旦途絶えた後には低速側フェールセーフギヤ段を成立させる低速側位置に保持される切換弁を備えることにより、故障状態となったときにおいて、シフトレバーが前進走行用油圧が出力される前進走行位置所謂「D」ポジションとされる車両走行中であれば高速側フェールセーフギヤ段が成立させられてその走行が継続可能とされ、車両停止等の際にシフトレバーが前進走行用油圧が出力されない中立位置所謂「N」ポジションに一旦操作された後であれば低速側フェールセーフギヤ段が成立させられて車両の再発進や低速走行が確保される技術が開示されている。
特開2004−69016号公報
しかしながら、前記のような電磁弁のいずれもが作動停止した故障状態となったときにシフトレバーが「D」ポジションから一旦「N」ポジションを経てさらに「D」ポジションへと操作(以下、D→N→D操作という)される場合があるとそれに関連して低速側フェールセーフギヤ段が成立させられるように構成されていることから、車両走行中にD→N→D操作が実行されると車速に拘わらず低速側フェールセーフギヤ段が成立させられるので、特に高車速にて走行中におけるD→N→D操作が実行されると、違和感を感じる可能性があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、シフト操作位置の前進走行位置への操作に応じて弁位置が切り換えられることにより前進走行用油圧を発生させるマニュアル弁と、自動変速機の複数の変速段を達成させるために複数の油圧式摩擦係合装置へ作動油を選択的に供給する電磁弁装置と、その電磁弁装置の故障状態において自動変速機の複数の変速段のうち予め設定された低速側フェールセーフギヤ段および高速側フェールセーフギヤ段が択一的に達成させられるように弁位置が切り換えられるフェールセーフギヤ段切換弁とが備えられている車両において、車両状態に応じたフェールセーフギヤ段を設定することで電磁弁装置が故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる車両用自動変速機の油圧制御装置を提供することにある。
かかる目的を達成するための請求項1にかかる発明の要旨とするところは、(a) 作動油圧を出力する油圧ポンプと、シフト操作位置の前進走行位置への操作に応じて弁位置が切り換えられることにより前進走行用油圧を発生させるマニュアル弁と、自動変速機の複数の変速段を達成させるために複数の油圧式摩擦係合装置へ作動油を選択的に供給する電磁弁装置と、その電磁弁装置の故障状態においてその自動変速機の複数の変速段のうち予め設定された低速側フェールセーフギヤ段および高速側フェールセーフギヤ段が択一的に達成させられるように、前記故障状態直前の前記電磁弁装置からの出力油圧に基づいてその低速側フェールセーフギヤ段を達成するための第1位置とその高速側フェールセーフギヤ段を達成するための第2位置とのうちのいずれかに保持されるフェールセーフギヤ段切換弁とを備える形式の車両用自動変速機の油圧制御装置であって、(b) 前記フェールセーフギヤ段切換弁は、前記油圧ポンプからの前記作動油圧に基づく油圧であって前記マニュアル弁の弁位置に関連して変化しない元圧に基づいて前記第2位置に保持されることにある。
このようにすれば、電磁弁装置の故障状態において、その故障状態直前の電磁弁装置からの出力油圧に基づいて予め設定された低速側フェールセーフギヤ段を達成するための第1位置と予め設定された高速側フェールセーフギヤ段を達成するための第2位置とのうちのいずれかに保持されるフェールセーフギヤ段切換弁が、前記油圧ポンプからの前記作動油圧に基づく油圧であって前記マニュアル弁の弁位置に関連して変化しない元圧に基づいて高速側フェールセーフギヤ段を達成するための第2位置に保持されるので、電磁弁装置が故障状態となったときの自動変速機のフェールセーフギヤ段がその故障状態直前の車両状態に応じて低速側フェールセーフギヤ段と高速側フェールセーフギヤ段とで2段階設定されると共に、高速側フェールセーフギヤ段にて走行中にシフト操作位置の前進走行位置以外の位置例えば中立位置への操作に応じて前進走行用油圧を発生させない弁位置に一旦切り換えられたとしてもフェールセーフギヤ段切換弁の第2位置が保持されて更にシフト操作位置が前進走行位置へ戻し操作されたとしてもその高速側フェールセーフギヤ段が再び成立させられる。
これにより、電磁弁装置が故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる。特に、高車速にて走行中であると考えられる高速側フェールセーフギヤ段にて走行中に、シフト操作位置が前進走行位置から一旦前進走行位置以外の位置を経てさらに前進走行位置へ操作されたとしても低速側フェールセーフギヤ段が成立させられないことから、違和感を感じることが回避されて電磁弁装置が故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる。
ここで、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置において、前記電磁弁装置は、前記自動変速機の最低速側ギヤ段を含む低速側ギヤ段を成立させるための第1油圧式摩擦係合装置に作動油を供給する第1電磁調圧弁と、前記自動変速機の最高速側ギヤ段を含む高速側ギヤ段を成立させるための第2油圧式摩擦係合装置に作動油を供給する第2電磁調圧弁とを含み、前記フェールセーフギヤ段切換弁は、前記第1電磁調圧弁からの出力油圧に基づいて前記第1位置へ切り換えられ、前記第2電磁調圧弁からの出力油圧に基づいて前記第2位置へ切り換えられるものである。このようにすれば、第1電磁調圧弁から油圧が出力されている低速側ギヤ段成立時の車両走行中に前記故障状態となったときには、そのときに切り換えられているフェールセーフギヤ段切換弁の第1位置が保持されて低速側フェールセーフギヤ段が成立させられ、第2電磁調圧弁から油圧が出力されている高速側ギヤ段成立時の車両走行中に前記故障状態となったときには、そのときに切り換えられているフェールセーフギヤ段切換弁の第2位置が保持されて高速側フェールセーフギヤ段が成立させられる。よって、低速側ギヤ段での走行中に故障状態となって一律に高速側フェールセーフギヤ段が成立させられる場合と異なり駆動力が不足することが回避されて故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる一方で、高速側ギヤ段での走行中に故障状態となって一律に低速側フェールセーフギヤ段が成立させられる場合と異なりエンジン回転速度が過回転領域を越えるほど上昇したり強いエンジンブレーキが作用したりして違和感を感じることが回避されて故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる。
また、請求項3にかかる発明は、請求項2に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置において、前記電磁弁装置は、前記低速側フェールセーフギヤ段および高速側フェールセーフギヤ段を達成するための第3油圧式摩擦係合装置に作動油を供給する第3電磁調圧弁を含み、前記フェールセーフギヤ段切換弁は、前記第1位置にあるときは前記前進走行用油圧を前記第1油圧式摩擦係合装置へ向かって出力するとともに、前記第2位置にあるときには前記前進走行用油圧を前記第2油圧式摩擦係合装置へ向かって出力するものであり、前記故障状態において正常側位置から故障側位置へ切り換えられ、その正常側位置において前記第1電磁調圧弁からの出力油圧が前記第1油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容し、前記第2電磁調圧弁からの出力油圧が前記第2油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容し、前記第3電磁調圧弁からの出力油圧が前記第3油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容する一方で、その故障側位置において前記フェールセーフギヤ段切換弁からの前記前進走行用油圧が前記第1油圧式摩擦係合装置または前記第2油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容し、且つ前記元圧または前記前進走行用油圧が前記第3油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容する故障時切換弁を、さらに含むものである。このようにすれば、故障状態でない正常状態のときには、フェールセーフギヤ段切換弁の弁位置に拘わらず言い換えればフェールセーフギヤ段切換弁を介さずに、第1油圧式摩擦係合装置、第2油圧式摩擦係合装置、および第3油圧式摩擦係合装置へ第1電磁調圧弁、第2電磁調圧弁、および第3電磁調圧弁からの各出力油圧が供給され得て、第1油圧式摩擦係合装置、第2油圧式摩擦係合装置、および第3油圧式摩擦係合装置がそれぞれ係合および解放させられる。また、第1電磁調圧弁から油圧が出力されている低速側ギヤ段成立時の車両走行中に故障状態となったときには、そのときにフェールセーフギヤ段切換弁により保持されている第1位置に従って出力される前進走行用油圧により第1油圧式摩擦係合装置が係合されると共に元圧または前進走行用油圧により第3油圧式摩擦係合装置が係合される一方で、第2電磁調圧弁から油圧が出力されている高速側ギヤ段成立時の車両走行中に故障状態となったときには、そのときにフェールセーフギヤ段切換弁により保持されている第2位置に従って出力される前進走行用油圧により第2油圧式摩擦係合装置が係合されると共に元圧または前進走行用油圧により第3油圧式摩擦係合装置が係合される。
また、請求項4にかかる発明は、請求項3に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置において、前記第1油圧式摩擦係合装置と前記第3油圧式摩擦係合装置とが係合することで所定の低速側ギヤ段が成立する一方で、前記第2油圧式摩擦係合装置と前記第3油圧式摩擦係合装置とが係合することで所定の高速側ギヤ段が成立するものである。このようにすれば、低速側ギヤ段での走行中に故障状態となったときには所定の低速側ギヤ段が成立することにより低速側フェールセーフギヤ段が成立させられ、高速側ギヤ段での走行中に故障状態となったときには所定の高速側ギヤ段が成立することにより高速側フェールセーフギヤ段が成立させられる。
また、請求項5にかかる発明は、請求項3または4に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置において、前記第1電磁調圧弁、第2電磁調圧弁、および第3電磁調圧弁は、いずれも常閉型の電磁調圧弁である。このようにすれば、前記故障状態のときには前記第1電磁調圧弁、第2電磁調圧弁、および第3電磁調圧弁のいずれからも油圧が出力されない。
また、請求項6にかかる発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の車両用自動変速機の油圧制御装置において、前記フェールセーフギヤ段切換弁は、前記故障状態のときには、前記元圧の低下によって前記第1位置へ戻されるものである。このようにすれば、前記故障状態のときに油圧ポンプから作動油圧が出力されない場合には例えばエンジンが運転停止となるイグニッションオフとされた場合には、前記元圧が途絶えてその元圧が低下することによりフェールセーフギヤ段切換弁の弁位置の保持が解消(リセット)されてフェールセーフギヤ段切換弁は第1位置に切り換えられることから、元圧が途絶えた後に再び元圧が生じるような場合には例えばイグニッションオフ後にイグニッションオンとされた場合には低速側ギヤ段が成立させられる。よって、故障状態となった車両停止の際にイグニッションオフからイグニッションオンとされた場合には低速側ギヤ段が成立させられるので、車両の発進や低速走行が確保されて車両停止後の車両の走行が適切に行われる。
また、請求項7にかかる発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の車両用自動変速機の油圧制御装置において、前記元圧は、調圧弁によって調圧された調圧値である。このようにすれば、前記マニュアル弁の弁位置に関連して変化しない前記油圧ポンプからの前記作動油圧に基づく元圧がフェールセーフギヤ段切換弁へ供給される。言い換えれば、油圧ポンプからの作動油圧に基づいて調圧された元圧がマニュアル弁を経由することなしにフェールセーフギヤ段切換弁へ供給される。すなわち、油圧ポンプからの作動油圧に基づいて調圧された元圧が直接的にフェールセーフギヤ段切換弁へ供給される。
また、請求項1乃至7のいずれかに記載の車両用自動変速機の油圧制御装置において、前記マニュアル弁は、シフト操作位置を切換えるために操作されるシフト切換装置が前記自動変速機内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための中立位置へ操作されたときには前進走行用油圧を出力せず、そのシフト切換装置が前記自動変速機内の動力伝達が可能な連結状態とするための前進走行位置へ操作されたときには前進走行用油圧を出力するものである。このようにすれば、前記元圧は前進走行用油圧と異なりシフト切換装置の操作に拘わらず維持されるので、故障状態となった時点にて保持されたフェールセーフギヤ段切換弁の弁位置がその後にシフト切換装置が前進走行位置から中立位置へ一旦操作されたとしても継続して保持されて、特に、故障状態となった時点にて元圧に基づいて保持された第2位置がその後にシフト切換装置が前進走行位置から中立位置へ一旦操作されたとしても継続して保持されて、故障状態となった後にシフト切換装置が前進走行位置から一旦中立位置を経て再び前進走行位置へ操作されたとしても故障状態となった時点にて成立させられたフェールセーフギヤ段が再び成立させられる。
ここで、好適には、前記自動変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が油圧式摩擦係合装置によって選択的に連結されることによりギヤ段が切換られる遊星歯車式多段変速機など、複数の油圧式摩擦係合装置を選択的に係合、解放して変速を行う種々の型式の自動変速機により構成される。
また、上記自動変速機の車両に対する搭載姿勢は、変速機の軸線が車両の幅方向となるFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車両などの横置き型でも、変速機の軸線が車両の前後方向となるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)車両などの縦置き型でも良い。
また、前記遊星歯車式多段変速機は、複数のギヤ段が択一的に達成されるものであればよく、例えば、前進5段、前進6段、前進7段、前進8段等の種々の多段式自動変速機が使用され得る。
また、好適には、前記油圧式摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキが広く用いられる。この油圧式摩擦係合装置を係合させるための作動油圧を供給する前記油圧ポンプすなわちオイルポンプは、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられるエンジンや電動機等の走行用動力源により回転駆動されて作動油圧を出力するものすなわち作動油を吐出するものでも良いが、それに加えて或いは替えて、走行用動力源とは別に配設された電動モータなどで回転駆動されるものでも良い。
また、好適には、上記油圧式摩擦係合装置を含む油圧制御装置は、電磁弁装置として例えば複数の電磁調圧弁すなわちリニアソレノイドバルブを備え、そのリニアソレノイドバルブの出力油圧を直接的に油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)にそれぞれ供給することが応答性の点で望ましいが、それに替えて、各リニアソレノイドバルブに対応するシフトコントロールバルブをそれぞれ備え、リニアソレノイドバルブの出力油圧をパイロット油圧として用いることによりそのシフトコントロールバルブから油圧アクチュエータに作動油を供給するように制御することもできる。このようなパイロット圧を出力するだけの場合には、リニアソレノイドバルブの制御出力油量が少なくて済むので、出力油圧を直接油圧式摩擦係合装置へ供給する場合に比較してリニアソレノイドバルブは小型のものでよい。
また、好適には、上記複数のリニアソレノイドバルブは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置の各々に対応して1つずつ設けられるが、同時に係合したり係合、解放制御したりすることがない複数の油圧式摩擦係合装置が存在する場合には、それ等に共通のリニアソレノイドバルブを設けることもできるなど、種々の態様が可能である。また、必ずしも全ての油圧式摩擦係合装置の油圧制御をリニアソレノイドバルブで行う必要はなく、一部乃至全ての油圧制御をON−OFFソレノイドバルブのデューティ制御など、リニアソレノイドバルブ以外の調圧手段で行っても良い。
なお、この明細書で「油圧を供給する」という場合は、「油圧を作用させ」或いは「その油圧に制御された作動油を供給する」ことを意味する。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明が適用された車両用自動変速機(以下、自動変速機という)10の構成を説明する骨子図である。図2は複数の変速段を成立させる際の摩擦係合要素すなわち摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表である。この自動変速機10は、車両の左右方向(横置き)に搭載するFF車両に好適に用いられるものであって、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース26内において、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置12を主体として構成されている第1変速部14と、ダブルピニオン型の第2遊星歯車装置16およびシングルピニオン型の第3遊星歯車装置18を主体としてラビニヨオ型に構成されている第2変速部20とを同軸線上(共通の軸心C上)に有し、入力軸22の回転を変速して出力回転部材24から出力する。この入力軸22は入力部材に相当するものであり、本実施例では走行用の動力源であるエンジン30によって回転駆動される流体式伝動装置としてのトルクコンバータ32のタービン軸である。また、出力回転部材24は自動変速機10の出力部材に相当するものであり、図3に示す差動歯車装置34に動力を伝達するためにそのデフドリブンギヤ(大径歯車)36と噛み合う出力歯車すなわちデフドライブギヤとして機能している。エンジン30の出力は、トルクコンバータ32、自動変速機10、差動歯車装置34、および一対の車軸38を介して一対の駆動輪40へ伝達されるようになっている。なお、この自動変速機10やトルクコンバータ32は中心線(軸心)Cに対して略対称的に構成されており、図1の骨子図においてはその中心線Cの下半分が省略されている。
自動変速機10は、第1変速部14および第2変速部20の各回転要素(サンギヤS1〜S3、キャリアCA1〜CA3、リングギヤR1〜R3)のうちのいずれかの連結状態の組み合わせに応じて第1変速段(第1速ギヤ段)「1st」〜第6変速段(第6速ギヤ段)「6th」の6つの前進変速段(前進ギヤ段)が成立させられるとともに、後進変速段(後進ギヤ段)「R」の1つの後進ギヤ段が成立させられる。図2に示すように、例えば前進ギヤ段では、クラッチC1とブレーキB2との係合により第1速ギヤ段が、クラッチC1とブレーキB1との係合により第2速ギヤ段が、クラッチC1とブレーキB3との係合により第3速ギヤ段が、クラッチC1とクラッチC2との係合により第4速ギヤ段が、クラッチC2とブレーキB3との係合により第5速ギヤ段が、クラッチC2とブレーキB1との係合により第6速ギヤ段が、それぞれ成立させられるようになっている。また、ブレーキB2とブレーキB3との係合により後進ギヤ段が成立させられ、クラッチC1、C2、ブレーキB1〜B3のいずれも解放されることによりニュートラル状態となるように構成されている。
図2の作動表は、上記各変速段とクラッチC1、C2、ブレーキB1〜B3の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合を表している。また、各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置12、第2遊星歯車装置16、および第3遊星歯車装置18の各ギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)ρ1、ρ2、ρ3によって適宜定められる。
上記クラッチC1、C2、およびブレーキB1〜B3(以下、特に区別しない場合は単にクラッチC、ブレーキBという)は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御装置としての油圧制御回路100(図3参照)内の電磁弁装置としてのリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3の励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに係合、解放時の過渡油圧などが制御される。
図3は、図1の自動変速機10などを制御するために車両に設けられた電気的な制御系統の要部を説明するブロック線図である。電子制御装置90は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン30の出力制御や自動変速機10の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用やリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3を制御する変速制御用等に分けて構成される。
図3において、所謂アクセル開度として知られるアクセルペダル50の操作量Accを検出するためのアクセル操作量センサ52、エンジン30の回転速度Nを検出するためのエンジン回転速度センサ58、エンジン30の吸入空気量Qを検出するための吸入空気量センサ60、吸入空気の温度Tを検出するための吸入空気温度センサ62、電子スロットル弁の開度θTHを検出するためのスロットル弁開度センサ64、車速V(出力回転部材24の回転速度NOUTに対応)を検出するための車速センサ66、エンジン30の冷却水温Tを検出するための冷却水温センサ68、常用ブレーキであるフットブレーキペダル69の操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ70、シフトレバー72のレバーポジション(操作位置)PSHを検出するためのレバーポジションセンサ74、タービン回転速度Nすなわち入力軸22の回転速度NINを検出するためのタービン回転速度センサ76、油圧制御回路100内の作動油の温度であるAT油温TOILを検出するためのAT油温センサ78などが設けられており、それらのセンサやスイッチなどから、アクセル操作量(アクセル開度)Acc、エンジン回転速度N、吸入空気量Q、吸入空気温度T、スロットル弁開度θTH、車速V、出力回転速度NOUT、エンジン冷却水温T、ブレーキ操作の有無、シフトレバー72のレバーポジションPSH、タービン回転速度N(=入力軸回転速度NIN)、AT油温TOILなどを表す信号が電子制御装置90へ供給されるようになっている。
また、電子制御装置90からは、エンジン30の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号S、例えばアクセル操作量Accに応じて電子スロットル弁の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータを駆動する信号や燃料噴射装置から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号や点火装置によるエンジン30の点火時期を制御するための点火時期信号などが出力されている。また、自動変速機10の変速制御の為の変速制御指令信号S、例えば自動変速機10の変速段を切り換えるために油圧制御回路100内のリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3を制御する信号やライン油圧Pを制御する電磁弁装置としてのリニアソレノイドバルブSLTを駆動するための信号などが出力されている。
上記変速制御についてより具体的には、電子制御装置90は、例えば図4に示すような車速Vおよびアクセル操作量Accを変数として予め記憶された関係(マップ、変速線図)から実際の車速Vおよびアクセル操作量Accに基づいて自動変速機10の変速を実行すべきか否かを判断し、例えば自動変速機10の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速機10の自動変速制御を実行する変速制御手段を機能的に備えている。このとき、電子制御装置90は、例えば図2に示す係合表に従って変速段が達成されるように、自動変速機10の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および/または解放させる指令(変速出力、油圧指令)すなわち油圧制御回路100内のリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3を各々励磁または非励磁して油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータへ供給する油圧を各々調圧制御させる指令を油圧制御回路100へ出力する。
シフトレバー72は、自動変速機10内の動力伝達状態を切り換えるためのシフト切換装置であって、例えば運転席の近傍に配設され、4つのレバーポジション「P(パーキング)」、「R(リバース)」、「N(ニュートラル)」、および「D(ドライブ)」(図5参照)のうちのいずれかへ手動操作されるようになっている。
「P」ポジション(レンジ)は自動変速機10内の動力伝達経路を解放しすなわち自動変速機10内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態(中立状態)とし且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力回転部材24の回転を阻止(ロック)するための駐車ポジション(位置)であり、「R」ポジションは出力回転部材24の回転方向を逆回転とするための後進走行ポジション(位置)であり、「N」ポジションは自動変速機10内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための中立ポジション(位置)であり、「D」ポジションは自動変速機10の第1速ギヤ段乃至第6速ギヤ段の変速を許容する変速範囲で自動変速モードを成立させて第1速ギヤ段「1st」〜第6速ギヤ段「6th」の総ての前進ギヤ段を用いて自動変速制御を実行させる前進走行ポジション(位置)である。
図5は、油圧制御回路100のうち主に自動変速機10の変速を制御するためのクラッチC1、C2、およびブレーキB1〜B3の係合と解放とを制御する要部構成を説明する回路図である。
図5において、油圧制御回路100は、エンジン30によって回転駆動される機械式のオイルポンプ28(図1参照)から出力(発生)される作動油圧に基づいてライン油圧PL1(第1ライン油圧PL1)を調圧するプライマリレギュレータバルブ(第1調圧弁)102、第1調圧弁102によるライン油圧PL1の調圧のために第1調圧弁102から排出される油圧に基づいてライン油圧PL2(第2ライン油圧PL2、セカンダリ圧PL2)を調圧するセカンダリレギュレータバルブ(第2調圧弁)104、ライン油圧PL1に基づいてモジュレータ油圧Pを一定値に調圧するモジュレータバルブ106、エンジン負荷等に応じたライン油圧PL1、PL2に調圧されるために第1調圧弁102および第2調圧弁104へモジュレータ油圧Pに基づいて信号圧PSLTを供給するリニアソレノイドバルブSLT、および入力ポート108にライン油圧PL1が入力されると共にケーブルやリンクなどを介して機械的に連結されるシフトレバー72の操作に応じてすなわち連動して弁位置が切り換えられることによりシフトレバー72が「D」ポジションへ操作されたときにはライン油圧PL1を前進走行用油圧すなわちDレンジ圧Pとして出力ポート110から出力し或いは「R」ポジションへ操作されたときにはライン油圧PL1を後進走行用油圧すなわちリバース圧Pとして出力ポート112から出力するマニュアル弁すなわちマニュアルバルブ114等を備えており、ライン油圧PL1、PL2、モジュレータ油圧P、Dレンジ圧P、およびリバース圧Pを油圧制御回路100内の各部例えば油圧制御回路100が備えるリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3などへ供給する。
これらライン油圧PL1、PL2、モジュレータ油圧Pは、いずれもオイルポンプ28から出力される作動油圧に基づく油圧であって、マニュアルバルブ114の弁位置に関連して変化しない元圧である。言い換えれば、この元圧は、マニュアルバルブ114を介する(経由する)ことなく油圧制御回路100内の各部へ供給される油圧である。すなわち、この元圧は、第1調圧弁102、第2調圧弁104、モジュレータバルブ106によりそれぞれ調圧された調圧値であって、直接的に油圧制御回路100内の各部へ供給される油圧である。
また、リニアソレノイドバルブSLC1はDレンジ圧Pに基づいてクラッチC1へ油圧(制御圧PSLC1)を供給するように、リニアソレノイドバルブSLC2はDレンジ圧Pに基づいてクラッチC2へ油圧(制御圧PSLC2)を供給するように、リニアソレノイドバルブSLB1はDレンジ圧Pに基づいてブレーキB1へ油圧(制御圧PSLB1)を供給するように、リニアソレノイドバルブSLB2はDレンジ圧Pに基づいてブレーキB2へ油圧(制御圧PSLB2)を供給するように、およびリニアソレノイドバルブSLB3はライン油圧PL1に基づいてブレーキB3へ油圧(制御圧PSLB3)を供給するように油路が構成されており、それぞれ独立にクラッチCおよびブレーキBの係合と解放との作動を制御する。
これらリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3は、基本的には何れも同じ構成の電磁調圧弁であり、電子制御装置90により独立に励磁状態および非励磁状態が制御され、励磁状態(オン状態)においては開いた状態とされて油圧を出力し、非励磁状態(オフ状態)においては閉じた状態とされて油圧を出力しない常閉型(ノーマルクローズ型、N/C型)のリニアソレノイドバルブ(電磁調圧弁)である。
また、図2の作動表に示すように、リニアソレノイドバルブSLC1は、最低速ギヤ段である第1速ギヤ段を含む低速側ギヤ段としての第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段を成立させるための2つの油圧式摩擦係合装置の一方であるクラッチC1に制御圧PSLC1を出力する第1電磁調圧弁である。また、リニアソレノイドバルブSLC2は、最高速ギヤ段である第6速ギヤ段を含む高速側ギヤ段としての第5速ギヤ段乃至第6速ギヤ段を成立させるための2つの油圧式摩擦係合装置の一方であるクラッチC2に制御圧PSLC2を出力する第2電磁調圧弁である。
また、油圧制御回路100は、ブレーキB2に接続されたシャトル弁116を備え、リニアソレノイドバルブSLB2の制御圧PSLB2およびリバース圧Pのうち何れか供給された油圧をブレーキB2に出力する。
また、油圧制御回路100は、何らかの原因により例えば油圧制御回路100と電子制御装置90とを電気的に接続する線路の断線やコネクタの離脱などの発生により、電子制御装置90からの変速制御指令信号SがリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3に届かないような電磁弁装置の故障状態すなわちリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3のいずれもが作動を停止したオールフェール状態所謂ソレノイドオールオフのときに、所定の低速側ギヤ段と所定の高速側ギヤ段との2段階(2種類)のフェールセーフギヤ段を成立させて車両の走行が可能となるようにする所謂車両走行のためのフェールセーフ機能を有している。以下、このフェールセーフ機能について詳細に説明する。
油圧制御回路100は、電磁弁装置の故障状態のときにフェールセーフギヤ段を成立させる為に、主にフェールセーフギヤ段切換弁120と故障時切換弁122とモジュレータ油圧Pに基づいて故障時切換弁122へ油圧(制御圧PSLFS)を供給する電磁弁装置としてのリニアソレノイドバルブSLFSとを備えている。
フェールセーフギヤ段切換弁120は、スプール弁子124と、スプール弁子124の一方の軸端側に設けられそのスプール弁子124を低速側位置へ向かう推力を付与するスプリング126と、そのスプリング126を収容し且つスプール弁子124を低速側位置へ付勢するために制御圧PSLC1を受け入れる油室128と、スプール弁子124の他方の軸端側に設けられそのスプール弁子124を高速側位置へ付勢するために制御圧PSLC2を受け入れる油室130とスプール弁子124の他方の軸端側付近に設けられそのスプール弁子124を高速側位置へ付勢するために所定油圧としてのライン油圧PL1を受け入れる油室としての径差部132とを備えている。
このように構成されたフェールセーフギヤ段切換弁120において、車両が「D」ポジションでの第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段で走行中である場合には、低速側ギヤ段を成立させるために出力される制御圧PSLC1によりスプール弁子124が低速側位置へ切り換えられて、入力ポート134へ供給されたDレンジ圧Pが出力ポート136から第1油路138へ出力される。なお、第4速ギヤ段で走行中である場合には、制御圧PSLC1と制御圧PSLC2とがそれぞれ入力されるが、スプリング126によってスプール弁子124が低速側位置へ切り換えられる。
つまり、フェールセーフギヤ段切換弁120は、制御圧PSLC1に基づいてDレンジ圧Pを第1油路138へ出力する第1位置へ弁作動位置(弁位置)を切り換える。そして、この第1位置で電磁弁装置の故障状態となったとしても、言い換えれば車両が「D」ポジションでの第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段で走行中に電磁弁装置の故障状態となったとしても、スプリング126によってスプール弁子124は低速側位置への切り換えが維持されるので、フェールセーフギヤ段切換弁120は第1位置を保持(維持)するすなわち記憶する。
また、車両が「D」ポジションでの第5速ギヤ段乃至第6速ギヤ段で走行中である場合には、高速側ギヤ段を成立させるために出力される制御圧PSLC2によりスプール弁子124が高速側位置へ切り換えられて、入力ポート134へ供給されたDレンジ圧Pが出力ポート140から第2油路142に出力されると共に、入力ポート144へ供給されたライン油圧PL1が中継ポート146を経て径差部132に入力される。
つまり、フェールセーフギヤ段切換弁120は、制御圧PSLC2に基づいてDレンジ圧Pを第2油路142へ出力する第2位置へ弁位置を切り換える。そして、この第2位置で電磁弁装置の故障状態となったとしても、言い換えれば車両が「D」ポジションでの第5速ギヤ段乃至第6速ギヤ段で走行中に電磁弁装置の故障状態となったとしても、径差部132に入力されたライン油圧PL1によってスプール弁子124は高速側位置への切り換えが維持されるので、フェールセーフギヤ段切換弁120は第2位置を保持(維持)するすなわち記憶する。この保持状態であっても、低速側ギヤ段を成立させるために制御圧PSLC1が導入されると、その保持が解除される。
この第2位置が保持された状態は、制御圧PSLC1によりスプール弁子124が低速側位置へ切り換えられるまで、或いは電磁弁装置の故障状態のときにはイグニッションオフとされてライン油圧PL1が途絶えることによりライン油圧PL1が低下し且つスプリング126によりスプール弁子124が低速側位置へ切り換えられるまで継続される。そして、スプール弁子124が低速側位置へ切り換えられてフェールセーフギヤ段切換弁120が第1位置へ戻されると、径差部132に入力されていたライン油圧PL1が中継ポート146を経て排出(EX)ポート148から排出(ドレン)される。
このように、フェールセーフギヤ段切換弁120は、第1位置と第2位置とを切り換えるように弁位置を択一的に切り換える一方で、電磁弁装置の故障状態のときには、ライン油圧PL1に拘わらずその第1位置を保持し、ライン油圧PL1に基づいてその第2位置を保持するように電磁弁装置の故障状態直前のすなわち電磁弁装置の故障状態となった時点の弁位置を保持する。
見方を換えると、第1位置が保持された状態はシフトレバー72が「D」ポジションから「N」ポジションへ操作されることすなわちD→N操作によりDレンジ圧Pが途絶えたとしても保持されることはもちろんであるが、第2位置が保持された状態も同様にDレンジ圧Pが途絶えたとしても保持される。従って、D→N操作の後に再び「D」ポジションへ操作されることすなわちD→N→D操作が実行されたときには、D→N操作が実行される前の「D」ポジションのときの弁位置が保持されている。
なお、フェールセーフギヤ段切換弁120において、第1油路138に出力されたDレンジ圧Pや第2油路142に出力されたDレンジ圧Pは、弁位置が切り換えられることによりそれぞれ出力ポート136を経て排出(EX)ポート148から、出力ポート140を経て排出(EX)ポート150から排出(ドレン)される。
故障時切換弁122は、スプール弁子152と、スプール弁子152の一方の軸端側に設けられそのスプール弁子152をフェール側位置へ向かう推力を付与するスプリング154と、そのスプリング154を収容し且つスプール弁子152をフェール側位置へ付勢するために制御圧PSLFSを受け入れる油室156と、スプール弁子152の他方の軸端側に設けられそのスプール弁子152を正常側位置へ付勢するためにモジュレータ油圧Pを受け入れる油室158とを備えている。
リニアソレノイドバルブSLFSは、電子制御装置90により独立に励磁状態および非励磁状態が制御され、非励磁状態(オフ状態)においては開いた状態とされて油圧を出力し、励磁状態(オン状態)においては閉じた状態とされて油圧を出力しない常開型(ノーマルオープン型、N/O型)のリニアソレノイドバルブである。また、電磁弁装置の故障状態のときにはリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3と同様に、リニアソレノイドバルブSLFSも非励磁状態とされる。よって、リニアソレノイドバルブSLFSは、電磁弁装置の故障状態のときには制御圧PSLFSとしてモジュレータ油圧Pをそのまま出力する。一方、リニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB1、SLB2、SLB3のいずれもが作動し得る正常状態のときには、リニアソレノイドバルブSLFSは励磁状態とされる。そして、リニアソレノイドバルブSLFSは、正常状態のときにはスプリング154による付勢力に制御圧PSLFSによる付勢力が加えられてもモジュレータ油圧Pによる付勢力を超えないように予め定められた制御圧PSLFSを出力する。例えば、リニアソレノイドバルブSLFSは、正常状態のときにはモジュレータ油圧Pに対して0〜80%程度の制御圧PSLFSを出力する。
このように構成された故障時切換弁122およびリニアソレノイドバルブSLFSにおいて、正常状態のときには、モジュレータ油圧Pと正常状態のときの制御圧PSLFSおよびスプリング154の推力との関係によりスプール弁子152が正常側位置へ切り換えられて、制御圧PSLC1が入力される入力ポート160とクラッチC1への油路に接続された供給ポート162とが、制御圧PSLC2が入力される入力ポート164とクラッチC2への油路に接続された供給ポート166とが、および制御圧PSLB3が入力される入力ポート168とブレーキB3への油路に接続された供給ポート170とがそれぞれ連通させられる。
つまり、リニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB3は、故障時切換弁122を介してそれぞれクラッチC1、クラッチC2、ブレーキB3と接続されるように油路が構成されており、故障時切換弁122は、正常状態のときには制御圧PSLC1をクラッチC1へ供給可能にしすなわち供給されることを許容し、制御圧PSLC2をクラッチC2へ供給可能にし、第3電磁調圧弁としてのリニアソレノイドバルブSLB3の制御圧PSLB3を第3速ギヤ段および第5速ギヤ段を成立するためのブレーキB3へ供給可能にするように弁位置が切り換えられる。
また、電磁弁装置の故障状態のときには、モジュレータ油圧Pと電磁弁装置の故障状態のときの制御圧PSLFS(すなわちモジュレータ油圧P)およびスプリング154の推力との関係によりスプール弁子152がフェール側位置へ切り換えられて、第1油路138に接続された入力ポート172と供給ポート162とが、第2油路142に接続された入力ポート174と供給ポート166とが、およびライン油圧PL1が入力される入力ポート176と供給ポート170とがそれぞれ連通させられる。
つまり、Dレンジ圧Pやライン油圧PL1が故障時切換弁122を介してそれぞれクラッチC1、クラッチC2、ブレーキB3へ供給されるように油路が構成されており、故障時切換弁122は、電磁弁装置の故障状態のときには正常側位置から故障側位置へ弁位置が切り換えられ、フェールセーフギヤ段切換弁120からのDレンジ圧PがクラッチC1またはクラッチC2へ供給されることを許容すると共に、すなわち第1油路138に出力されたDレンジ圧PをクラッチC1へ供給可能にし、第2油路142に出力されたDレンジ圧PをクラッチC2へ供給可能にすると共に、ライン油圧PL1をブレーキB3へ供給可能にする。
このように、故障時切換弁122は、正常状態と電磁弁装置の故障状態とで択一的に弁位置を切り換えるものであり、正常状態のときにはリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB3の励磁、非励磁によりクラッチC1、クラッチC2、ブレーキB3がそれぞれ係合、解放作動させられる一方で、電磁弁装置の故障状態のときには、その電磁弁装置の故障状態であっても供給され得るDレンジ圧Pやライン油圧PL1によりクラッチC1、クラッチC2、ブレーキB3がそれぞれ係合、解放作動させられる。
以上のように構成された油圧制御回路100において、電磁弁装置の故障状態となったときのフェールセーフ機能として、第1油圧式摩擦係合装置としてのクラッチC1および第3油圧式摩擦係合装置としてのブレーキB3の係合により低速側ギヤ段のうちで第3速ギヤ段が所定の低速側ギヤ段として成立させられる一方で、第2油圧式摩擦係合装置としてのクラッチC2およびブレーキB3の係合により高速側ギヤ段のうちで第5速ギヤ段が所定の高速側ギヤ段として成立させられるように、電磁弁装置の故障状態のときの自動変速機10のフェールセーフギヤ段が2段階設定される。
つまり、油圧制御回路100は、電磁弁装置の故障状態において自動変速機10の複数の変速段のうち予め設定された低速側フェールセーフギヤ段としての第3速ギヤ段および高速側フェールセーフギヤ段としての第5速ギヤ段が択一的に達成させられるように、故障状態直前の制御圧PSLC1に基づいて低速側フェールセーフギヤ段を達成するための第1位置と故障状態直前の制御圧PSLC2に基づいて高速側フェールセーフギヤ段を達成するための第2位置とのうちのいずれかに保持されると共に、第1位置にあるときはDレンジ圧Pを第1油路138へ出力するすなわちクラッチC1へ向かって出力し、第2位置にあるときにはDレンジ圧Pを第2油路142へ出力するすなわちクラッチC2へ向かって出力するフェールセーフギヤ段切換弁とを、備えている。
より具体的には、正常状態のときの変速制御では、第3速ギヤ段を成立させるためにクラッチC1およびブレーキB3にそれぞれ対応するリニアソレノイドバルブSLC1、SLB3が励磁されて制御圧PSLC1および制御圧PSLB3が出力される。制御圧PSLC1は弁位置が正常側に切り換えられている故障時切換弁122の入力ポート160に入力され供給ポート162からクラッチC1へ供給されてクラッチC1が係合される。これと同時に、入力ポート168に入力された制御圧PSLB3が供給ポート170からブレーキB3へ供給されてブレーキB3が係合される。これによって、低速側ギヤ段の1つである第3速ギヤ段が成立させられる。
また、正常状態のときの第5速ギヤ段を成立させるためにクラッチC2およびブレーキB3にそれぞれ対応するリニアソレノイドバルブSLC2、SLB3が励磁されて制御圧PSLC2および制御圧PSLB3が出力される。制御圧PSLC2は弁位置が正常側に切り換えられている故障時切換弁122の入力ポート164に入力され供給ポート166からクラッチC2へ供給されてクラッチC2が係合される。これと同時に、入力ポート168に入力された制御圧PSLB3が供給ポート170からブレーキB3へ供給されてブレーキB3が係合される。これによって、高速側ギヤ段の1つである第5速ギヤ段が成立させられる。
このように、正常状態のときには、フェールセーフギヤ段切換弁120の弁位置に拘わらず第3速ギヤ段や第5速ギヤ段が成立させられる。
次に、フェールセーフ機能の作動を電磁弁装置の故障状態直前の車両状態別に説明する。ここではその車両状態を低速側ギヤ段での走行中と高速側ギヤ段での走行中とに分ける。
車両が「D」ポジションでの第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段で走行中に電磁弁装置の故障状態となった場合には、第1位置(低速側位置)に切り換えられていたフェールセーフギヤ段切換弁120の弁位置はそのまま第1位置が保持され、且つ故障時切換弁122の弁位置は正常側位置からフェール側位置へ切り換えられる。この状態で、フェールセーフギヤ段切換弁120の入力ポート134に入力されたDレンジ圧Pが出力ポート136から第1油路138を経て故障時切換弁122の入力ポート172に入力され供給ポート162からクラッチC1へ供給されてクラッチC1が係合される。これと同時に、故障時切換弁122の入力ポート176に入力されたライン油圧PL1が供給ポート170からブレーキB3へ供給されてブレーキB3が係合される。これによって、フェールセーフギヤ段として第3速ギヤ段が成立させられて車両走行を継続することが可能となる。また、低速側ギヤ段から第3速ギヤ段への変速になるので、フェールセーフギヤ段として一律に高速側ギヤ段が成立させられることに比較して、速やかに変速が実行されたり駆動力が不足することが回避されて電磁弁装置の故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる。
また、車両が「D」ポジションでの第5速ギヤ段乃至第6速ギヤ段で走行中に電磁弁装置の故障状態となった場合には、第2位置(高速側位置)に切り換えられていたフェールセーフギヤ段切換弁120の弁位置はそのまま第2位置が保持され、且つ故障時切換弁122の弁位置は正常側位置からフェール側位置へ切り換えられる。この状態で、フェールセーフギヤ段切換弁120の入力ポート134に入力されたDレンジ圧Pが出力ポート140から第2油路142を経て故障時切換弁122の入力ポート174に入力され供給ポート166からクラッチC2へ供給されてクラッチC2が係合される。これと同時に、故障時切換弁122の入力ポート176に入力されたライン油圧PL1が供給ポート170からブレーキB3へ供給されてブレーキB3が係合される。これによって、フェールセーフギヤ段として第5速ギヤ段が成立させられて車両走行を継続することが可能となる。また、高速速側ギヤ段から第5速ギヤ段への変速になるので、フェールセーフギヤ段として一律に低速側ギヤ段が成立させられることに比較して、速やかに変速が実行されたり特に高速走行中においてはエンジン回転速度Nが過回転領域を越えるほど上昇したり強いエンジンブレーキが作用したりして使用者(ユーザ)が違和感を感じることが回避されて電磁弁装置の故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる。
また、車両が「D」ポジションでの走行中に電磁弁装置の故障状態となって上述したようにフェールセーフギヤ段が成立させられたときに、シフトレバー72のD→N操作が実行されたとしてもフェールセーフギヤ段切換弁120の弁位置はそのまま継続して保持されることから、D→N→D操作が実行された際には、そのD→N→D操作が実行される前の「D」ポジションのときに成立させられたフェールセーフギヤ段が、すなわち電磁弁装置の故障状態となった時点にて成立させられたフェールセーフギヤ段が再び成立させられる。
よって、フェールセーフギヤ段として第3速ギヤ段が成立させられている車両走行中にD→N→D操作が実行された際には再び第3速ギヤ段が成立させられることから、言い換えればD→N→D操作が実行された際にフェールセーフギヤ段として第5速ギヤ段が成立させられないことから、駆動力が不足することが回避されてD→N→D操作が実行された後の車両の走行が適切に行われる。また、フェールセーフギヤ段として第5速ギヤ段が成立させられている車両走行中にD→N→D操作が実行された際には再び第5速ギヤ段が成立させられることから、言い換えればD→N→D操作が実行された際にフェールセーフギヤ段として第3速ギヤ段が成立させられないことから、使用者(ユーザ)が違和感を感じることが回避されてD→N→D操作が実行された後の車両の走行が適切に行われる。
また、車両が「D」ポジションでの走行中に電磁弁装置の故障状態となってフェールセーフギヤ段が成立させられたときの車両停止後に、イグニッションオフとされるとライン油圧PL1が途絶えて弁位置の保持が解消(リセット)されてすなわち弁位置が初期状態とされてフェールセーフギヤ段切換弁120の弁位置は第1位置に切り換えられることから、イグニッションオフからイグニッションオンが実行されてシフトレバー72が「D」ポジションへ操作された際には、第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段で走行中に電磁弁装置の故障状態となった場合と同様に、フェールセーフギヤ段として第3速ギヤ段が成立させられる。
よって、走行中に電磁弁装置の故障状態となった車両停止後において、イグニッションオフ後にイグニッションオンとされた場合には、電磁弁装置の故障状態となった時点にて成立させられたフェールセーフギヤ段が第3速ギヤ段であるか第5速ギヤ段であるかに拘わらず一律に第3速ギヤ段が成立させられることから、フェールセーフギヤ段として一律に高速側ギヤ段が成立させられることに比較して、車両の発進や低速走行時に必要とされる駆動力が確保されて車両停止後の車両の走行が適切に行われる。
なお、電磁弁装置の故障状態となったときがイグニッションオフの間である場合にも、フェールセーフギヤ段切換弁120の弁位置は第1位置に切り換えられていることから、イグニッションオフ中に電磁弁装置の故障状態となった後でイグニッションオンが実行された際には、フェールセーフギヤ段として第3速ギヤ段が成立させられて車両の発進や低速走行時に必要とされる駆動力が確保される。
上述のように、本実施例によれば、電磁弁装置の故障状態において、その故障状態直前の制御圧PSLC1に基づいて予め設定された低速側フェールセーフギヤ段(第3速ギヤ段)を達成するための第1位置とその故障状態直前の制御圧PSLC2に基づいて予め設定された高速側フェールセーフギヤ段(第5速ギヤ段)を達成するための第2位置とのうちのいずれかに保持されるフェールセーフギヤ段切換弁120がライン油圧PL1に基づいて第5速ギヤ段を達成するための第2位置に保持されるので、電磁弁装置が故障状態となったときの自動変速機10のフェールセーフギヤ段がその故障状態直前の車両状態に応じて第3速ギヤ段と第5速ギヤ段とで2段階設定されると共に、その第5速ギヤ段にて走行中にD→N操作が実行されたとしてもフェールセーフギヤ段切換弁120の第2位置が保持されて更にシフトレバー72が「D」ポジションへ操作されたとしてもその第5速ギヤ段が再び成立させられる。
これにより、電磁弁装置が故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる。特に、高車速にて走行中であると考えられる第5速ギヤ段にて走行中に、D→N→D操作が実行されたとしても第3速ギヤ段が成立させられないことから、違和感を感じることが回避されて電磁弁装置が故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる。
また、本実施例によれば、フェールセーフギヤ段切換弁120は制御圧PSLC1に基づいて第1位置へ切り換えられ、制御圧PSLC2に基づいて第2位置へ切り換えられるので、制御圧PSLC1が出力されている低速側ギヤ段成立時の車両走行中に故障状態となったときには、そのときに切り換えられているフェールセーフギヤ段切換弁120の第1位置が保持されて第3速ギヤ段が成立させられ、制御圧PSLC2が出力されている高速側ギヤ段成立時の車両走行中に故障状態となったときには、そのときに切り換えられているフェールセーフギヤ段切換弁120の第2位置が保持されて第5速ギヤ段が成立させられる。よって、低速側ギヤ段での走行中に故障状態となって一律に第5速ギヤ段が成立させられる場合と異なり駆動力が不足することが回避されて故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる一方で、高速側ギヤ段での走行中に故障状態となって一律に第3速ギヤ段が成立させられる場合と異なりエンジン回転速度Nが過回転領域を越えるほど上昇したり強いエンジンブレーキが作用したりして違和感を感じることが回避されて故障状態となった後の車両の走行が適切に行われる。
また、本実施例によれば、フェールセーフギヤ段切換弁120は、第1位置にあるときはDレンジ圧PをクラッチC1へ向かって出力するとともに、第2位置にあるときにはDレンジ圧PをクラッチC2へ向かって出力するものであり、油圧制御回路100はこのフェールセーフギヤ段切換弁120に加えて、故障状態において正常側位置から故障側位置へ切り換えられ、その正常側位置において制御圧PSLC1がクラッチC1へ供給されることを許容し、制御圧PSLC2がクラッチC2へ供給されることを許容し、制御圧PSLB3がブレーキB3へ供給されることを許容する一方で、その故障側位置においてフェールセーフギヤ段切換弁120からのDレンジ圧PがクラッチC1またはクラッチC2へ供給されることを許容し、且つライン油圧PL1がブレーキB3へ供給されることを許容する故障時切換弁122をさらに含むので、正常状態のときには、フェールセーフギヤ段切換弁120の弁位置に拘わらず言い換えればフェールセーフギヤ段切換弁120を介さずにクラッチC1、クラッチC2、およびブレーキB3へ制御圧PSLC1、制御圧PSLC2、および制御圧PSLB3が供給され得て、クラッチC1、クラッチC2、およびブレーキB3がそれぞれ係合および解放させられる。また、制御圧PSLC1が出力されている低速側ギヤ段成立時の車両走行中に故障状態となったときには、そのときにフェールセーフギヤ段切換弁120により保持されている第1位置に従って出力されるDレンジ圧PによりクラッチC1が係合されると共にライン油圧PL1によりブレーキB3が係合される一方で、制御圧PSLC2が出力されている高速側ギヤ段成立時の車両走行中に故障状態となったときには、そのときにフェールセーフギヤ段切換弁120により保持されている第2位置に従って出力されるDレンジ圧PによりクラッチC2が係合されると共にライン油圧PL1によりブレーキB3が係合される。
また、本実施例によれば、クラッチC1とブレーキB3とが係合することで第3速ギヤ段が成立する一方で、クラッチC2とブレーキB3とが係合することで第5速ギヤ段が成立するので、低速側ギヤ段での走行中に故障状態となったときには第3速ギヤ段が成立することにより低速側フェールセーフギヤ段が成立させられ、高速側ギヤ段での走行中に故障状態となったときには第5速ギヤ段が成立することにより高速側フェールセーフギヤ段が成立させられる。
また、本実施例によれば、リニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB3は、いずれも常閉型のリニアソレノイドバルブであるので、電磁弁装置の故障状態のときにはリニアソレノイドバルブSLC1、SLC2、SLB3のいずれからも油圧(制御圧)が出力されない。
また、本実施例によれば、フェールセーフギヤ段切換弁120は、故障状態のときにはライン油圧PL1の低下によって第1位置へ戻されるので、電磁弁装置の故障状態のときにオイルポンプ28から作動油圧が出力されない場合には例えばエンジン30が運転停止となるイグニッションオフとされた場合には、ライン油圧PL1が途絶えてそのライン油圧PL1が低下することによりフェールセーフギヤ段切換弁120の弁位置の保持が解消(リセット)されてすなわち弁位置が初期状態とされてフェールセーフギヤ段切換弁120は第1位置に切り換えられる。これにより、ライン油圧PL1が途絶えた後に再びライン油圧PL1が生じるような場合には例えばイグニッションオフ後にイグニッションオンとされた場合には、第1油路138に出力されたDレンジ圧PによりクラッチC1が係合されると共にブレーキB3が係合されて第3速ギヤ段が成立させられる。よって、故障状態となった車両停止の際にイグニッションオフからイグニッションオンとされた場合には第3速ギヤ段が成立させられるので、車両の発進や低速走行が確保されて車両停止後の車両の走行が適切に行われる。
また、本実施例によれば、ライン油圧PL1は、第1調圧弁102によって調圧された調圧値であるので、マニュアルバルブ114の弁位置に関連して変化しないオイルポンプ28からの作動油圧に基づくそのライン油圧PL1がフェールセーフギヤ段切換弁120へ供給される。言い換えれば、オイルポンプ28からの作動油圧に基づいて調圧されたライン油圧PL1がマニュアルバルブ114を経由することなしにフェールセーフギヤ段切換弁120へ供給される。すなわち、オイルポンプ28からの作動油圧に基づいて調圧されたライン油圧PL1が直接的にフェールセーフギヤ段切換弁120へ供給される。これにより、電磁弁装置が故障状態となったときに成立させられた第5速ギヤ段にて走行中にD→N操作が実行されたときにはフェールセーフギヤ段切換弁120の第2位置が保持されて更にシフトレバー72が「D」ポジションへ操作されたときにはその第5速ギヤ段が再び成立させられる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例において、フェールセーフギヤ段切換弁120は、電磁弁装置の故障状態のときには元圧としてのライン油圧PL1に基づいてその第2位置を保持するように電磁弁装置の故障状態直前の弁位置を保持したが、この元圧はマニュアルバルブ114を介すことなく油圧制御回路100内の各部へ供給される油圧であれば良く、言い換えれば元圧はシフトレバー72の操作に連動するマニュアルバルブ114の弁位置の切換えに拘わらず油圧制御回路100内の各部へ供給される油圧であれば良く、例えばライン油圧PL1と同様にオイルポンプ28から出力される作動油圧に基づく油圧であるライン油圧PL2やモジュレータ油圧Pが用いられても良い。
また、前述の実施例では、電磁弁装置の故障状態のときには低速側ギヤ段として第3速ギヤ段が設定され、高速側ギヤ段として第5速ギヤ段が設定されていたが、車両の特性や変速段数等に応じて他のギヤ段が好適に設定されれば良い。例えば、自動変速機10において、第3電磁調圧弁をリニアソレノイドバルブSLB3に替えてリニアソレノイドバルブSLB1とし、第3油圧式摩擦係合装置をブレーキB3に替えてブレーキB1とすれば、低速側ギヤ段として第2速ギヤ段が設定され、高速側ギヤ段として第6速ギヤ段が設定される。このようにしても、本発明は適用され得る。
また、前述の実施例では、ライン油圧PL1に基づいてリニアソレノイドバルブSLB3により入力ポート168に制御圧PSLB3が入力され、入力ポート176にライン油圧PL1が入力され、それら制御圧PSLB3およびライン油圧PL1のいずれかが供給ポート170からブレーキB3へ供給されていたが、Dレンジ圧Pに基づいてリニアソレノイドバルブSLB3により入力ポート168に制御圧PSLB3が入力され、また入力ポート176にDレンジ圧Pが入力され、それら制御圧PSLB3およびDレンジ圧Pのいずれかが供給ポート170からブレーキB3へ供給されるようにしても良い。このようにブレーキB3へ供給される油圧がライン油圧PL1に替えてDレンジ圧Pが用いられる場合には、制御圧PSLB2およびリバース圧Pのいずれか供給される油圧がシャトル弁116を介してブレーキB2へ出力されるように油路が構成されたと同様に、制御圧PSLB3およびDレンジ圧Pのいずれかか或いはリバース圧Pかの供給される油圧がシャトル弁を介してブレーキB3へ出力される。
また、前述の実施例では、故障時切換弁122は、モジュレータ油圧Pとそのモジュレータ油圧Pに基づいてリニアソレノイドバルブSLFSから出力された制御圧PSLFSおよびスプリング154の推力との関係によりスプール弁子152が正常側位置とフェール側位置とで切り換えられたが、正常状態のときにはスプール弁子152が正常側位置へ切り換えられ、電磁弁装置の故障状態のときにはスプール弁子152がフェール側位置へ切り換えられるように構成される範囲で、実施例に示されるもの以外に種々のものが好適に用いられても良い。
例えば、制御圧PSLFSの元となるリニアソレノイドバルブSLFSへ供給されるモジュレータ油圧Pに替えて、ライン油圧PL1、PL2や制御圧PSLTなどが用いられても良い。また、リニアソレノイドバルブSLFSに替えて、常開型(ノーマルオープン型、N/O型)のON−OFFソレノイドバルブが用いられても良い。また、故障時切換弁122は、リニアソレノイド弁によってスプール弁子152が直接的に移動させられる直動型であっても良い。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
本発明が適用された車両用自動変速機の構成を説明する骨子図である。 図1の自動変速機の複数の変速段を成立させる際の摩擦係合装置の作動状態を説明する図表である。 図1の自動変速機などを制御するために車両に設けられた電気的な制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図3の電子制御装置によって行われる自動変速機の変速制御で用いられる変速線図(マップ)の一例を示す図である。 油圧制御回路のうち主に自動変速機の変速を制御するためのクラッチおよびブレーキの係合と解放とを制御する要部構成を説明する回路図である。
符号の説明
10:車両用自動変速機
28:オイルポンプ(油圧ポンプ)
100:油圧制御回路(油圧制御装置)
114:マニュアルバルブ(マニュアル弁)
120:フェールセーフギヤ段切換弁
122:故障時切換弁
SLC1:リニアソレノイドバルブ(第1電磁調圧弁)
SLC2:リニアソレノイドバルブ(第2電磁調圧弁)
SLB3:リニアソレノイドバルブ(第3電磁調圧弁)
C1:クラッチ(第1油圧式摩擦係合装置)
C2:クラッチ(第2油圧式摩擦係合装置)
B3:ブレーキ(第3油圧式摩擦係合装置)

Claims (7)

  1. 作動油圧を出力する油圧ポンプと、シフト操作位置の前進走行位置への操作に応じて弁位置が切り換えられることにより前進走行用油圧を発生させるマニュアル弁と、自動変速機の複数の変速段を達成させるために複数の油圧式摩擦係合装置へ作動油を選択的に供給する電磁弁装置と、該電磁弁装置の故障状態において該自動変速機の複数の変速段のうち予め設定された低速側フェールセーフギヤ段および高速側フェールセーフギヤ段が択一的に達成させられるように、前記故障状態直前の前記電磁弁装置からの出力油圧に基づいて該低速側フェールセーフギヤ段を達成するための第1位置と該高速側フェールセーフギヤ段を達成するための第2位置とのうちのいずれかに保持されるフェールセーフギヤ段切換弁とを備える形式の車両用自動変速機の油圧制御装置であって、
    前記フェールセーフギヤ段切換弁は、前記油圧ポンプからの前記作動油圧に基づく油圧であって前記マニュアル弁の弁位置に関連して変化しない元圧に基づいて前記第2位置に保持されるものであることを特徴とする車両用自動変速機の油圧制御装置。
  2. 前記電磁弁装置は、前記自動変速機の最低速側ギヤ段を含む低速側ギヤ段を成立させるための第1油圧式摩擦係合装置に作動油を供給する第1電磁調圧弁と、前記自動変速機の最高速側ギヤ段を含む高速側ギヤ段を成立させるための第2油圧式摩擦係合装置に作動油を供給する第2電磁調圧弁とを含み、
    前記フェールセーフギヤ段切換弁は、前記第1電磁調圧弁からの出力油圧に基づいて前記第1位置へ切り換えられ、前記第2電磁調圧弁からの出力油圧に基づいて前記第2位置へ切り換えられるものである請求項1の車両用自動変速機の油圧制御装置。
  3. 前記電磁弁装置は、前記低速側フェールセーフギヤ段および高速側フェールセーフギヤ段を達成するための第3油圧式摩擦係合装置に作動油を供給する第3電磁調圧弁を含み、
    前記フェールセーフギヤ段切換弁は、前記第1位置にあるときは前記前進走行用油圧を前記第1油圧式摩擦係合装置へ向かって出力するとともに、前記第2位置にあるときには前記前進走行用油圧を前記第2油圧式摩擦係合装置へ向かって出力するものであり、
    前記故障状態において正常側位置から故障側位置へ切り換えられ、該正常側位置において前記第1電磁調圧弁からの出力油圧が前記第1油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容し、前記第2電磁調圧弁からの出力油圧が前記第2油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容し、前記第3電磁調圧弁からの出力油圧が前記第3油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容する一方で、該故障側位置において前記フェールセーフギヤ段切換弁からの前記前進走行用油圧が前記第1油圧式摩擦係合装置または前記第2油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容し、且つ前記元圧または前記前進走行用油圧が前記第3油圧式摩擦係合装置へ供給されることを許容する故障時切換弁を、さらに含むものである請求項2の車両用自動変速機の油圧制御装置。
  4. 前記第1油圧式摩擦係合装置と前記第3油圧式摩擦係合装置とが係合することで所定の低速側ギヤ段が成立する一方で、前記第2油圧式摩擦係合装置と前記第3油圧式摩擦係合装置とが係合することで所定の高速側ギヤ段が成立するものである請求項3の車両用自動変速機の油圧制御装置。
  5. 前記第1電磁調圧弁、第2電磁調圧弁、および第3電磁調圧弁は、いずれも常閉型の電磁調圧弁である請求項3または4の車両用自動変速機の油圧制御装置。
  6. 前記フェールセーフギヤ段切換弁は、前記故障状態のときには、前記元圧の低下によって前記第1位置へ戻されるものである請求項1乃至5のいずれかの車両用自動変速機の油圧制御装置。
  7. 前記元圧は、調圧弁によって調圧された調圧値である請求項1乃至6のいずれかの車両用自動変速機の油圧制御装置。
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