JP4887677B2 - 車両用自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせによって複数の変速段を選択的に達成させる車両用自動変速機の油圧制御装置に係り、特に、変速出力に対応する変速段が得られなかったときにはその原因となる係合不良となった油圧式摩擦係合装置を特定する技術に関するものである。
変速に用いられる油圧式の摩擦クラッチおよびブレーキと、マイクロプロセッサーによって構成される電子制御装置とを備え、前記摩擦クラッチおよびブレーキの油圧アクチュエータにはそれぞれ制御弁が配設され、その油圧アクチュエータは、変速機の変速段、原動機の負荷、並びに車速のうちのいずれかの運転パラメータに応じて、前記電子制御装置により、前記油圧アクチュエータを制御する電磁切換弁および圧力制御弁が電気的に制御される、自動車用自動変速機の油圧制御装置において、前記電子制御装置等の故障の際、前記電磁弁および圧力制御弁は無電流状態に切り換えられ、且つ、そのとき低速ギヤに設定されていた場合は自動的に低速ギヤ（特に第３速ギヤ）に切り換えられ、そのとき高速ギヤに設定されていた場合は自動的に高速ギヤ（特に第５速ギヤ）に切り換えられるようにした車両用自動変速機の油圧制御装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載されたものがそれである。
このような油圧制御装置によれば、たとえば第１速乃至第３速の低速ギヤで走行中に故障が発生したときには自動変速機が第３速ギヤ段に切り換えられ、たとえば第４速乃至第６速の高速ギヤで走行中に故障が発生したときには自動変速機が第５速ギヤ段に切り換えられるので、故障発生時における急減速が解消されるとともに再発進が可能となる。
特表２００２−５３３６３０号公報
ところで、上記従来の車両用自動変速機の油圧制御装置においては、故障発生時において故障発生部位の特定が不明であることから、故障走行時における制御性が悪化したり、サービス工場における修理工数の増加を引き起こすという問題があった。
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、故障発生時において故障発生部位を特定することができ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に係る発明の要旨とするところは、複数の油圧式摩擦係合装置のうちから選択された少なくとも２つの油圧式摩擦係合装置が係合させられることにより変速比が異なる複数の前進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であって、（ａ）第１の変速出力に対応する第１の変速段が成立しないことを判定する第１変速段不成立判定手段と、（ｂ）その第１変速段不成立判定手段によって前記第１の変速段が不成立であると判定された場合は、第２の変速段を成立させるために、その第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうちの１つを解放させて他の油圧式摩擦係合装置を係合させる第２の変速出力を発生させる故障時変速段切換手段と、（ｃ）その第２の変速出力に対応する第２の変速段が成立しないことを判定する第２変速段不成立判定手段と、（ｄ）その第２変速段不成立判定手段により第２の変速段が成立しないことが判定されたか否かに基づいて係合不良となった油圧式摩擦係合装置を特定する特定手段とを、含み、（ｅ）前記特定手段は、前記第２の変速段が成立したと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち前記第２の変速出力によって解放された油圧式摩擦係合装置を特定し、前記第２の変速段が成立しないと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち前記第２の変速出力によって解放されなかった油圧式摩擦係合装置を特定するものであることを特徴とする。
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記第１変速段不成立判定手段は、前記自動変速機の入力軸回転速度および出力軸回転速度に基づいてその自動変速機のニュートラルフェイルの発生を判定することにより前記第１の変速段が成立したか否かを判定することを特徴とする。
また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、請求項１または２に係る発明において、前記第２変速段不成立判定手段は、前記自動変速機の入力軸回転速度および出力軸回転速度に基づいてその自動変速機のニュートラルフェイルの発生を判定することにより前記第２の変速段が成立したか否かを判定することを特徴とする。
また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１に係る発明において、前記自動変速機の複数の変速段のうち前記特定手段によって特定された油圧式摩擦係合装置の係合を条件として成立する変速段を除く変速段を達成するための変速出力を行う自動変速制御手段を、含むことを特徴とする。
請求項１に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、第１変速段不成立判定手段により第１の変速出力に対応する第１の変速段が成立しないことが判定された場合は、故障時変速段切換手段によって、第２の変速段を成立させるために、その第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうちの１つを解放し他の油圧式摩擦係合装置を係合させる第２の変速出力が発生され、特定手段により、第２変速段不成立判定手段により第２変速出力に対応する第２の変速段が成立しないことが判定されたか否かに基づいて係合不良となった油圧式摩擦係合装置が特定されるので、故障発生時において故障発生部位を特定することができる。また、この請求項１に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、油圧式摩擦係合装置の係合油圧状態を検出する油圧センサ或いは油圧スイッチやそれらからの信号に基づいて係合油圧状態を判定する係合油圧状態判定手段が不要となる。また、前記特定手段は、前記第２の変速段が成立したと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち前記第２の変速出力によって解放された油圧式摩擦係合装置を特定し、前記第２の変速段が成立しないと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち前記第２の変速出力によって解放されなかった油圧式摩擦係合装置を特定するものであることから、故障発生時において故障発生部位を特定することができる。
また、請求項２に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、前記第１変速段不成立判定手段は、前記自動変速機の入力軸回転速度および出力軸回転速度に基づいてその自動変速機のニュートラルフェイルの発生を判定するものであることから、このニュートラルフェイルの発生に基づいて前記第１の変速出力に対応する変速段が成立しないことが容易に判定される。
また、請求項３に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、前記第２変速段不成立判定手段は、前記自動変速機の入力軸回転速度および出力軸回転速度に基づいてその自動変速機のニュートラルフェイルの発生を判定するものであることから、このニュートラルフェイルの発生に基づいて前記第２の変速出力に対応する変速段が成立しないことが容易に判定される。
また、請求項４に係る発明の車両用自動変速機の油圧制御装置によれば、前記自動変速機の複数の変速段のうち前記特定手段によって特定された油圧式摩擦係合装置の係合を条件として成立する変速段を除く変速段を達成するための変速出力を行う自動変速制御手段を含むことから、特定手段によって特定された故障中の油圧式摩擦係合装置の係合を条件として成立する変速段を除いて故障発生時の変速段が決定されるので、従来に比較して、走行中の故障の発生による大幅な変速比の変化が少なくなるとともに、一旦停止後の車両の発進が可能となり、車両走行に支障が発生することが好適に防止される。
ここで好適には、前記自動変速機としては、共通の軸心上に設けられた複数の遊星歯車装置を有する遊星歯車式の自動変速機が好適に用いられるが、互いに平行な複数の軸心上に設けられた複数の遊星歯車装置を有するものでもよく、また、複数の入力経路を切り換えて変速する遊星歯車式自動変速機を用いることもできる型式や、ＦＦ式、ＦＲ式など、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を採用できる。
また、好適には、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ている。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オイルポンプは、例えばエンジン等の走行用の動力源により駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、走行用動力源とは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。
また、好適には、前記油圧式摩擦係合装置は油圧アクチュエータによってそれぞれ作動させられるものであり、各油圧アクチュエータに対応して設けられたシフトバルブにより電子制御装置からの指令に従って出力される係合圧が各油圧アクチュエータに供給されるものである。上記シフトバルブは、所謂リニアソレノイドバルブであって、推力を出力する電磁ソレノイドと、その電磁ソレノイドからの推力が作用されるスプールとを備え、そのスプールの一端側に、閉弁方向の推力を発生させるために出力油圧が導かれてフィードバック油室と、閉弁方向の推力をスプールに作用させるスプリングとが配設され、それらの推力と他端側に設けられた電磁ソレノイドによる開弁方向の推力とのバランスで、出力油圧を調圧するように構成される。上記シフトバルブは、デューティ制御で出力油圧を連続的に制御するＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブであってもよい。この場合は、必要に応じて、出力油圧の脈動を吸収するためのアキュムレータが用いられる。
また、好適には、前記シフトバルブは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置の各々に対応して１つずつ複数個設けられるが、同時に係合したり係合、解放したりする複数個の油圧式摩擦係合装置が存在する場合には、それ等に共通の変速用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、好適には、前記自動変速機は、前記複数の油圧式摩擦係合装置から選択された２つの油圧式摩擦係合装置の係合によって前記前進変速段のうちの１つが達成されるものであり、前記所定の油圧式摩擦係合装置は、２つの油圧式摩擦係合装置であってその一方または他方が係合させらえることが前進変速段の達成要件とされているものである。
また、好適には、前記所定の油圧式摩擦係合装置の係合圧をそれぞれ検出する油圧検出装置たとえば油圧センサ或いは油圧スイッチが設けられ、前記係合油圧状態判定手段はその油圧検出装置により検出された係合圧に基づいて上記所定の油圧式摩擦係合装置の係合油圧の状態を判定する。この係合油圧状態判定手段は、自動変速機の変速出力に対応して係合させられるべき２つの油圧式摩擦係合装置の一方である所定の油圧式摩擦係合装置の係合状態が正常であるか否かを判定する。
また、好適には、前記変速段不成立判定手段は、自動変速機の入力軸回転速度および出力軸回転速度からその自動変速機の実際の変速比（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）を算出し、その実際の変速比が変速段毎に設定された判定値を越えたこと、すなわち自動変速機のニュートラルフェイルが発生したことに基づいて、所定の変速出力に対応する所定の変速段が成立しないことを判定する。なお、上記自動変速機のニュートラルフェイルとは、自動変速機内の動力伝達経路の完全に解放された状態のみならず、油圧式摩擦係合装置のすべりにより自動変速機の変速比が所定の変速段の変速比よりも増加した状態をも含む意味で用いられている。
また、好適には、前記自動変速制御手段は、前記自動変速機の複数の変速段のうち前記特定手段によって特定された油圧式摩擦係合装置の係合を条件として成立する変速段に隣接する変速段を達成するための変速出力を行うものである。このようにすれば、係合不良となった油圧式摩擦係合装置の係合を条件とする変速段からそれに隣接した変速段に切換られるので、そのときの変速出力により達成されるべき変速段に次いで車両の走行状態に適した変速段に切換られるので、違和感が可及的に軽減される。
また、前記自動変速機は、複数の前進ギヤ段を備えたものであればよく、好適には、前進４速乃至前進８速のうちのいずれかの段数が採用される。この自動変速機の前進ギヤ段は、複数個の油圧式摩擦係合装置から選択された２つ或いは３つの油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせによって選択的に成立させられる。この複数個の油圧式摩擦係合装置には、前進ギヤ段の成立要件として必ず係合させられる１または２以上の所定の油圧式摩擦係合装置が含まれる。
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、車両用自動変速機１０の骨子図である。図２は複数の変速段を成立させる際の係合要素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、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。上記入力軸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トルクコンバータ３２のタービン軸である。また、上記出力回転部材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。上記エンジン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（前輪）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は中心線に対して略対称的に構成されており、図１ではその中心線の下半分が省略されている。
上記自動変速機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「１ｓｔ」〜第６変速段「６ｔｈ」の６つの前進変速段が成立させられるとともに、後進変速段「Ｒ」の後進変速段が成立させられる。図２に示すように、たとえば前進ギヤ段では、クラッチＣ１とブレーキＢ２の係合により第１速ギヤ段が、クラッチＣ１とブレーキＢ１の係合により第２速ギヤ段が、クラッチＣ１とブレーキＢ３の係合により第３速ギヤ段が、クラッチＣ１とクラッチＣ２の係合により第４速ギヤ段が、クラッチＣ２とブレーキＢ３の係合により第５速ギヤ段が、クラッチＣ２とブレーキＢ１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。本実施例の自動変速機１０では、所定のギヤ段を達成させるために一対の油圧式摩擦係合装置が係合させられるようになっているが、何らかの故障によってその一対の油圧式摩擦係合装置の一方の係合が十分に行われない場合は、自動変速機１０は上記所定のギヤ段に対応する変速比よりも大きい変速比を示すニュートラルフェイル状態となる。
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、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。第１変速段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）には必ずしもブレーキＢ２を係合させる必要は無いのである。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。なお、図１の符号２６はトランスミッションケースである。
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、油圧制御回路９８（図３参照）のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５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４は、油圧制御回路９８のうちリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する部分を示す回路図であり、クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３には、ライン油圧ＰＬからそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５によって電子制御装置９０からの指令信号に応じた係合圧に調圧されてそれぞれ供給されるようになっている。上記ライン油圧ＰＬは、図示しないリリーフ型調圧弁により、前記エンジン３０によって回転駆動される機械式のオイルポンプや電磁式オイルポンプからの出力圧から、アクセル開度或いはスロットル開度で表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。
上記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、変速用ソレノイドバルブに相当するものであって、基本的には何れも同じ構成であり、本実施例ではノーマリクローズ型のものが用いられている。図５のソレノイドバルブは、その一例であり、励磁電流に応じて電磁力を発生するソレノイド１００、スプール１０２、スプリング１０４、ライン油圧ＰＬが供給される入力ポート１０６、調圧した油圧を出力する出力ポート１０８、ドレーンポート１１０、出力油圧が供給されるフィードバック油室１１２を備えている。そして、フィードバック油室１１２に供給される出力圧（フィードバック油圧）をＰｏｕｔ、その受圧面積をＡｆ、スプリング１０４の荷重をＦｌｓ、ソレノイド１００による電磁力( 開弁方向の推力) をＦが、次式(1) を満足するように、スプール１０２が移動させられる。すなわち、(1) 式を変形した(2) 式に示すように、出力圧( 係合圧) は、ソレノイド１００の電磁力Ｆに従って入力ポート１０６と出力ポート１０８またはドレーンポート１１０との間の連通状態が変化させられることにより出力圧（フィードバック油圧Ｐｏｕｔ）が調圧制御され、前記油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３に供給される。リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５の各ソレノイド１００は、前記電子制御装置９０により独立に励磁され、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の油圧が独立に調圧制御されるようになっている。
Ｆ＝Ｐｏｕｔ×Ａｆ＋Ｆｌｓ ・・・(1)
Ｐｏｕｔ＝（Ｆ−Ｆｌｓ）／Ａｆ ・・・(2)
上記ソレノイドバルブＳＬ１およびＳＬ２の出力圧、すなわちクラッチＣ１およびクラッチＣ２の係合圧を検出するための油圧スイッチＳＣ１および油圧スイッチＳＣ２が、ソレノイドバルブＳＬ１とクラッチＣ１の油圧アクチュエータＡＣ１との間、およびソレノイドバルブＳＬ２とクラッチＣ２の油圧アクチュエータＡＣ２との間にそれぞれ接続されている。油圧スイッチＳＣ１および油圧スイッチＳＣ２は、クラッチＣ１およびクラッチＣ２の係合圧が係合完了を判定するために予め設定された所定値たとえばライン圧ＰＬに近い値以上となった場合に出力信号を発生する。上記クラッチＣ１およびクラッチＣ２は、図２に示されるように、前進ギヤ段のいずれにおいてもそれらのうちの一方或いは他方が必ず係合させられるものであり、請求項１の所定の油圧式摩擦係合装置に対応している。すなわち、上記クラッチＣ１またはクラッチＣ２の係合が前進ギヤ段の達成要件とされている。
前記図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を説明するブロック線図であり、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がアクセル操作量センサ５２により検出されるとともに、そのアクセル操作量Ａccを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。アクセルペダル５０は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるものであり、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、エンジン３０の回転速度ＮＥ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ＴＡを検出するための吸入空気温度センサ６２、エンジン３０の電子スロットル弁の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θＴＨを検出するためのアイドルスイッチ付スロットルセンサ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ＴＷ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ＮＴ（＝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９８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から、エンジン回転速度ＮＥ、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度ＴＡ、スロットル弁開度θＴＨ、車速Ｖ、エンジン冷却水温ＴＷ、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ＮＴ、ＡＴ油温ＴＯＩＬなどを表す信号が電子制御装置９０に供給されるようになっている。
電子制御装置９０は、たとえばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、入出力インターフェースなどを含む所謂マイクロコンピュータであって、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って入力信号を処理して、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５を制御し、自動変速制御、異常時変速制御などを実行する。
図６は、電子制御装置９０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図６において、変速制御手段１２０は、たとえば図７に示す予め記憶された変速線図から実際の車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccに基づいて変速判断を行い、判断された変速を実行させるための変速出力を行ってリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５のいずれかを制御し、クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３のうちのいずれか２つを係合させる。たとえば、変速出力が第６速ギヤ段を達成させるものである場合は、クラッチＣ２およびブレーキＢ１を係合させる駆動信号を出力する。
係合油圧状態判定手段１２２は、前進ギヤ段の達成要件とされているクラッチＣ１および／またはクラッチＣ２の係合油圧の発生或いは大きさが変速出力に対応して発生しているか否かに基づいて、クラッチＣ１および／またはクラッチＣ２の係合状態を判定する。たとえば係合油圧状態判定手段１２２は、油圧スイッチＳＣ１および油圧スイッチＳＣ２によってクラッチＣ１の油圧アクチュエータＡＣ１およびクラッチＣ２の油圧アクチュエータＡＣ２において係合油圧が検出されているか否かを判定する。
変速段不成立判定手段１２４は、入力軸２２の回転速度ＮＩＮおよび出力回転部材２４の回転速度ＮＯＵＴに基づいて自動変速機１０の実際の変速比γ（＝ＮＩＮ／ＮＯＵＴ）を算出し、その実際の変速比γが、変速制御手段１２０が図７の関係から決定した変速出力が指令するギヤ段の変速比γｎを越えたことに基づいて、その変速出力に対応する変速段が成立しないことを判定する。たとえば、変速出力が第４速を指令する場合には、実際の変速比γが第４速の変速比γ４を越えたことに基づいてその変速出力に対応する変速段が成立しない異常状態を判定する。この異常状態は、通常、係合すべき油圧式摩擦係合装置のすべり或いは解放によるものであり、自動変速機１０内の動力伝達経路が解放状態或いは準解放状態とされた所謂ニュートラルフェイルであるので、変速段不成立判定手段１２４はニュートラルフェイルの発生を判定するニュートラルフェイル判定手段でもある。
特定手段１２６は、上記変速段不成立判定手段１２４によって所定の変速出力に対応する変速段が成立しないことが判定されたとき、係合油圧状態判定手段１２２による判定結果に基づいて、その変速段不成立の原因である係合不良となった油圧式摩擦係合装置を特定する。たとえば、変速出力が第６速であるときに第６速ギヤ段が不成立と判断されたとき、クラッチＣ２の係合油圧が発生して正常である場合はブレーキＢ１が係合不良であると特定し、クラッチＣ２の係合油圧が発生せずそれが異常である場合はそのクラッチＣ２が係合不良であると特定する。また、変速出力が第４速であるときに第４速ギヤ段が不成立と判断されたとき、クラッチＣ１の係合油圧が発生せず異常である場合はそのクラッチＣ１が係合不良であると特定し、クラッチＣ２の係合油圧が発生せずそれが異常である場合はそのクラッチＣ２が係合不良であると特定する。また、変速出力が第２速であるときに第２速ギヤ段が不成立と判断されたとき、クラッチＣ１の係合油圧が発生して正常である場合はブレーキＢ１が係合不良であると特定し、クラッチＣ１の係合油圧が発生せずそれが異常である場合はそのクラッチＣ１が係合不良であると特定する。なお、この特定手段１２６において特定される油圧式摩擦係合装置の係合不良故障は、結果として発生した故障であり、故障部位は油圧式摩擦係合装置そのものだけでなく、それを制御するために機器たとえばリニヤソレノイドバルブ等が含まれる。
前記変速制御手段１２０は、上記特定手段１２６によって係合不良である油圧式摩擦係合装置が特定されると、その係合不良である油圧式摩擦係合装置の係合を達成要件とする変速段に隣接する変速段たとえばそれよりも１段低速側の変速段に切り換えるとともに、その係合を達成要件とする変速段を除く他の変速段を用いて変速制御を実行する。たとえば変速出力が第６速であるときに第６速ギヤ段が不成立と判断されたときにブレーキＢ１が係合不良であると特定されると、その第６速に替えて第５速ギヤ段を成立させるとともに、以後は、ブレーキＢ１を達成要件とする第６速および第２速を除く第１速、第３速乃至第５速を用いて変速制御を実行する。
図８は、電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、変速出力毎に或いは数ｍｓ乃至十数ｍｓ程度の所定の周期で繰り返し実行される。図８において、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、回転速度センサ６６、７６が正常であるか否かがたとえば車両走行中のそれらの出力信号に基づいて判断される。このＳ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、Ｓ２において油圧スイッチＳＣ１および油圧スイッチＳＣ２が正常であるか否かがたとえば所定条件下のそれらの出力信号に基づいて判断される。このＳ２の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記変速段不成立判定手段１２４に対応するＳ３において、変速出力に対応する変速段が不成立であるか否かすなわち自動変速機１０のニュートラルフェイル状態であるか否かが、自動変速機１０の実際の変速比γ（＝ＮＩＮ／ＮＯＵＴ）が変速出力が指令するギヤ段の変速比γｎを越えたことに基づいて判断される。
次いで、前記係合油圧状態判定手段１２２に対応するＳ４において、クラッチＣ１およびクラッチＣ２の係合油圧の発生状態すなわち係合油圧が十分に係合完了する値となっている状態すなわち係合不良による異常ではない状態であるか否かが、油圧スイッチＳＣ１および油圧スイッチＳＣ２からの信号に基づいてそれぞれ判定される。そして、前記特定手段１２６に対応するＳ５或いはＳ６が実行され、所定の変速出力に対応する所定の変速段が不成立の原因となった係合不良である油圧式摩擦係合装置が特定される。
すなわち、上記Ｓ４の判断が肯定されたときに実行されるＳ５では、油圧スイッチＳＣ１或いは油圧スイッチＳＣ２が備えられていない油圧式摩擦係合装置が故障であると特定される。たとえば、変速出力が第５速ギヤ段を指令しているときにＳ３およびＳ４の判断が肯定されたときは、その第５速ギヤ段を達成するための２つの油圧式摩擦係合装置すなわちクラッチＣ２およびブレーキＢ３のうちブレーキＢ３が故障であると特定される。しかし、上記Ｓ４の判断が肯定されたときに実行されるＳ６では、油圧スイッチＳＣ１或いは油圧スイッチＳＣ２が備えられている油圧式摩擦係合装置が故障であると特定される。たとえば、変速出力が第５速ギヤ段を指令しているときにＳ３が肯定され且つＳ４の判断が否定されたときは、その第５速ギヤ段を達成するための２つの油圧式摩擦係合装置すなわちクラッチＣ２およびブレーキＢ３のうちクラッチＣ２が故障であると特定される。
上述のように、本実施例によれば、特定手段１２６（Ｓ５、Ｓ６）により、変速段不成立判定手段１２４（Ｓ３）によって所定の変速出力に対応する所定の変速段が成立しないことが判定されたときは、係合油圧状態判定手段１２２（Ｓ４）による判定結果に基づいて前記変速段不成立の原因である係合不良となった油圧式摩擦係合装置が特定されるので、故障発生時において故障発生部位を特定することができる。
また、本実施例によれば、特定手段１２６（Ｓ５、Ｓ６）は、変速出力に対応する所定の変速段を達成するための２つの油圧式摩擦係合装置のうち、前記所定の油圧式摩擦係合装置であるクラッチＣ１またはＣ２の係合油圧状態が正常であれば、上記所定の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち上記クラッチＣ１またはＣ２とは異なる油圧式摩擦係合装置を故障であると特定し、そのクラッチＣ１またはＣ２の係合油圧状態が異常であれば、上記所定の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうちのそのクラッチＣ１またはＣ２を故障として特定するものであることから、故障発生時において故障発生部位を特定することができる。
また、本実施例によれば、変速段不成立判定手段１２４（Ｓ３）は、自動変速機１０の入力軸２２の回転速度ＮＩＮおよび出力回転部材２４の回転速度ＮＯＵＴに基づいて、すなわち入力軸２２の回転速度ＮＩＮおよび出力回転部材２４の回転速度ＮＯＵＴの比である自動変速機１０の実際の変速比γ（＝ＮＩＮ／ＮＯＵＴ）が変速出力が指令するギヤ段の変速比γｎを越えたことに基づいて、その自動変速機１０のニュートラルフェイルの発生を判定するものであることから、このニュートラルフェイルの発生に基づいて前記所定の変速出力に対応する所定の変速段が成立しないことが判定される。
また、本実施例によれば、自動変速制御手段１０は、自動変速機１０の複数の変速段のうち前記特定手段１２６（Ｓ５、Ｓ６）によって特定された油圧式摩擦係合装置の係合を条件として成立する変速段を除く変速段を達成するための変速出力を行うを含むことから、特定手段１２６によって特定された故障中の油圧式摩擦係合装置の係合を条件として成立する変速段を除いて故障発生時の変速段が決定されるので、従来に比較して、走行中の故障の発生による大幅な変速比の変化が少なくなるとともに、一旦停止後の車両の発進が可能となり、車両走行に支障が発生することが可及的に防止される。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。また、技術的に両立しない場合を除いて、本明細書で述べる複数の実施例は共通の対象に適用可能である。
図９は、本発明の他の実施例における電子制御装置９０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図９において、第１変速段不成立判定手段１３０は、走行中に変速制御手段１２０が図７の関係から決定して出された所定の第１の変速出力に対応する第１の変速段が成立しないことを判定する。たとえば、第１の変速出力が第６速を指令するものである場合には、実際の変速比γ（＝ＮＩＮ／ＮＯＵＴ）が第６速の変速比γ６を越えたニュートラルフェイルの発生に基づいてその第１の変速出力に対応する変速段が成立しない異常状態を判定する。
故障時変速段切換手段１３２は、その第１変速段不成立判定手段１３０によって上記第１の変速段が不成立であると判定された場合は、第１の変速段とは異なる変速段第２の変速段を成立させるために、その第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうちの１つを解放させて他の油圧式摩擦係合装置を係合させる第２の変速出力を発生させる。たとえば、上記第１の変速段である第６速ギヤ段が不成立であると判定された場合は、その第６速ギヤ段よりも１段低速側の第５速ギヤ段を達成させるために、その第６速ギヤ段を成立させるクラッチＣ２およびブレーキＢ１のうちの１つたとえばブレーキＢ１を解放させて他の油圧式摩擦係合装置であるブレーキＢ３を係合させる第２の変速出力を変速制御手段１２０から油圧制御回路９８へ出力させる。
第２変速段不成立判定手段１３４は、上記第２の変速出力に対応する第２の変速段が成立しないことを判定する。たとえば、上記のように第２の変速出力が第５速ギヤ段を指令するものである場合には、実際の変速比γ（＝ＮＩＮ／ＮＯＵＴ）が第５速の変速比γ５を越えたニュートラルフェイルの発生に基づいてその第２の変速出力に対応する変速段が成立しない異常状態を判定する。
特定手段１３６は、上記第２変速段不成立判定手段１３４により第２の変速段が成立しないことが判定されたか否かに基づいて係合不良となった油圧式摩擦係合装置を特定する。すなわち、特定手段１３６は、第２変速段不成立判定手段１３４により第２の変速段が成立したと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち第２の変速出力によって解放された油圧式摩擦係合装置を特定し、第２の変速段が成立しないと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち第２の変速出力によって解放されなかった油圧式摩擦係合装置を特定する。たとえば、前記のように第１の変速段が第６速ギヤ段であり且つ第２の変速段が第５速ギヤ段である場合において、第２の変速出力に対応する第５速ギヤ段が成立したと判定されたときは、第６速ギヤ段を成立させるクラッチＣ２およびブレーキＢ１のうち第２の変速出力により解放されたブレーキＢ１を故障として特定し、第２の変速出力に対応する第５速ギヤ段が成立しないと判定されたときは、第６速ギヤ段を成立させるクラッチＣ２およびブレーキＢ１のうち第２の変速出力により解放されなかったクラッチＣ２を故障として特定する。
図１０は、本実施例における電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１０のＳ１１では、Ｓ１と同様に、回転速度センサ６６、７６が正常であるか否かがたとえば車両走行中のそれらの出力信号に基づいて判断される。このＳ１１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記第１変速段不成立判定手段１３０に対応するＳ１２において、変速制御手段１２０が図７の関係から決定した第１の変速出力に対応する変速段たとえば第６速ギヤ段が不成立であるか否かすなわち自動変速機１０のニュートラルフェイル状態であるか否かが、自動変速機１０の実際の変速比γ（＝ＮＩＮ／ＮＯＵＴ）が第１の変速出力が指令する第６速ギヤ段の変速比γ６を越えたことに基づいて判断される。このＳ１２の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記故障時変速段切換手段１３２に対応するＳ１３において、第１の変速段とは異なる第２の変速段たとえば第５速ギヤ段を成立させるために、第６速ギヤ段を成立させるためのクラッチＣ２およびブレーキＢ１のうちの１つたとえばブレーキＢ１を解放させて他の油圧式摩擦係合装置たとえばブレーキＢ３を係合させる第２の変速出力が出される。
次いで、前記第２変速段不成立判定手段１３４に対応するＳ１４において、上記第２の変速出力に対応する変速段たとえば第５速ギヤ段が不成立であるか否かすなわち自動変速機１０のニュートラルフェイル状態であるか否かが、自動変速機１０の実際の変速比γ（＝ＮＩＮ／ＮＯＵＴ）が第２の変速出力が指令する第５速ギヤ段の変速比γ５を越えたことに基づいて判断される。そして、前記特定手段１３６に対応するＳ１５或いはＳ１６が実行され、所定の第１変速出力に対応する所定の変速段が不成立の原因となった係合不良である油圧式摩擦係合装置が特定される。
すなわち、上記Ｓ１４の判断が肯定されたときは、たとえば前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち第２の変速出力によって第１の変速段が第６速ギヤ段が成立しないために第２の変速段である第５速ギヤ段を成立させるための第２の変速出力が出たにも拘わらずその第５速ギヤ段が成立しない状態であるので、Ｓ１５において、第６速ギヤ段を成立させるクラッチＣ２およびブレーキＢ１のうち第２の変速出力により解放されなかったクラッチＣ２が故障として特定される。しかし、上記Ｓ１４の判断が否定されたときは、たとえば前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち第２の変速出力によって第１の変速段が第６速ギヤ段が成立するために第２の変速段である第５速ギヤ段を成立させる第２の変速出力にしたがってその第５速ギヤ段が成立した状態であるので、Ｓ１６において、第６速ギヤ段を成立させるクラッチＣ２およびブレーキＢ１のうち第２の変速出力により解放されたブレーキＢ１が故障として特定される。
上述のように、本実施例によれば、第１変速段不成立判定手段１３０（Ｓ１２）により第１の変速出力に対応する第１の変速段が成立しないことが判定された場合は、故障時変速段切換手段１３２（Ｓ１３）によって、第２の変速段を成立させるために、その第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうちの１つを解放し他の油圧式摩擦係合装置を係合させる第２の変速出力が発生され、特定手段１３６（Ｓ１５、Ｓ１６）により、第２変速段不成立判定手段１３４（Ｓ１４）により第２変速出力に対応する第２の変速段が成立しないことが判定されたか否かに基づいて係合不良となった油圧式摩擦係合装置が特定されるので、故障発生時において故障発生部位を特定することができる。この場合、油圧式摩擦係合装置の係合油圧状態を検出する油圧センサ、油圧スイッチＳＣ１或いは油圧スイッチＳＣ２やそれらからの信号に基づいて係合油圧状態を判定する係合油圧状態判定手段１２２が不要となる。
また、本実施例によれば、第１変速段不成立判定手段１３０（Ｓ１２）は、自動変速機１０の入力軸回転速度ＮＩＮおよび出力軸回転速度ＮＯＵＴに基づいてその自動変速機１０のニュートラルフェイルの発生を判定するものであることから、このニュートラルフェイルの発生に基づいて前記第１の変速出力に対応する変速段が成立しないことが容易に判定される。
また、本実施例によれば、第２変速段不成立判定手段１３４（Ｓ１４）は、自動変速機１０の入力軸回転速度ＮＩＮおよび出力軸回転速度ＮＯＵＴに基づいてその自動変速機１０のニュートラルフェイルが発生を判定するものであることから、このニュートラルフェイルの発生に基づいて前記第２の変速出力に対応する変速段が成立しないことが容易に判定される。
また、本実施例によれば、特定手段１３６（Ｓ１５、Ｓ１６）は、前記第２の変速段が成立したと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち前記第２の変速出力によって解放された油圧式摩擦係合装置を特定し、前記第２の変速段が成立しないと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち前記第２の変速出力によって解放されなかった油圧式摩擦係合装置を特定するものであることから、故障発生時において故障発生部位を特定することができる。
また、本実施例によれば、自動変速制御手段１０は、自動変速機１０の複数の変速段のうち前記特定手段１３６（Ｓ１５、Ｓ１６）によって特定された油圧式摩擦係合装置の係合を条件として成立する変速段を除く変速段を達成するための変速出力を行うことを含むことから、特定手段１３６によって特定された故障中の油圧式摩擦係合装置の係合を条件として成立する変速段を除いて故障発生時の変速段が決定されるので、従来に比較して、走行中の故障の発生による大幅な変速比の変化が少なくなるとともに、一旦停止後の車両の発進が可能となり、車両走行に支障が発生することが可及的に防止される。
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、これ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の車両用自動変速機の係合要素の作動状態を説明する図である。 図１の車両用自動変速機が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図３の油圧制御回路の要部を示す回路図である。 図４のリニアソレノイドバルブの一例を示す断面図である。 図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図６の自動変速制御手段で用いられる変速線図の一例を示す図である。 図３の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図９の実施例の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
符号の説明
１０：車両用自動変速機
９０：電子制御装置
９８：油圧制御回路
１２０：変速制御手段
１２２：係合油圧状態判定手段
１２４：変速段不成立判定手段
１２６：特定手段
１３０：第１変速段不成立判定手段
１３２：故障時変速段切換手段
１３４：第２変速段不成立判定手段
１３６：特定手段
Ｃ１、Ｃ２：クラッチ（所定の油圧式摩擦係合装置）
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：ブレーキ（油圧式摩擦係合装置）

Claims (4)

  1. 複数の油圧式摩擦係合装置のうちから選択された少なくとも２つの油圧式摩擦係合装置が係合させられることにより変速比が異なる複数の前進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であって、
    第１の変速出力に対応する第１の変速段が成立しないことを判定する第１変速段不成立判定手段と、
    該第１変速段不成立判定手段によって前記第１の変速段が不成立であると判定された場合は、第２の変速段に切り換えるために、該第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうちの１つを解放させて他の油圧式摩擦係合装置を係合させる第２の変速出力を発生させる故障時変速段切換手段と、
    第２の変速出力に対応する第２の変速段が成立しないことを判定する第２変速段不成立判定手段と、
    該第２変速段不成立判定手段により前記第２の変速段が成立しないことが判定されたか否かに基づいて係合不良となった油圧式摩擦係合装置を特定する特定手段とを、含み、
    前記特定手段は、前記第２の変速段が成立したと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち前記第２の変速出力によって解放された油圧式摩擦係合装置を特定し、前記第２の変速段が成立しないと判定されたときは、前記第１の変速段を成立させる油圧式摩擦係合装置のうち前記第２の変速出力によって解放されなかった油圧式摩擦係合装置を特定す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. 前記第１変速段不成立判定手段は、前記自動変速機の入力軸回転速度および出力軸回転速度に基づいて該自動変速機のニュートラルフェイルの発生を判定することにより前記第１の変速段が成立したか否かを判定す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. 前記第２変速段不成立判定手段は、前記自動変速機の入力軸回転速度および出力軸回転速度に基づいて該自動変速機のニュートラルフェイルの発生を判定することにより前記第２の変速段が成立したか否かを判定するものである請求項１または２の車両用自動変速機の油圧制御装置。
  4. 前記自動変速機の複数の変速段のうち前記特定手段によって特定された油圧式摩擦係合装置の係合を条件として成立する変速段を除く変速段を達成するための変速出力を行う自動変速制御手段を、含むものである請求項１乃至３のいずれか１の車両用自動変速機の油圧制御装置。
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