JP4775619B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンジ位置検出装置の異常診断を行う機能を備えた自動変速機の制御装置に関する発明である。

自動変速機のレンジ位置検出装置においては、運転者が操作するシフトレバーの動きに応動してオン・オフする複数の接点を持つインヒビタスイッチを搭載し、複数の接点のオン・オフの組み合わせパターンに基づいて、パーキングレンジ（Ｐ）、リバースレンジ（Ｒ）、ニュートラルレンジ（Ｎ）、ドライブレンジ（Ｄ）の各レンジ位置を検出するようにしたものがある。このレンジ位置検出装置の異常発生時の油圧制御技術としては、特許文献１（特開平７−１９０１８５号公報）のものが知られている。このものは、Ｎレンジが検出された後、無信号状態が一定時間以上続いたときに、Ｄレンジと見なして油圧制御するようにしている。
特開平７−１９０１８５号公報（第１頁等）

しかし、上記構成では、ＮレンジからＲレンジにセレクトされた場合でも、Ｒレンジの検出系が断線していると、無信号状態となるため、実際にはＲレンジであるにも拘らずＤレンジの油圧制御を開始することになり、大きなショックを発生するという問題がある。

また、Ｎレンジの状態で断線が発生した場合も、Ｎレンジの状態でＤレンジと見なされて油圧制御が開始されるため、その後、実際にＤレンジにセレクトされたときに、大きなショックを発生するという問題がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、レンジ位置検出装置の異常時におけるセレクト操作時のショックを低減することができる自動変速機の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、運転者のシフトレバーの操作により切り換えられる少なくともパーキングレンジ（以下「Ｐレンジ」と表記）、リバースレンジ（以下「Ｒレンジ」と表記）、ニュートラルレンジ（以下「Ｎレンジ」と表記）、ドライブレンジ（以下「Ｄレンジ」と表記）の各レンジ位置とその中間状態位置を検出するための信号を出力するレンジ位置検出装置と、自動変速機内の複数の摩擦係合要素に供給する油圧を制御する複数の油圧制御弁と、前記シフトレバーの操作に連動して前記複数の油圧制御弁への油圧供給回路を切り換えるように設けられ、前記シフトレバーがＤレンジにシフトされているときのみ、前進変速段を確立させるのに必要な摩擦係合要素の油圧制御弁への油圧供給回路を形成するように切り換えられる手動切換弁と、前記レンジ位置検出装置から出力される信号に基づいてレンジ位置を判定するレンジ位置判定手段と、前記レンジ位置判定手段で判定したレンジ位置に応じて前記複数の油圧制御弁を制御することで前記複数の摩擦係合要素の係合状態を油圧で制御して変速段を切り換える変速制御手段と、前記レンジ位置検出装置から出力される信号に基づいて該レンジ位置検出装置の異常の有無を判定する異常診断手段とを備えた自動変速機の制御装置において、前記レンジ位置検出装置の異常時に、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作に対して高い方の油圧が選択されるように前記複数の油圧制御弁を制御する油圧制御手段を備えていることを特徴とする。この構成では、レンジ位置検出装置の異常時に、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作の油圧の中から最も高い油圧が選択されるように複数の油圧制御弁を制御するため、レンジ位置検出装置の異常時に摩擦係合要素の異常な滑りを抑制することができて、レンジ位置検出装置の異常時におけるセレクト操作時のショックを低減することができる。

この場合、請求項２のように、レンジ位置検出装置の正常時も、異常時と同様に、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作の油圧の中から最も高い油圧を選択するようにしても良い。このようにすれば、レンジ位置検出装置の正常、異常のいずれの場合も、適正油圧を選択してセレクト操作時のショックを低減することができると共に、正常時と異常時の制御ロジックを共通化することができる利点がある。

また、請求項３のように、後進用摩擦係合要素の油圧を元圧で制御し、前進用摩擦係合要素の油圧を該前進用摩擦係合要素のソレノイド圧で制御するようにしても良い。これにより、レンジ位置検出装置の正常、異常のいずれの場合も、摩擦係合要素の異常な滑りを抑制することができる。

この場合、請求項４のように、油圧制御手段は、後進用摩擦係合要素の油圧をＮ−Ｒ中間レンジの油圧設定とし且つ前進用摩擦係合要素の油圧をＮ−Ｄ中間レンジの油圧設定とすることで、Ｒレンジへのセレクトショック対策とＤレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定としても良い。これにより、Ｒ、Ｄいずれのレンジへのセレクトショックも低減することができる。

また、請求項５のように、油圧制御手段は、後進用摩擦係合要素の油圧をＲレンジの定常圧設定とし且つ前進用摩擦係合要素の油圧をＮ−Ｄ中間レンジの油圧設定とすることで、Ｒレンジ定常状態滑り防止とＤレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定としても良い。これにより、後進時の異常滑りとＤレンジへのセレクトショックの両方を軽減することができる。

また、請求項６のように、油圧制御手段は、後進用摩擦係合要素の油圧をＮ−Ｒ中間レンジの油圧設定とし且つ前進用摩擦係合要素の油圧をＤレンジの定常圧設定とすることで、Ｄレンジ定常状態滑り防止とＲレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定としても良い。これにより、前進時の異常滑りとＤレンジへのセレクトショックの両方を軽減することができる。

また、請求項７のように、Ｐレンジ又はＰ−Ｒ中間レンジ又はＲレンジ又はＲ−Ｎ中間レンジ又はＮレンジ信号からＮ−Ｄ中間レンジ信号へと変化した場合に所定時間遅らせて開始するＮ−Ｄ中間レンジの油圧を用いるようにしても良い。これにより、正常時のショックレベルを確保できると共に、異常時にも走行可能とすることができる。

この場合、請求項８のように、所定時間遅らせて開始するＮ−Ｄ中間レンジの油圧を用いる場合に、Ｐレンジ又はＰ−Ｒ中間レンジ又はＲレンジ信号からＮ−Ｄ中間レンジ信号へと変化したときに元圧をＲ−Ｎセレクト時用とするようにしても良い。これにより、実セレクトがＲ−Ｎの場合にＲ−Ｎショックを軽減することができる。

また、請求項９のように、Ｐ−Ｒ中間レンジ定常状態又はＲ−Ｎ中間レンジ定常状態又は無信号定常状態では、Ｒレンジ時及びＤレンジ時の双方で滑らない油圧設定とすると良い。これにより、走行性を確保できる。

また、請求項１０のように、Ｄレンジ信号からＮ−Ｄ中間レンジ信号への変化時にＤレンジ時に滑らない油圧設定とすると良い。これにより、走行性を確保できる。

以下、本発明を４速自動変速機に適用した一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、図１及び図２に基づいて自動変速機１１の概略構成を説明する。図２に示すように、エンジン（図示せず）の出力軸には、トルクコンバータ１２の入力軸１３が連結され、このトルクコンバータ１２の出力軸１４に、油圧駆動式の変速歯車機構１５が連結されている。トルクコンバータ１２の内部には、流体継手を構成するポンプインペラ３１とタービンランナ３２が対向して設けられ、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２との間には、オイルの流れを整流するステータ３３が設けられている。ポンプインペラ３１は、トルクコンバータ１２の入力軸１３に連結され、タービンランナ３２は、トルクコンバータ１２の出力軸１４に連結されている。

また、トルクコンバータ１２には、入力軸１３側と出力軸１４側との間を係合又は切り離しするためのロックアップクラッチ１６が設けられている。エンジンの出力トルクは、トルクコンバータ１２を介して変速歯車機構１５に伝達され、変速歯車機構１５の複数のギヤ（遊星歯車等）で変速されて、車両の駆動輪（前輪又は後輪）に伝達される。

変速歯車機構１５には、複数の変速段を切り換えるための摩擦係合要素である複数のクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２とブレーキＢ０，Ｂ１が設けられ、図３に示すように、これら各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１の係合／解放を油圧で切り換えて、動力を伝達するギヤの組み合わせを切り換えることによって変速比を切り換えるようになっている。尚、図３は４速自動変速機のクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２とブレーキＢ０，Ｂ１の係合の組合せを示すもので、○印はその変速段で係合状態（トルク伝達状態）に保持されるクラッチとブレーキを示し、無印は解放状態を示している。例えば、３速から２速にダウンシフトする場合は、３速で係合状態に保持されていた２つのクラッチＣ０，Ｃ２のうちの片方のクラッチＣ２を解放し、その代わりに、ブレーキＢ１を係合することで、２速にダウンシフトする。また、３速から４速にアップシフトする場合は、３速で係合状態に保持されていた２つのクラッチＣ０，Ｃ２のうちの片方のクラッチＣ０を解放し、その代わりに、ブレーキＢ１を係合することで、４速にアップシフトする。

図１に示すように、変速歯車機構１５には、エンジン動力で駆動される油圧ポンプ１８が設けられ、作動油（オイル）を貯溜するオイルパン（図示せず）内には、油圧制御回路１７が設けられている。この油圧制御回路１７は、元圧制御弁１９、自動変速制御回路２０、ロックアップ制御回路２１、手動切換弁２６等から構成され、オイルパンから油圧ポンプ１８で汲み上げられた作動油が元圧制御弁１９を介して自動変速制御回路２０とロックアップ制御回路２１に供給される。元圧制御弁１９には、油圧ポンプ１８からの油圧を所定のライン圧に制御するライン圧制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられ、自動変速制御回路２０には、変速歯車機構１５の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１に供給する油圧を制御する複数の変速用の油圧制御弁（図示せず）が設けられている。また、ロックアップ制御回路２１には、ロックアップクラッチ１６に供給する油圧を制御するロックアップ制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられている。

また、元圧制御弁１９と自動変速制御回路２０との間には、シフトレバー２５の操作に連動して自動変速制御回路２０内の複数の油圧制御弁への油圧供給経路を切り換える手動切換弁２６が設けられている。この手動切換弁２６は、シフトレバー２５がドライブレンジ（Ｄレンジ）にシフトされているときのみ、前進変速段を確立させるのに必要な摩擦係合要素（Ｂ０，Ｂ１，Ｃ０，Ｃ２）の油圧制御弁への油圧供給回路を形成するように切り換えられる。シフトレバー２５がリバースレンジ（Ｒレンジ）にシフトされたときには、手動切換弁２６は、後進変速段を確立させるのに必要な摩擦係合要素（Ｂ０，Ｃ１）の油圧制御弁への油圧供給回路を形成するように切り換えられる。シフトレバー２５がパーキングレンジ（Ｐレンジ）やニュートラルレンジ（Ｎレンジ）にシフトされたときには、手動切換弁２６は、全ての摩擦係合要素の油圧制御弁への油圧供給を遮断して変速歯車機構１５をニュートラル状態とするように切り換えられる。

一方、エンジンには、エンジン回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ２７が設けられ、変速歯車機構１５には、変速歯車機構１５の入力軸回転速度Ｎｔ（トルクコンバータ１２の出力軸回転速度）を検出する入力軸回転速度センサ２８と、変速歯車機構１５の出力軸回転速度Ｎｏを検出する出力軸回転速度センサ２９が設けられている。

これら各種センサや後述するレンジ位置検出装置４２の出力信号は、変速制御手段である自動変速機電子制御回路（以下「ＡＴ−ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＡＴ−ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種の変速制御プログラムを実行することで、予め設定した変速パターンに従って変速歯車機構１５の変速が行われるように、シフトレバー２５の操作位置や運転条件（スロットル開度、車速等）に応じて発生する変速段切り換え要求に応じて自動変速制御回路２０の各油圧制御弁への通電を制御して、変速歯車機構１５の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１に作用させる油圧を制御することによって、図３に示すように、各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１の係合／解放を切り換えて、動力を伝達するギヤの組み合わせを切り換えることで、変速歯車機構１５の変速比を切り換えるようになっている。このＡＴ−ＥＣＵ３０は、入力軸回転速度センサ２８で検出した入力軸回転速度Ｎｔと、出力軸回転速度センサ２９で検出した出力軸回転速度Ｎｏとに基づいてギヤ比を検出するギヤ比検出手段としての機能を備えている。

次に、レンジ位置検出装置４２の構成を図４乃至図７に基づいて説明する。レンジ位置検出装置４２は、シフトレバー２５の近傍に設けられ、このレンジ位置検出装置４２の摺動レバー４３がリンク１０を介してシフトレバー２５に連結されている。これにより、シフトレバー２５の操作に連動して摺動レバー４３が摺動するようになっている。

本実施例のレンジ位置検出装置４２は、例えば３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３（２値信号発生手段）から構成され、これら３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３は、摺動レバー４３に設けられた３個の摺動子４５と、絶縁体４４上に後述するパターンで配置された導体４６とから構成され、シフトレバー２５の操作によって摺動レバー４３と一体的に摺動子４５が絶縁体４４上を摺動して、所定の位置で摺動子４５が導体４６と接触するようになっている。３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の摺動子４５は、それぞれ信号線Ｌs1〜Ｌs3によってＡＴ−ＥＣＵ３０の３つの入力ポートに接続され、また、各導体４６は、ＧＮＤ配線Ｌgnd によってＡＴ−ＥＣＵ３０のＧＮＤ端子に接続されている。

本実施例では、摺動子４５が導体４６と接触した時の信号値が論理１（以下単に「１」と表記する）となり、摺動子４５が導体４６と接触していない時の信号値が論理０（以下単に「０」と表記する）となるようにＡＴ−ＥＣＵ３０の入力インターフェース回路で信号処理される。ＡＴ−ＥＣＵ３０は、レンジ位置検出装置４２の出力信号を読み込んで、後述する方法で、シフトレバー２５の操作位置を判定する。

本実施例の自動変速機１１は、シフトレバー２５の操作によってＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジの４つのレンジ位置に順番に切り換える構成であるため、レンジ位置検出装置４２で検出すべき位置は、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジの４つのレンジ位置と、Ｐ−Ｒ中間レンジ（ＰレンジとＲレンジとの間の中間状態位置）、Ｒ−Ｎ中間レンジ（ＲレンジとＮレンジとの間の中間状態位置）、Ｎ−Ｄ中間レンジ（ＮレンジとＤレンジとの間の中間状態位置）の３つの中間状態位置があり、従って、レンジ位置検出装置４２は、７つの位置を検出する必要がある。

そこで、本実施例では、レンジ位置検出装置４２の３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３から出力される２値信号（「０」，「１」）の組み合わせによって、上記７つの位置を表現する３ビットコードを構成するようにしている。

３ビットコードでは、２³ ＝８パターンを表現できるが、第１グループの３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の出力信号の組み合わせで検出すべき位置は７個であることから、３ビットコードの８パターンのうちの１パターンは使用しない。本実施例では、断線検出を可能にするために、３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値が全て非アクティブな信号値「０」になるパターンを使用しないものとし、それ以外の７パターンを使用するものとする。これにより、各レンジ位置とその中間状態位置のいずれの位置においても、少なくとも１つのスイッチ体からアクティブな信号「１」が出力されるように構成する。これにより、断線検出が可能となる。

更に、ただ一つのスイッチ体の故障（断線・地絡）が発生した場合に、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジの４つのレンジ位置のパターンが他のレンジ位置のパターンと一致してレンジ位置を誤判定しないようにするために、前記７つの位置のパターンをグレイコードで構成する。具体的には、３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３は、４つのレンジ位置と３つの中間状態位置において、隣り合う２つの位置間で１つのスイッチ体の信号値のみが切り換えられるように構成する。

この場合、１ビットのみが「１」となるパターンが３個、２ビットが「１」となるパターンが３個、３ビット全てが「１」となるパターンが１個であり、これらを前記７つの位置に割り付けることになる。グレイコードの制約により、３つの中間状態位置には、全て２ビットが「１」となるパターンが割り付けられる。従って、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジの４つのレンジ位置には、１ビットのみが「１」となる３つのパターンと、３ビット全てが「１」となる１つのパターンが割り付けられる。この場合、３ビット全てが「１」となるパターンをＰレンジ又はＮレンジに割り付けると、スイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の地絡時に中間状態位置でしか故障が検出できなくなり、故障検出可能なパターン数が減少する。

また、３ビット全てが「１」となるパターンをＲレンジに割り付けると、Ｎ−Ｄ中間レンジをＲレンジと誤判定して、バックアップランプが誤点灯することが避けられない。
これらの観点から、３ビット全てが「１」となるパターンは、Ｄレンジに割り付けられるのが最適である。

以上のような方法で、レンジ位置検出装置４２で検出すべき７つの位置について、図６（ａ）に示すように、３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値が割り付けられている。図５に示すように、各スイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の導体４６は、「１」に割り付けられた位置で摺動子４５と接触するように構成されている。

図６（ａ）に示すように、レンジ位置検出装置４２の３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の出力信号の組み合わせで表現される３ビットコードは、正常時には、Ｐレンジが「１００」、Ｐ−Ｒ中間レンジが「１１０」、Ｒレンジが「０１０」、Ｒ−Ｎ中間レンジが「０１１」、Ｎレンジが「００１」、Ｎ−Ｄ中間レンジが「１０１」、Ｄレンジが「１１１」となる。

次に、図６及び図７を用いてレンジ位置検出装置４２が異常になった時のコードパターンを検討する。異常の態様は、３個のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３のうちのいずれか１個が断線・地絡した場合について検討する。図６及び図７において、最下段の「判別」の欄は、スイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値による判別結果を示し、「Ｘ」は３つのスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値が全て「０」となる異常なコードのパターンを表している。

本実施例では、レンジ位置検出装置４２の３つのスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３のいずれかの信号値が変化する毎にその変化後の信号値の組み合わせ（変化後の検出レンジ位置）が変化前の信号値の組み合わせ（変化前の検出レンジ位置）と隣り合う位置の信号値の組み合わせであるか否かを判定し、もし、隣り合う位置の信号値の組み合わせでなければ、レンジ位置検出装置４２の異常と判定する。また、ＡＴ−ＥＣＵ３０の電源オン中に「０００」という異常なコードが発生した場合もレンジ位置検出装置４２の異常と判定する。

［スイッチ体Ｓ１の断線時］
図６（ｂ）に示すように、スイッチ体Ｓ１の断線時には、全ての位置でスイッチ体Ｓ１の信号値が「０」となる。これにより、シフトレバー２５の位置がＤレンジの場合は、スイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値が「０１１」となるため、「Ｒ−Ｎ中間レンジ」と誤判定される。

また、シフトレバー２５をＤレンジにシフトして車両を走行させているときに、スイッチ体Ｓ１が断線してスイッチ体Ｓ１の信号値が「０」となると、検出レンジ位置の変化パターンが「Ｄレンジ」→「Ｒ−Ｎ中間レンジ」という正常な状態では発生し得ない変化パターンとなるため、レンジ位置検出装置４２の異常と判定することができる。

また、シフトレバー２５がＰレンジの位置でスイッチ体Ｓ１が断線してスイッチ体Ｓ１の信号値が「０」となると、「０００」という異常なコードが発生するため、レンジ位置検出装置４２の異常と判定することができる。

［スイッチ体Ｓ２の断線時］
図６（ｃ）に示すように、スイッチ体Ｓ２の断線時には、全ての位置でスイッチ体Ｓ２の信号値が「０」となる。これにより、シフトレバー２５がＤレンジの位置の場合は、スイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値が「１０１」となるため、「Ｎ−Ｄ中間レンジ」と誤判定される。シフトレバー２５がＲレンジの位置でスイッチ体Ｓ２が断線してスイッチ体Ｓ２の信号値が「０」となると、「０００」という無信号状態（異常なコード）が発生する。

また、シフトレバー２５がＰ、Ｐ−Ｒの各位置でスイッチ体Ｓ２が断線しても、検出レンジ位置が変化しないか隣り合うレンジ位置に変化するだけであるため、異常を検出できないが、この状態からシフトレバー２５をＤレンジにシフトすると、Ｒレンジを通過する際に「０００」という異常なコードが発生するため、レンジ位置検出装置４２の異常と判定することができる。

［スイッチ体Ｓ３の断線時］
図６（ｄ）に示すように、スイッチ体Ｓ３の断線時には、全ての位置でスイッチ体Ｓ３の信号値が「０」となる。これにより、シフトレバー２５がＤレンジの位置の場合は、スイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値が「１１０」となるため、「Ｐ−Ｒ中間レンジ」と誤判定されるが、シフトレバー２５がＤレンジの位置で車両走行中に、スイッチ体Ｓ３が断線してスイッチ体Ｓ３の信号値が「０」となると、検出レンジ位置の変化パターンが「Ｄレンジ」→「Ｐ−Ｒ中間レンジ」という正常な状態では発生し得ない変化パターンとなるため、レンジ位置検出装置４２の異常と判定することができる。

また、シフトレバー２５がＮレンジの位置でスイッチ体Ｓ３が断線すると、その瞬間、「０００」という異常なコードが発生するため、レンジ位置検出装置４２の異常と判定することができる。

また、シフトレバー２５がＰ、Ｐ−Ｒ、Ｒ、Ｒ−Ｎの各位置でスイッチ体Ｓ３が断線しても、検出レンジ位置が変化しないか隣り合うレンジ位置に変化するだけであるため、異常を検出できないが、この状態からシフトレバー２５をＤレンジにシフトすると、Ｎレンジを通過する際に「０００」という異常なコードが発生するため、レンジ位置検出装置４２の異常と判定することができる。

また、シフトレバー２５がＮ−Ｄ中間レンジの位置でスイッチ体Ｓ３が断線すると、その瞬間、検出レンジ位置の変化パターンが「Ｎ−Ｄ中間レンジ」→「Ｐレンジ」という正常な状態では発生し得ない変化パターンとなるため、レンジ位置検出装置４２の異常と判定することができる。

［スイッチ体Ｓ１〜Ｓ３のいずれかが地絡した時］
図７（ｂ）に示すように、３つのスイッチ体Ｓ１のいずれかが地絡しても、シフトレバー２５がＤレンジにシフトされた状態になっていれば、検出レンジ位置が「Ｄレンジ」となるため、車両の走行が可能である。

図８は、実際のレンジ位置とスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の断線・地絡時の検出レンジ位置（スイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値による判定結果）との関係を表す図である。

例えば、実際のレンジ位置が「Ｐレンジ」のときに、スイッチ体Ｓ３の地絡が発生すると、検出レンジ位置が「Ｎ−Ｄ中間レンジ」となり、検出レンジ位置の変化パターンが「Ｐレンジ」→「Ｎ−Ｄ中間レンジ」という正常な状態では発生し得ない変化パターンとなるため、レンジ位置検出装置４２の異常と判定し、異常箇所がスイッチ体Ｓ３の地絡と特定することができる。

また、実際のレンジ位置が「Ｎ−Ｄ中間レンジ」のときに、スイッチ体Ｓ３の断線が発生すると、検出レンジ位置が「Ｐレンジ」となり、検出レンジ位置の変化パターンが「Ｎ−Ｄ中間レンジ」→「Ｐレンジ」という正常な状態では発生し得ない変化パターンとなるため、レンジ位置検出装置４２の異常と判定し、異常箇所がスイッチ体Ｓ３の断線と特定することができる。

本実施例のように、レンジ位置を複数の２値信号を組み合わせたコードで表現するインヒビタスイッチでは、図６〜図８に示すように、異常箇所が異なると、異なったセレクト操作に対して、見掛け上、同一の信号変化パターンが発生する場合がある。

例えば、スイッチ体Ｓ１の断線状態で、「Ｎレンジ」→「Ｄレンジ」というセレクト操作を行った場合は、検出レンジ位置が「Ｎレンジ」→「Ｒ−Ｎ中間レンジ」と誤判定される。

また、スイッチ体Ｓ３の地絡状態で、「Ｎレンジ」→「Ｒレンジ」というセレクト操作を行った場合は、上記の場合と同じく、検出レンジ位置が「Ｎレンジ」→「Ｒ−Ｎ中間レンジ」と誤判定される。

そこで、本実施例では、「Ｎレンジ」→「Ｒ−Ｎ中間レンジ」と検出されたときには、油圧設定を「Ｎ−Ｒ共通Ｎ−Ｄ圧」としてショックを軽減する。ここで、「Ｎ−Ｒ共通Ｎ−Ｄ圧」について図９の油圧回路を用いて説明する。油圧ポンプ１８の吐出圧を元圧制御弁１９で制御し、この油圧が手動切換弁２６を介して後進用クラッチＲＥＶ／Ｂに供給されると共に、調圧弁５１で調圧した油圧が前進用クラッチＦＷＤ／Ｂに供給される。尚、後進用クラッチＲＥＶ／Ｂに供給される油圧の一部は、後進シフト弁５２にも供給される。

この場合、元圧制御弁１９のソレノイドＳＯＬ１（＝後進用クラッチＲＥＶ／ＢのソレノイドＳＯＬ１）と調圧弁５１のソレノイドＳＯＬ２（＝前進用クラッチＦＷＤ／ＢのソレノイドＳＯＬ２）とがＡＴ−ＥＣＵ３０によって別々に制御可能となっている。「Ｎ−Ｒ共通Ｎ−Ｄ圧」は、後進用クラッチＲＥＶ／ＢのソレノイドＳＯＬ１を「Ｎ−Ｒ中間レンジ」用設定とし、前進用クラッチＦＷＤ／ＢのソレノイドＳＯＬ２を「Ｎ−Ｄ中間レンジ」用設定とすることである。この「Ｎ−Ｒ共通Ｎ−Ｄ圧」は、Ｒレンジへのセレクトショック対策とＤレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定である。

また、正常状態のＲ定常走行中にスイッチ体Ｓ１の地絡が発生した場合と、スイッチ体Ｓ３の断線中に「Ｒレンジ」→「Ｄレンジ」とセレクトした場合に、いずれも、「Ｒレンジ」→「Ｐ−Ｒ中間レンジ」と信号が変化する。

そこで、「Ｒレンジ」→「Ｐ−Ｒ中間レンジ」の変化を検出したときには、元圧（＝後進用クラッチＲＥＶ／ＢのソレノイドＳＯＬ１）＝Ｒ定常圧、前進用クラッチＦＷＤ／ＢのソレノイドＳＯＬ２＝Ｎ−Ｄ圧とすることで、ショックを軽減できる。

しかし、上記の方法では、下記の場合にショックを軽減できない。
Ｐ−Ｒ定常状態の信号時に、（１）スイッチ体Ｓ１の地絡状態で、「Ｐ−Ｒ中間レンジ」から「Ｒレンジ」にセレクトしたとき又はＲ定常状態、また、（２）スイッチ体Ｓ３の断線状態で、「Ｐ−Ｒ中間レンジ」から「Ｄレンジ」にセレクトしたとき又はＤ定常状態の場合である。この場合には、レンジ位置検出装置４２の異常時に、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作の油圧の中から最も高い油圧を選択することで、クラッチ滑りを防止して、ショックを軽減する。具体的には、図１０に示す油圧設定を用いる。本実施例では、レンジ位置検出装置４２の正常時も、異常時と同様に、図１０に示す油圧設定を用いる。

図１０に示す油圧設定において、「Ｎ−Ｒ共通Ｎ−Ｄ圧」は、後進用クラッチＲＥＶ／ＢをＮ−Ｒ中間レンジの油圧設定とし、前進用クラッチＦＷＤ／ＢをＮ−Ｄ中間レンジの油圧設定とすることで、Ｒレンジへのセレクトショック対策とＤレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定である。
「Ｒ定常圧＋Ｎ−Ｄ圧」は、後進用クラッチＲＥＶ／ＢをＲレンジの定常圧設定とし、前進用クラッチＦＷＤ／ＢをＮ−Ｄ中間レンジの油圧設定とすることで、Ｒレンジ定常状態滑り防止とＤレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定である。

「Ｄ定常圧＋Ｎ−Ｒ圧」は、後進用クラッチＲＥＶ／ＢをＮ−Ｒ中間レンジの油圧設定とし、前進用クラッチＦＷＤ／ＢをＤレンジの定常圧設定とすることで、Ｄレンジ定常状態滑り防止とＲレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定である。

また、Ｐレンジ又はＰ−Ｒ中間レンジ又はＲレンジ又はＲ−Ｎ中間レンジ又はＮレンジ信号からＮ−Ｄ中間レンジ信号へと変化した場合に所定時間遅らせて開始するＮ−Ｄ圧を用いる（ここで、Ｎ−Ｄ圧は、Ｎ−Ｄ中間レンジの油圧である）。これにより、正常時のショックレベルを確保できると共に、異常時にも走行可能とすることができる。

ここで、所定時間遅らせて開始するＮ−Ｄ圧を用いる場合に、Ｐレンジ又はＰ−Ｒ中間レンジ又はＲレンジ信号からＮ−Ｄ中間レンジ信号へと変化したときに元圧（＝後進用クラッチＲＥＶ／ＢのソレノイドＳＯＬ１）をＲ−Ｎセレクト時用とする。これにより、実セレクトがＲ−Ｎの場合にＲ−Ｎショックを軽減することができる。

また、Ｐ−Ｒ中間レンジ定常状態又はＲ−Ｎ中間レンジ定常状態又は無信号定常状態では、Ｒレンジ時及びＤレンジ時の双方で滑らない油圧設定（Ｒ，Ｄ定常圧）とする。
また、Ｄレンジ信号からＮ−Ｄ中間レンジ信号への変化時にＤレンジ時に滑らない油圧設定（Ｄ定常圧）とする。

ＡＴ−ＥＣＵ３０は、図１１の油圧設定ルーチンを実行することで、レンジ位置検出装置４２の正常時と異常時に、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作の油圧の中から最も高い油圧を選択する油圧制御手段として機能する。

図１１の油圧設定ルーチンが起動されると、まずステップ１０１で、レンジ位置検出装置４２の出力信号を読み込み、次のステップ１０２に進み、信号変化が有るか否かを判定し、信号変化が無ければ、ステップ１０９に進み、他の制御処理を実行して前記ステップ１０１に戻る。

一方、信号変化が有れば、ステップ１０３に進み、信号変化パターンを判別し、「Ｎレンジ」から「Ｒ−Ｎ中間レンジ」への変化が検出されれば、ステップ１０４に進み、図１０に示す油圧設定を用いて、油圧設定を「Ｎ−Ｒ共通Ｎ−Ｄ圧」とする。

「Ｒレンジ」から「Ｎ−Ｄ中間レンジ」への変化が検出されれば、ステップ１０５に進み、図１０に示す油圧設定を用いて、油圧設定を「Ｒ定常Ｎ−Ｄ圧」とする。
「Ｐ−Ｒ中間レンジ」から「Ｎレンジ」への変化が検出されれば、ステップ１０６に進み、図１０に示す油圧設定を用いて、油圧設定を「Ｒ−Ｎ＋ディレーＮ−Ｄ圧」とする。

「Ｐ−Ｒ中間レンジ」から「Ｎレンジ」への変化が検出されれば、ステップ１０７に進み、図１０に示す油圧設定を用いて、油圧設定を「Ｄ定常＋Ｎ−Ｒ圧」とする。
「Ｒ−Ｎ中間レンジ」から「Ｎ−Ｄ中間レンジ」への変化が検出されれば、ステップ１０８に進み、図１０に示す油圧設定を用いて、油圧設定を「ディレーＮ−Ｄ圧」とする。

以上のようにして、油圧を設定した後、ステップ１０９に進み、他の制御処理を実行して前記ステップ１０１に戻る。

図１２は、「Ｒレンジ」から「Ｐ−Ｒ中間レンジ」の信号を発生するセレクト操作時のスロットル開度と油圧指令値との関係を示す図である。本実施例では、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作の油圧の中から最も高い油圧を選択する。従って、前進用クラッチＦＷＤ／Ｂの油圧は、最も高いＲ→Ｄ時（＝Ｎ→Ｄ時）に合わせ、後進用クラッチＲＥＶ／Ｂの油圧は、最も高いＲ定常時に合わせる。

以上説明した本実施例では、レンジ位置検出装置４２の異常時に、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作の油圧の中から最も高い油圧を選択するようにしたので、レンジ位置検出装置４２の異常時に摩擦係合要素の異常な滑りを抑制することができて、レンジ位置検出装置４２の異常時におけるセレクト操作時のショックを低減することができる。

しかも、本実施例では、レンジ位置検出装置４２の正常時も、異常時と同様に、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作の油圧の中から最も高い油圧を選択するようにしたので、レンジ位置検出装置４２の正常、異常のいずれの場合も、適正油圧を選択してセレクト操作時のショックを低減することができると共に、正常時と異常時の制御ロジックを共通化することができる利点がある。
しかしながら、本発明の油圧設定は、レンジ位置検出装置４２の異常時のみに実施し、正常時には従来同様の油圧設定を行うようにしても良い。

また、本実施例の自動変速機１１は、シフトレバー２５の操作によってＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジの４つのレンジ位置に切り換えられるようになっているが、切り換え可能なレンジ位置が５つ以上の自動変速機に本発明を適用する場合は、レンジ位置検出装置４２のスイッチ体の数を５個に増加して、例えば、４個のスイッチ体から出力される２値信号（「０」，「１」）の組み合わせによって４ビットコードを構成するようにしても良い。

また、本実施例では、レンジ位置検出スイッチ４２のスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３を接触式スイッチで構成したが、非接触式のスイッチ（センサ）で構成しても良い。非接触式のスイッチ（センサ）としては、例えば、ホール素子等の磁気センサや光センサを用いれば良い。具体的には、摺動子４５の代わりに磁気センサを摺動レバー４３に取り付け、導体４６の代わりに磁性体を設けて、シフトレバー２５の操作によって摺動レバー４３と一体的に移動する磁気センサが磁性体に対向した時に磁気センサの出力が変化する構成としても良い。或は、摺動子４５の代わりに光センサを摺動レバー４３に取り付け、導体４６の代わりにスリット等を設けて、シフトレバー２５の操作によって摺動レバー４３と一体的に移動する光センサがスリット等に対向した時に光センサの出力が変化する構成としても良い。非接触式のスイッチ（センサ）を用いれば、レンジ位置検出スイッチ４２の耐久性を向上できる利点がある。

また、本発明で使用するレンジ位置検出装置４２は、上記の構成に限定されるものではなく、公知の様々な構成のレンジ位置検出装置を用いたシステムに本発明を適用して実施できる。

その他、本発明は、４速自動変速機に限定されず、３速以下又は５速以上の自動変速機にも適用できることは言うまでもない。

本発明の実施例における自動変速機全体の概略構成図である。 自動変速機の機械的構成を模式的に示す図である。 各変速段のクラッチＣ０〜Ｃ２とブレーキＢ０，Ｂ１の係合／解放の組み合わせを示す図である。 レンジ位置検出装置の概略構成図である。 レンジ位置検出装置の各スイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の導体の配置パターンを示す図である。 （ａ）は正常時の各レンジ位置とスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値との関係を説明する図、（ｂ）はスイッチ体Ｓ１の断線時の各レンジ位置とスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値との関係を説明する図、（ｃ）はスイッチ体Ｓ２の断線時の各レンジ位置とスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値との関係を説明する図、（ｄ）はスイッチ体Ｓ３の断線時の各レンジ位置とスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値との関係を説明する図である。 （ａ）は正常時の各レンジ位置とスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値との関係を説明する図、（ｂ）はスイッチ体Ｓ１の短絡時の各レンジ位置とスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値との関係を説明する図、（ｃ）はスイッチ体Ｓ２の短絡時の各レンジ位置とスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値との関係を説明する図、（ｄ）はスイッチ体Ｓ３の短絡時の各レンジ位置とスイッチ体Ｓ１〜Ｓ３の信号値との関係を説明する図である。 地絡・断線時の信号値を説明する図である。 油圧回路の構成を示す図である。 油圧設定マップを示す図である。 油圧設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 「Ｒレンジ」から「Ｐ−Ｒ中間レンジ」の信号を発生するセレクト操作時のスロットル開度と油圧指令値との関係を示す図である。

符号の説明

１１…自動変速機、１２…トルクコンバータ、１５…変速歯車機構、１７…油圧制御回路、１８…油圧ポンプ、１９…元圧制御弁、２０…自動変速制御回路、２１…ロックアップ制御回路、２５…シフトレバー、２６…手動切換弁、２８…入力軸回転速度センサ（入力軸回転速度検出手段）、２９…出力軸回転速度センサ、３０…ＡＴ−ＥＣＵ（油圧制御手段，変速制御手段，異常診断手段，レンジ位置判定手段）、Ｃ０〜Ｃ２…クラッチ（摩擦係合要素）、Ｂ０，Ｂ１…ブレーキ（摩擦係合要素）、４０…リンク、４２…レンジ位置検出装置、４３…摺動レバー、４４…絶縁体、４５…摺動子、４６…導体、５１…調圧弁、Ｓ１〜Ｓ４…スイッチ体

Claims (10)

1. 運転者のシフトレバーの操作により切り換えられる少なくともパーキングレンジ（以下「Ｐレンジ」と表記）、リバースレンジ（以下「Ｒレンジ」と表記）、ニュートラルレンジ（以下「Ｎレンジ」と表記）、ドライブレンジ（以下「Ｄレンジ」と表記）の各レンジ位置とその中間状態位置を検出するための信号を出力するレンジ位置検出装置と、
   自動変速機内の複数の摩擦係合要素に供給する油圧を制御する複数の油圧制御弁と、
   前記シフトレバーの操作に連動して前記複数の油圧制御弁への油圧供給回路を切り換えるように設けられ、前記シフトレバーがＤレンジにシフトされているときのみ、前進変速段を確立させるのに必要な摩擦係合要素の油圧制御弁への油圧供給回路を形成するように切り換えられる手動切換弁と、
   前記レンジ位置検出装置から出力される信号に基づいてレンジ位置を判定するレンジ位置判定手段と、
   前記レンジ位置判定手段で判定したレンジ位置に応じて前記複数の油圧制御弁を制御することで前記複数の摩擦係合要素の係合状態を油圧で制御して変速段を切り換える変速制御手段と、
   前記レンジ位置検出装置から出力される信号に基づいて該レンジ位置検出装置の異常の有無を判定する異常診断手段と
   を備えた自動変速機の制御装置において、
   前記レンジ位置検出装置の異常時に、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作の油圧の中から最も高い油圧が選択されるように前記複数の油圧制御弁を制御する油圧制御手段を備えていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記油圧制御手段は、前記レンジ位置検出装置の正常時も、異常時と同様に、同じ信号の変化パターンとなる複数の実セレクト操作の油圧の中から最も高い油圧を選択することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記油圧制御手段は、後進用摩擦係合要素の油圧を元圧で制御し、前進用摩擦係合要素の油圧を該前進用摩擦係合要素のソレノイド圧で制御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の制御装置。
4. 前記油圧制御手段は、後進用摩擦係合要素の油圧をＮ−Ｒ中間レンジの油圧設定とし且つ前進用摩擦係合要素の油圧をＮ−Ｄ中間レンジの油圧設定とすることで、Ｒレンジへのセレクトショック対策とＤレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記油圧制御手段は、後進用摩擦係合要素の油圧をＲレンジの定常圧設定とし且つ前進用摩擦係合要素の油圧をＮ−Ｄ中間レンジの油圧設定とすることで、Ｒレンジ定常状態滑り防止とＤレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記油圧制御手段は、後進用摩擦係合要素の油圧をＮ−Ｒ中間レンジの油圧設定とし且つ前進用摩擦係合要素の油圧をＤレンジの定常圧設定とすることで、Ｄレンジ定常状態滑り防止とＲレンジへのセレクトショック対策の双方で共用できる油圧設定とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
7. 前記油圧制御手段は、Ｐレンジ又はＰ−Ｒ中間レンジ又はＲレンジ又はＲ−Ｎ中間レンジ又はＮレンジ信号からＮ−Ｄ中間レンジ信号へと変化した場合に所定時間遅らせて開始するＮ−Ｄ中間レンジの油圧を用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
8. 前記油圧制御手段は、前記所定時間遅らせて開始するＮ−Ｄ中間レンジの油圧を用いる場合に、Ｐレンジ又はＰ−Ｒ中間レンジ又はＲレンジ信号からＮ−Ｄ中間レンジ信号へと変化したときに元圧をＲ−Ｎセレクト時用とすることを特徴とする請求項７に記載の自動変速機の制御装置。
9. 前記油圧制御手段は、Ｐ−Ｒ中間レンジ定常状態又はＲ−Ｎ中間レンジ定常状態又は無信号定常状態では、Ｒレンジ時及びＤレンジ時の双方で滑らない油圧設定とすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
10. 前記油圧制御手段は、Ｄレンジ信号からＮ−Ｄ中間レンジ信号への変化時にＤレンジ時に滑らない油圧設定とすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。

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