JP6310733B2

JP6310733B2 - 自動変速機

Info

Publication number: JP6310733B2
Application number: JP2014046703A
Authority: JP
Inventors: 祐也橘田; 石川　豊; 豊石川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2034-03-10
Also published as: CN104913046A; JP2015169311A; US9506560B2; CN104913046B; US20150252893A1

Description

本発明は自動変速機に関する。

自動変速機の構成として、例えば、遊星歯車機構と、クラッチ、ブレーキといった係合機構とを備え、係合機構により動力伝達経路を切り換えることで各変速段を実現するものが知られている。係合機構の係合・解除動作に異常があると、変速段の切り替えが適切に行われない。そこで、自動変速機の異常を検知する技術が提案されている（例えば特許文献１）。

特許第４６０７０４０号公報

制御上の目的とする変速段が適切に確立されているか否かを判断する手法としては、例えば、入力−出力間の変速比を演算し、制御上の変速段に応じた変速比が得られているかを判断する手法がある。このような判断手法においては、入力軸センサや出力軸センサの検知結果といった、自動変速機の通常の変速制御で演算した各種の状態変数が利用されており、その状態変数の信頼性に依存している。車両の安全性を更に高めるためには、通常の変速制御に対して依存度が低い、できるだけ独立したシステムで異常検知が行えることが望ましい。

本発明の目的は、異常検知の独立性を向上することにある。

本発明によれば、複数の係合機構の係合と解放との組み合わせにより複数の変速段を形成する自動変速機であって、前記複数の係合機構の動作状態を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて、異常が発生しているか否かを判定する判定手段と、を備え、前記判定手段は、前記複数の係合機構の動作状態が、第１動作状態および第２動作状態のいずれにも該当しない場合に異常が発生していると判定し、前記判定手段は、前記複数の係合機構の動作状態が、前記第２動作状態に該当した後、規定時間内に前記第１動作状態に該当しない場合に異常が発生していると判定し、前記第１動作状態とは、変速段が確立している定常時の動作状態であり、前記第２動作状態とは、変速段が切り替わる動作状態であって、いずれの変速段も確立していない遷移時の動作状態である、ことを特徴とする自動変速機が提供される。

この構成によれば、現在の変速段、車速或いは入出力回転数等の状態変数を参照しなくても、前記検知手段の検知結果のみから異常判定が可能となり、異常検知の独立性を向上することができる。また、定常状態と変速遷移状態とを区別することで、判定精度を向上することができる。

本発明においては、前記判定手段は、係合状態又は解放状態にある前記係合機構の数を基準として異常が発生しているか否かを判定してもよい。

この構成によれば、比較的簡易に異常判定が可能となり、異常検知の独立性を向上することができる。

また、本発明においては、前記判定手段は、係合状態にある前記係合機構と解放状態にある前記係合機構との組み合わせを基準として異常が発生しているか否かを判定してもよい。

この構成によれば、比較的簡易に異常判定が前記検知手段の検知結果のみから異常判定が可能となり、異常検知の独立性を向上することができる。

また、本発明においては、前記検知手段は、前記係合機構毎に設けられたセンサにより構成され、前記判定手段は、いずれかの前記センサの信号の立ち上がりまたは立ち下がりを契機として異常が発生しているか否かを判定してもよい。

この構成によれば、前記複数の係合機構の係合・解放の組み合わせとして不適切な組み合わせが成立する前に、異常の発生を検知することができる。

また、本発明においては、前記判定手段が異常が発生していると判定した場合に、入力軸に入力された駆動力を車軸に伝達しなくてもよい。

この構成によれば、予期しない挙動が車両に生じることを防止することができる。

また、本発明においては、駆動源からの駆動力により回転する入力軸と、サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる回転要素を備えた複数の遊星歯車機構と、を備え、前記係合機構は、電磁弁により供給される作動油の油圧で作動する摩擦係合機構であり、前記摩擦係合機構は、前記回転要素と前記入力軸との間、前記回転要素と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間のいずれかを連結可能であり、前記センサは、前記摩擦係合機構に供給される油圧を検知する油圧センサであってもよい。

この構成によれば、油圧回路及び遊星歯車機構を用いた普及型の自動変速機において、異常検知の独立性を向上することができる。

本発明によれば、異常検知の独立性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る自動変速機のスケルトン図。（Ａ）は係合機構の係合表の例を示す図、（Ｂ）は遊星歯車機構のギヤレシオを示す図。図１の自動変速機の制御装置の例を示すブロック図。油圧システムの回路図。（Ａ）は異常判断処理の例を示すフローチャート、（Ｂ）はセンサ信号の変化例を示すタイミングチャート。（Ａ）は異常判断処理の別例を示すフローチャート、（Ｂ）は別例のセンサ信号の変化例を示すタイミングチャート。（Ａ）は異常判断処理の別例を示すフローチャート、（Ｂ）は別例のセンサ信号の変化例を示すタイミングチャート。

図１は本発明の一実施形態に係る自動変速機１のスケルトン図である。図１を参照して、自動変速機１は、その変速機ケースを構成するケーシング１２内に回転自在に軸支された入力軸１０と、ケーシング１２に支持された支持部材１２ａに、入力軸１０と同軸回りに回転自在に支持された出力部材１１と、を備える。

入力軸１０には、内燃機関や電動機といった駆動源（不図示）からの動力が入力され、該動力により入力軸１０は回転する。入力軸１０と駆動源との間には発進デバイスを設けることができる。発進デバイスを設けることで、変速ショックの緩和等を図ることができる。発進デバイスとしては、クラッチタイプの発進デバイス（単板クラッチや多板クラッチ等）や、流体継手タイプの発進デバイス（トルクコンバータ等）を挙げることができる。

出力部材１１は、入力軸１０と同心の出力ギヤを備え、入力軸１０の回転は以下に述べる変速機構により変速されて出力部材１１に伝達される。出力部材１１の回転は、例えば、不図示のカウンタ軸、差動歯車装置を介して駆動輪に伝達されることになる。

自動変速機１は変速機構として、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４と、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４と、ワンウエイクラッチＯＷＣとを備える。本実施形態の場合、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４はいずれもシングルピニオン型の遊星歯車機構である。

回転要素は合計で１２個設けられている。遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４は、サンギヤＳ１乃至Ｓ４と、リングギヤＲ１乃至Ｒ４と、ピニオンギヤを支持するキャリアＣｒ１乃至Ｃｒ４と、を回転要素として備え、入力軸１０と同軸上に配設されている。

係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４は、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４の所定の回転要素間、入力軸１０と所定の回転要素との間、又は、所定の回転要素とケーシング１２との間、のいずれかを解除可能に連結する。本実施形態の場合、係合機構Ｃ１〜Ｃ３はクラッチであり、係合機構Ｂ１〜Ｂ４ブレーキである。係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ４の係合（締結）と解放（締結解除）との組み合わせにより、入力軸１０から出力部材１１への動力伝達経路が切り換えられ、複数の変速段が形成される。

本実施形態の場合、係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ４は、いずれも摩擦式の油圧係合機構を想定している。摩擦式の油圧係合機構としては、乾式又は湿式の単板クラッチ、乾式又は湿式の多板クラッチ等が挙げられる。

次に、各構成間の連結関係について図１を参照して説明する。

遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＳ３は、入力軸１０に連結されている。リングギヤＲ３は遊星歯車機構Ｐ２のサンギヤＳ２に連結されている。キャリアＣｒ３は遊星歯車機構Ｐ１のリングギヤＲ１及び遊星歯車機構Ｐ４のキャリアＣｒ４に連結されている。遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＣｒ２は遊星歯車機構Ｐ１のキャリアＣｒ１に連結されている。リングギヤＲ２は出力部材１１に連結されている。

クラッチＣ１は入力軸１０と遊星歯車機構Ｐ１のキャリアＣｒ１（及びこれに連結されるキャリアＣｒ２）とを連結及び連結解除する。クラッチＣ２は、遊星歯車機構Ｐ３のリングギヤＲ３と遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４とを連結及び連結解除する。クラッチＣ３は入力軸１０と遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４とを連結及び連結解除する。

ブレーキＢ１はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＳ１とを連結及び連結解除する。ブレーキＢ２はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４とを連結及び連結解除する。ブレーキＢ３はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４とを連結及び連結解除する。

ブレーキＢ４はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＣｒ２（及びこれに連結されるキャリアＣｒ１）とを連結及び連結解除する。

ワンウエイクラッチＯＷＣは、所定の回転要素（ここではキャリアＣｒ１、Ｃｒ２）とケーシング１２との間に設けられ、所定の回転要素の所定方向（ここでは前進方向）の回転を許容し、逆方向の回転（ここでは後進方向）の回転を規制する。

次に、図２（Ａ）は自動変速機１が備える係合機構の係合表（締結表）、図２（Ｂ）は自動変速機１が備える遊星歯車機構のギヤレシオである。

図２（Ａ）１の係合表の例において、「○」は係合状態（構成間を連結する状態）であることを示し、無印は解放状態であることを示す。５速段の「（○）」は運転状況に応じていずれかが選択的に係合状態とされることを示しており、５速段は、クラッチＣ１、ブレーキＢ１を係合状態とし、更に、クラッチＣ２かクラッチＣ３のいずれか一方を係合状態として実現される。「ギヤレシオ」は入力軸１０−出力部材１１間のギヤレシオを示す。

自動変速機１では、各変速段において係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４のうちの２つ（１速段）又は３つ（１速段以外）を係合状態とすることで、前進１０段、後進１段（ＲＶＳ）の変速段を実現している。

＜制御装置＞
図３は自動変速機１の制御装置１００のブロック図である。制御装置１００は自動変速機１だけでなく、その駆動源及びこれらの間の発進デバイスの各制御も行うことが可能である。制御装置１００は、ＣＰＵ等の処理部１０１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部１０２と、外部デバイスと処理部１０１とをインターフェースするインターフェース部１０３と、を備える。

処理部１０１は記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行し、各種のセンサ１１０の検出結果に基づいて、各種のアクチュエータ１２０を制御する。

各種のセンサ１１０には、自動変速機１やその駆動源に設けられる各種のセンサが含まれるが、後述する制御例との関係では、例えば、油圧センサＳＲ１〜ＳＲ３及びＳＲ１１〜ＳＲ１４が含まれる。

各種のアクチュエータ１２０には、自動変速機１やその駆動源に設けられる各種のアクチュエータが含まれるが、後述する制御例との関係では、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４の動作状態を切り替えるリニアソレノイド等の電磁弁ＬＳ１〜ＬＳ３及びＬＳ１１〜ＬＳ１４が含まれる。

＜油圧システム＞
図４は自動変速機１が備える油圧システムの一部を示す回路図であり、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４周辺の油圧回路を示している。各係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４には、対応する係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４に作動油を供給する電磁弁ＬＳ１〜ＬＳ３及びＬＳ１１〜ＬＳ１４が割り当てられており、作動油の供給ラインＬを電磁弁ＬＳ１〜ＬＳ３及びＬＳ１１〜ＬＳ１４で開放又は遮断することで、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４の係合、解放を切り替えることができる。

検知装置ＳＲは、複数の係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４の動作状態を検知する。本実施形態の場合、検知装置ＳＲは、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４毎に設けられた圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４から構成されている。各圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４には、対応する係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４に供給される作動油が供給される。圧力センサにより検知される作動油の油圧が規定値に達した場合、係合機構が係合しているとみなし、別の規定値以下となった場合、係合機構が解放されているとみなす。前者を圧力センサがＯＮと呼び、後者を圧力センサがＯＦＦと呼ぶ場合がある。なお、本実施形態では圧力センサがＯＮ−ＯＦＦ間の中間圧も検知可能な場合を想定している。

なお、本実施形態の場合、一つの係合機構に一つの圧力センサを設けているが、複数の係合機構で一つの圧力センサを共用することも可能である。その場合、例えば、検知先の係合機構を切り替える切替弁を設けることができる。各変速段と各係合機構の係合関係次第では、このような切替弁がなくても、複数の係合機構で一つの圧力センサを共用することができる場合もある。

＜異常発生の判定＞
電磁弁ＬＳ１〜ＬＳ３及びＬＳ１１〜ＬＳ１４に故障がある場合、或いは、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４自体に故障がある場合、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４の係合と解放とを、制御上目的とする動作状態とすることが困難となり、目的とする変速段を確立することができない。また、インターロック等を生じ得る。

このような異常の発生を検知する手法としては、例えば、入力−出力間の変速比を演算し、制御上の変速段に応じた変速比が得られているかを判断する手法がある。しかし、この場合は、自動変速機の通常の変速制御で演算した各種の状態変数が利用されるため、状態変数の信頼性に依存した異常検知システムとなってしまう。

本実施形態では、検知装置ＳＲの検知結果と予め規定された情報とに基づいて異常の発生を判断する。これにより、異常検知の独立性を向上することができ、異常発生の信頼度を向上することができる。

正常な場合、検知装置ＳＲの検知結果は、図２（Ａ）に示した係合表に従うものとなる。同図において、ある係合機構が「○」で示した係合状態にある場合、対応する圧力センサは「ＯＮ」となる。逆に、係合機構が解放状態にある場合、対応する圧力センサは「ＯＦＦ」となる。例えば、１０速段が選択されている場合、圧力センサＳＲ１、ＳＲ２及びＳＲ１３は「ＯＮ」となり、他の圧力センサは「ＯＦＦ」になるはずである。

したがって、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４の動作状態が、図２（Ａ）の係合表に代表される予め規定された動作状態に該当しない場合に、異常が発生していると判定することができる。

以下、具体的な判定例を説明する。なお、本実施形態では自動変速機１の制御を司る制御装置１００が異常判定処理を実行するようにしている。しかし、異常判定処理用のハードウエアを制御装置１００とは別に設けてもよく、これにより異常検知の独立性を更に向上できる場合がある。

＜判定例１＞
既に説明したとおり、本実施形態の場合、各変速段において係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４のうちの２つ（１速段）又は３つ（１速段以外）を係合状態とすることで、前進１０段、後進１段（ＲＶＳ）の変速段を実現している。つまり、係合状態又は解放状態となる係合機構の数は予め決まっている。そこで、係合状態又は解放状態にある係合機構の数が、予め規定された数に該当しない場合に、異常が発生していると判定することができる。

図５（Ａ）は、制御装置１００が実行する異常判定処理の例を示すフローチャートである。本実施形態では係合状態にある係合機構の数を基準として異常発生の判定を行う。

Ｓ１では、圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４の検知結果を取得する。検知結果は、記憶部１０２の所定の記憶領域に保存する。この記憶領域は、異常判定用の圧力センサの検知結果を格納する専用の領域とすることができる。これにより、異常検知の独立性を記憶領域上、明確にすることが可能となる。また、検知結果は、過去数回〜数十回分、保存してもよい。

Ｓ２では、圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４のうち、「ＯＮ」になっている数が規定数外か否か、つまり、係合状態にある係合機構数が規定数外か否かを判定する。該当しない場合は一単位の処理を終了し、該当する場合は異常が発生していると判定してＳ３へ進む。

本実施形態の場合、係合状態となる係合機構の数が４以上となる変速段は無い。したがって、Ｓ２では、例えば、「ＯＮ」になっている数が４以上の場合は、規定数外であると判定することができる。この例の場合、「ＯＮ」になっている圧力センサの数だけが問題となるので、各圧力センサと各係合機構との対応関係の情報も不要である。

Ｓ３では異常時の処理を実行する。ここでは、例えば、入力軸１０に入力された駆動力を出力部材１１を介して車軸に伝達しないような処理を行う。例えば、変速段をニュートラル（全係合機構の解放）とすることが挙げられる。これにより、車両が異常走行したり、急停止することを回避することができる。また、異常時の処理としては、例えば、運転者に異常が発生したことを音声又は表示により報知することも挙げられる。以上により一単位の処理を終了する。

図５（Ｂ）は圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４のセンサ信号（検知結果）の変化例を示すタイミングチャートである。各圧力センサの符号に隣接する括弧内には対応する係合機構の符号を示している。同図の例では１０速段の確立中に異常が発生した場合を想定している。

時間ｔ０では、圧力センサＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ１３が「ＯＮ」状態にあり、係合機構Ｃ１、Ｃ２、Ｂ３が係合状態にあることが検知されている。これは、図２（Ａ）の係合表に示すように、１０速段の正常な動作状態を示している。

時間ｔ１では、圧力センサＳＲ１１の立ち上がりが検知されている。これは、係合機構Ｂ１が係合状態に移行していることを示しており、図２（Ａ）の係合表にはない、４つの係合機構が同時に係合状態となる異常が発生していると判定される。

異常時の処理として、変速段をニュートラルとする。この結果、係合機構Ｃ１、Ｃ２、Ｂ３は解放状態に変化し、圧力センサＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ１３が「ＯＦＦ」状態に変化している。係合機構Ｂ１は、解放制御を行ったが異常により係合状態のままとなっている場合を想定している。

図５（Ｂ）の例では、いずれかの圧力センサの検知結果が切り替わったことを契機として異常が発生しているか否かを判定している。このようにセンサ信号の立ち上がり、或いは、立ち下がりを契機とすることで、係合機構の係合・解放の組み合わせとして不適切な組み合わせが成立する前に、異常の発生を検知することが可能となり、その対応としての異常時の処理を迅速に行える。図５（Ｂ）の例では、４つの係合機構が同時に係合する前、或いは、係合した直後に係合機構Ｃ１、Ｃ２、Ｂ３の係合を解除している。

センサ信号の立ち上がりを判別する閾値としては、例えば、ＯＮ−ＯＦＦ間の５０％〜７０％の範囲内の値に閾値を設定することができ、また、立ち下がりを判別する閾値としては、例えば、ＯＮ−ＯＦＦ間の３０％〜５０％の範囲内の値に閾値を設定することができる。

＜判定例２＞
本例も係合状態又は解放状態にある係合機構の数が、予め規定された数に該当しない場合に、異常が発生していると判定する例である。既に述べたとおり、本実施形態の場合、各変速段において係合状態となる係合機構の数は２又は３である。ニュートラルやパーキングレンジの場合０である。したがって、係合状態にある係合機構数が０、２、３のいずれかとなり、これ以外の場合は原則として異常が発生していることになる。ただし、変速段が確立している定常時の場合はこの判定でよいものの、変速段を切り替える遷移時には、一時的に、係合状態にある係合機構数が０、２、３以外の数（例えば１、４、５）となる場合もあり得る。そこで、定常時と遷移時との双方を考慮する。

図６（Ａ）は、本例における異常判定処理の例を示すフローチャートである。Ｓ１１では、圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４の検知結果を取得する。上述したＳ１と同じ処理である。

Ｓ１２では、圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４のうち、「ＯＮ」になっている数が第１規定数外か否か、つまり、係合状態にある係合機構数が第１規定数外か否かを判定する。該当しない場合は正常であるとしてＳ１８へ進み、該当する場合は異常の発生又は変速段の遷移時であると判定してＳ１３へ進む。第１規定数は、変速段の定常時の動作状態を基準として設定することができ、例えば、０、２、３とする。「ＯＮ」になっている圧力センサが０、２、３のいずれかであれば正常としてＳ１８へ進むことになる。

Ｓ１３では、圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４のうち、「ＯＮ」になっている数が第２規定数外か否か、つまり、係合状態にある係合機構数が第２規定数外か否かを判定する。該当する場合は異常が発生していると判定しＳ１７へ進み、該当しない場合は異常の発生又は変速段の遷移時であると判定してＳ１４へ進む。第２規定数は、変速段の遷移時の動作状態を基準として設定することができ、例えば、１、４及び５とする。「ＯＮ」になっている圧力センサが１、４又は５であれば変速段の遷移時の可能性があるとしてＳ１４へ進むことになる。

Ｓ１４ではＳ１５で開始する計時の途中か否かを判定する。該当する場合はＳ１６へ進み、該当しない場合はＳ１５へ進む。Ｓ１５では変速段の遷移期間終了を判定するための時間の計時を開始し（後述するＰＴ期間）、その後、一単位の処理を終了する。Ｓ１６ではＳ１５で計時を開始した時間がタイムアウトしたか否かを判定する。該当する場合は、Ｓ１７へ進み、該当しない場合は一単位の処理を終了する。

Ｓ１７では異常時の処理を実行する。上述したＳ３と同様の処理である。Ｓ１８ではＳ１５で開始した計時を終了し、その値をクリアする。以上により一単位の処理が終了する。

このように本例の場合、「ＯＮ」になっている圧力センサ数が第１規定数外にある場合に、変速段の遷移時の可能性を考慮して直ぐに異常時の処理を行わず、その後、第１規定数に該当した場合は正常として取り扱い、一定時間の経過後に、第１規定数外の状態が維持されている場合に異常時の処理を行うようにしている。図６（Ｂ）は圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４のセンサ信号（検知結果）の変化例を示すタイミングチャートであり、変速段の遷移時における判定例を例示している。

時間ｔ１０では、圧力センサＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ１３が「ＯＮ」状態にあり、係合機構Ｃ１、Ｃ２、Ｂ３が係合状態にあることが検知されている。これは、図２（Ａ）の係合表に示すように、１０速段の正常な動作状態を示している。

時間ｔ１１では、圧力センサＳＲ３、ＳＲ１２の立ち上がりが検知されている。これは、係合機構Ｃ３、Ｂ２が係合状態に移行していることを示しており、図２（Ａ）の係合表にはない、５つの係合機構が係合状態となる状態になっている。しかし、別の変速段への遷移時の可能性があるので、変速段の遷移期間を考慮して設定される許容期間ＰＴの計時を開示する。許容期間ＰＴは、例えば、変速段の遷移時間として想定される最大時間と同じか、やや余裕を持った時間とすることができる。

時間ｔ１２では、圧力センサＳＲ２、ＳＲ１３の立ち下がりが検知されている。これは、係合機構Ｃ２、Ｂ３が解放状態に移行していることを示しており、３つの係合機構が係合状態となる動作状態に移行している。図２（Ａ）の係合表でいうと７速段である。許容期間ＰＴの終了前に３つの係合機構が係合状態となっていることが確認されたので、正常であると判定されることになる。こうして本例では変速段の遷移時も考慮して異常発生の判定を行える。本例の場合も、「ＯＮ」になっている圧力センサの数だけが問題となるので、各圧力センサと各係合機構との対応関係の情報も不要である。

＜判定例３＞
本例では、係合状態にある係合機構と解放状態にある係合機構との組み合わせが、予め規定された組み合わせに該当しない場合に、異常が発生していると判定する。換言すると、検知装置ＳＲの検知結果と図２（Ａ）の係合表とが整合しない場合に、異常が発生していると判定する。判定例１や判定例２よりも、より細かな判定が可能となる。本例では判定例２と同様に変速段の遷移時を考慮した判定とするが、判定例１のように遷移時を考慮しない方式も採用可能である。

図７（Ａ）は、本例における異常判定処理の例を示すフローチャートである。基本的な内容は図６（Ａ）に示した判定例２の処理内容と同様である。

Ｓ２１では、圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４の検知結果を取得する。上述したＳ１と同じ処理である。

Ｓ２２では、圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４の「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の組み合わせが、第１規定パターン外か否かを判定する。

第１規定パターンに該当する場合は正常であるとしてＳ２８へ進み、第１規定パターン外である場合は異常の発生又は変速段の遷移時であると判定してＳ２３へ進む。第１規定パターンは、変速段の定常時の動作状態を基準として設定することができ、例えば、図２（Ａ）の係合表を、圧力センサのＯＮ−ＯＦＦパターンに置き換えたものとなる。

Ｓ２３では、圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４の「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の組み合わせが、第２規定パターン外か否かを判定する。第２規定パターン外の場合は、異常が発生していると判定しＳ２７へ進み、第２規定パターンに該当する場合は異常の発生又は変速段の遷移時であると判定してＳ２４へ進む。

第２規定パターンは、変速段の遷移時の動作状態を基準として設定することができ、例えば、ある変速段から他の変速段へ移行する際に成立し得る各係合機構の係合・解放パターンを、圧力センサのＯＮ−ＯＦＦパターンに置き換えたものとなる。

Ｓ２４では、判定例２で説明した許容期間ＰＴの計時途中か否かを判定する。該当する場合はＳ２６へ進み、該当しない場合はＳ２５へ進む。Ｓ２５では許容期間ＰＴの計時を開始し、その後、一単位の処理を終了する。Ｓ２６では許容期間ＰＴがタイムアウトしたか否かを判定する。該当する場合は、Ｓ２７へ進み、該当しない場合は一単位の処理を終了する。

Ｓ２７では異常時の処理を実行する。上述したＳ３と同様の処理である。Ｓ２８では許容期間ＰＴの計時を終了し、その値をクリアする。以上により一単位の処理が終了する。

本例の場合、圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４の「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の組み合わせにより異常の発生を判定するため、各圧力センサと各係合機構との対応関係の情報が必要となる。ただし、その分だけ、より精度の高い判定が可能となる。

例えば、１０速段から遷移可能な変速段を９速段のみに限る場合を想定する。図２（Ａ）の係合表に従うと、１０速段から９速段に遷移する際には、係合機構Ｂ２を解放→係合とし、係合機構Ｃ２を係合→解放とする。係合機構Ｃ１、Ｂ３は係合状態のまま維持される。したがって、例えば、係合機構Ｃ１又は係合機構Ｂ３が解放された場合は、異常が発生していると判定することができる。また、例えば、係合機構Ｃ３、Ｂ１、Ｂ４のいずれかが係合された場合は、異常が発生していると判定することができる。

図７（Ａ）は圧力センサＳＲ１〜ＳＲ３、ＳＲ１１〜ＳＲ１４のセンサ信号（検知結果）の変化例を示すタイミングチャートであり、変速段の遷移時における判定例を例示している。

時間ｔ２０では、圧力センサＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ１３が「ＯＮ」状態にあり、係合機構Ｃ１、Ｃ２、Ｂ３が係合状態にあることが検知されている。これは、図２（Ａ）の係合表に示すように、１０速段の正常な動作状態を示している。

時間ｔ２１では、圧力センサＳＲ１２の立ち上がりが検知されている。これは、係合機構Ｂ２が係合状態に移行していることを示しており、図２（Ａ）の係合表にはない、パターンである。しかし、別の変速段への遷移時の可能性があるので、許容期間ＰＴの計時を開示する。

時間ｔ３２では、圧力センサＳＲ２の立ち下がりが検知されている。これは、係合機構Ｃ２が解放状態に移行していることを示しており、図２（Ａ）の係合表でいうと９速段が成立しようとしている。許容期間ＰＴの終了前に図２（Ａ）の係合表に示された組み合わせが成立することが確認されたので、正常であると判定されることになる。こうして本例では変速段の遷移時も考慮して異常発生の判定を行える。

＜他の実施形態＞
判定例２及び判定例３では、遷移時を考慮して許容期間ＰＴを設定したが、許容期間ＰＴは時間以外の要素で設定してもよい。例えば、Ｓ１２で第１規定数外と判定された後、いずれかの圧力センサの検知結果が変化するまでを許容期間としてもよい。同様に、Ｓ２２で第１規定パターン外と判定された後、いずれかの圧力センサの検知結果が変化するまでを許容期間としてもよい。

次に、判定例１〜３は組み合わせることも可能である。例えば、判定例１と判定例３とを組み合わせ、判定例１で異常が発生していると判定された場合は、仮の判定とし、更に、判定例３を実行して異常が発生していると判定された場合に、最終的に異常が発生していると判定してもよい。

次に、上記実施形態では、遊星歯車機構を採用した自動変速機を例示したが、複数の係合機構の係合と解放との組み合わせにより複数の変速段を形成する自動変速機であれば本発明は適用可能である。

１自動変速機
Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４係合機構
ＳＲ検知装置
１００制御装置

Claims

複数の係合機構の係合と解放との組み合わせにより複数の変速段を形成する自動変速機であって、
前記複数の係合機構の動作状態を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、異常が発生しているか否かを判定する判定手段と、を備え、
前記判定手段は、前記複数の係合機構の動作状態が、第１動作状態および第２動作状態のいずれにも該当しない場合に異常が発生していると判定し、
前記判定手段は、前記複数の係合機構の動作状態が、前記第２動作状態に該当した後、規定時間内に前記第１動作状態に該当しない場合に異常が発生していると判定し、
前記第１動作状態とは、変速段が確立している定常時の動作状態であり、
前記第２動作状態とは、変速段が切り替わる動作状態であって、いずれの変速段も確立していない遷移時の動作状態である、
ことを特徴とする自動変速機。
請求項１記載の自動変速機であって、
前記判定手段は、
係合状態又は解放状態にある前記係合機構の数を基準として異常が発生しているか否かを判定する、
ことを特徴とする自動変速機。
請求項１記載の自動変速機であって、
前記判定手段は、
係合状態にある前記係合機構と解放状態にある前記係合機構との組み合わせを基準として異常が発生しているか否かを判定する、
ことを特徴とする自動変速機。
請求項１〜３のいずれか１項記載の自動変速機であって、
前記検知手段は、前記係合機構毎に設けられたセンサにより構成され、
前記判定手段は、いずれかの前記センサの信号の立ち上がりまたは立ち下がりを契機として異常が発生しているか否かを判定する、
ことを特徴とする自動変速機。
請求項１〜４のいずれか１項記載の自動変速機であって、
前記判定手段が異常が発生していると判定した場合に、入力軸に入力された駆動力を車軸に伝達しない、
ことを特徴とする自動変速機。
請求項４記載の自動変速機であって、
駆動源からの駆動力により回転する入力軸と、
サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる回転要素を備えた複数の遊星歯車機構と、を備え、
前記係合機構は、電磁弁により供給される作動油の油圧で作動する摩擦係合機構であり、
前記摩擦係合機構は、前記回転要素と前記入力軸との間、前記回転要素と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間のいずれかを連結可能であり、
前記センサは、前記摩擦係合機構に供給される油圧を検知する油圧センサである、
ことを特徴とする自動変速機。