JP6356335B2 - 車両用自動変速機のフェール判定装置及び車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用自動変速機のフェール判定装置及びそれを備えた車両用自動変速機の制御装置に関するものである。

車両用自動変速機では、シフトバルブには通常ソレノイドバルブが適用され、ソレノイドを操作してシフトバルブを切り換え作動させることにより摩擦係合要素を係合又は解放して変速段を切り替える。このような自動変速機において、シフトバルブに何らかのフェールが発生すると選択変速段が達成されない。そこで、このようなフェールの発生を検知したら、フェール影響を極力抑えるための制御（フェールセーフ制御）を行なうことになる。ただし、適切なフェールセーフ制御を行なうには、フェールの原因をつきとめる必要がある。

特許文献１には、選択変速段と検知された実ギヤ比とからギヤ比ずれを検知し、さらに、ギヤ比ずれの原因と推定されるフェールしたシフトバルブを推定できた場合に、推定したシフトバルブの作動を制御するソレノイドを所定時間だけ強制的にオフし、その原因がソレノイドのフェールであるか否かを確認する技術が開示されている。ソレノイドのフェールを確認できたら、それに応じたフェールセーフ制御を行うことができる。

特開２００３−９７６９２号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、ギヤ比ずれを検知したら、その原因となるシフトバルブのフェールの原因がソレノイドのフェールであるか否かを確認する構成なので、ギヤ比ずれを検知することが必須であり、例えば車両の停止時などギヤ比ずれを検知できない状況では、フェール自体を検知することができない。

また、シフトバルブのフェールを検知した場合に、その原因がソレノイドのフェールであるか否かまでは確認するが、ソレノイドのどのような種類のフェールであるかまでは確認していない。ソレノイドのフェールには、例えばソレノイドへの電力供給線が、地絡（地面への短絡）している、又は、天絡（電源への短絡）している、又は、断線している、といったフェールがある。これらを確認できれば、適切なフェールセーフ制御を行なうことができる。

本発明は、上述の課題を解決するために創案されたもので、例えばギヤ比ずれを検知できない状況においてもシフトバルブのソレノイドのフェールを検知することができ、更に、ソレノイドのフェールの種類まで特定することができるようにした、車両用自動変速機のフェール判定装置及びそれを備えた車両用自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明の車両用自動変速機のフェール判定装置は、選択した変速段に応じて係合される摩擦係合要素を有する変速機構と、前記摩擦係合要素の係合状態を制御するソレノイドバルブと、を有する車両用自動変速機のフェール判定装置であって、前記ソレノイドバルブへ供給される電流値をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段によるモニタ電流値が前記ソレノイドバルブへの指示電流値と異なることから前記ソレノイドバルブに電気異常が発生したことを検知可能な電気異常検知手段と、前記電気異常の検知後に、選択した変速段と前記変速機構の状態とから（例えば、ギヤ比ずれから）、前記ソレノイドバルブの天絡異常又は断線異常を判定可能な第１異常判定手段と、前記電気異常の検知後に、前記ソレノイドバルブをオフしたときの前記モニタ電流値から、前記ソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常を判定可能な第２異常判定手段と、を有し、前記第１異常判定手段及び前記第２異常判定手段の何れかで天絡異常又は断線異常を判定したら、その判定結果を出力することを特徴としている。

（２）前記第２異常判定手段は、前記電気異常の検知時点から前記第１異常判定手段による判定に要する所定時間（確認時間）経過後に前記ソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常の判定処理を開始することが好ましい。

（３）前記第１異常判定手段は、前記変速機構に指示した変速段によるギヤ比と実ギヤ比とが異なるギヤ比ずれの発生から、前記複数のソレノイドバルブうちの１つのソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常を判定可能であることが好ましい。

（４）前記ソレノイドバルブを複数有し、前記第１異常判定手段は、走行レンジが選択されているとき、停車中に前記変速機構がニュートラルになると、前記複数のソレノイドバルブのうちの１つのソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常を判定可能であり、前記第１異常判定手段は、走行レンジが選択されているとき、停車中に前記変速機構がインターロックすると、前記複数のソレノイドバルブのうちの他の１つのソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常を判定可能であることが好ましい。

（５）前記電気異常を検知した際に、前記モニタ電流値が所定電流値以上であれば前記ソレノイドバルブが地絡異常であると判定し、前記モニタ電流値が所定電流値未満であれば前記ソレノイドバルブが前記天絡異常及び前記断線異常の何れかであると判定する地絡異常判定手段を有し、前記第１異常判定手段及び前記第２異常判定手段は、前記地絡異常判定手段により前記天絡異常及び前記断線異常の何れかであると判定されたら、前記天絡異常又は前記断線異常を判定することが好ましい。

（６）本発明の車両用自動変速機の制御装置は、選択した変速段に応じて係合される摩擦係合要素を有する変速機構と、前記摩擦係合要素の係合状態を制御するソレノイドバルブと、を有する車両用自動変速機の制御装置であって、前記のフェール判定装置と、前記フェール判定装置による判定結果に応じて前記ソレノイドバルブにかかるフェールセーフ制御を行なう制御手段と、を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、電気異常の検知後に、第１異常判定手段及び第２異常判定手段による異常判定を並列して行う。第１異常判定手段は選択した変速段と変速機構の状態とから（例えば、ギヤ比ずれが生じたことから）判定を行なうため、選択した変速段と変速機構の状態とによっては（例えば、ギヤ比ずれが生じないと）判定することができないが、電気的に異常を判定する第２異常判定手段は変速機構の状態（例えば、ギヤ比ずれの有無）に関係なく判定を行う。このため、判定の機会が増大する。

また、第１異常判定手段の判定完了は、第２異常判定手段の判定完了よりも速い場合があるので、何れか早い方のフェール判定結果を出力することにより、フェール判定結果に基づくフェールセーフ制御を速やかに開始することができる。
このように、２つの異常判定手段を併用することにより、互いの異常判定手段のメリットにより、互いのデメリットを補完しあうことができる。

本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機及びそのフェール判定装置を含む制御装置を搭載した車両の駆動系を示す構成図である。 本発明の一実施形態にかかるフェール判定装置の第２異常判定手段を示す構成図であり、（ａ）は正常時を示し、（ａ）は断線時を示し、（ａ）は、天絡時を示す。 本発明の一実施形態にかかるフェール判定装置による判定処理を説明する論理回路図である。 本発明の一実施形態にかかるフェール判定装置による判定処理を説明するタイムチャートであり、（ａ）〜（ｇ）はそれぞれソレノイドの状態、各種フラグ、判定状態を示す。 本発明の一実施形態にかかるフェール判定装置による判定処理を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかるフェール判定装置による判定処理を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
なお、本実施形態では、ソレノイドバルブの操作により係合，解放する摩擦係合要素を有する自動変速機として、ベルト式無段変速機構（単に、ＣＶＴともいう）の出力側に装備された有段副変速機構を例に挙げて説明する。なお、回転速度に関しては回転数（即ち、単位時間当たり回転数）と表現する。

〔１．車両の駆動系の構成〕
図１は本実施形態にかかる車両用自動変速機及びそのフェール判定装置を含む制御装置を搭載した車両の駆動系を示す構成図である。

図１に示すように、この車両は動力源としてエンジン１を備えている。エンジン１の出力回転は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ２，ギヤ列（ドライブカウンタギヤ，ドリブンカウンタギヤ）３，無段変速機（以下、単に変速機ともいう）４，終減速装置５，差動機構６を介して図示しない駆動輪へと伝達される。終減速装置５には駐車時に変速機４の出力軸を機械的に回転不能にロックするパーキング機構８が設けられている。

また、この車両には、エンジン１の動力の一部を利用して駆動されるオイルポンプ１０と、オイルポンプ１０からの油圧を調圧して変速機４の各部位に供給するコントロールバルブユニット（Ｃ／Ｖ，油圧制御回路）１１と、コントロールバルブユニット１１を制御する自動変速機コントロールユニット（ＡＴＣＵ）１２とが設けられている。

各構成について説明すると、変速機４は、ベルト式無段変速機構（単に、ＣＶＴともいう）２０と、副変速機構３０とが、エンジン１から駆動輪（図示略）に至るまでの動力伝達経路において直列に設けられている。

ＣＶＴ２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、これらのプーリ２１，２２の間に掛け回されるＶベルト２３とを備える。

プーリ２１，２２は、それぞれ固定シーブと、この固定シーブに対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定シーブとの間にＶ溝を形成する可動シーブと、この可動シーブの背面に設けられて可動シーブを軸方向に変位させる油圧シリンダ２１ａ，２２ａとを備える。

油圧シリンダ２１ａ，２２ａに供給される油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化してＶベルト２３と各プーリ２１，２２との接触半径が変化し、ＣＶＴ２０の変速比Ｒａｔｉｏが無段階に変化する。

このため、コントロールバルブユニット１１には、プライマリプーリ２１の油圧シリンダ２１ａ及びセカンダリプーリ２２の油圧シリンダ２２ａに油圧を供給するために、プライマリバルブ２１Ｖ及びセカンダリバルブ２２Ｖが備えられる。

プライマリバルブ２１Ｖ及びセカンダリバルブ２２Ｖは、何れもソレノイドバルブであり、プライマリバルブ２１Ｖはプライマリソレノイド（Ｐｒｉ ＳＯＬ）２１Ｓにより駆動され、セカンダリバルブ２２Ｖはセカンダリソレノイド（Ｓｅｃ ＳＯＬ）２２Ｓにより駆動される。

副変速機構３０は、前進２段・後進１段の変速機構であり、２つの遊星歯車のキャリアを連結したラビニヨ型遊星歯車機構３１と、ラビニヨ型遊星歯車機構３１を構成する複数の回転要素に接続され、それらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素〔ローブレーキ（Ｌ／Ｂ）３２，ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）３３，リバースブレーキ（Ｒ／Ｂ）３４〕とを備える。

副変速機構３０では、これらのローブレーキ（Ｌ／Ｂ）３２，ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）３３，リバースブレーキ（Ｒ／Ｂ）３４を、下記の表１に示す係合（○印）及び解放（×印）の組み合わせで、前進の第１速（ロー），第２速（ハイ）及び後退（リバース）の各変速段、並びに中立（ニュートラル）を選択することができる。

つまり、ローブレーキ（Ｌ／Ｂ）３２，ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）３３，リバースブレーキ（Ｒ／Ｂ）３４を全て解放すると、副変速機構３０は動力伝達を行わない中立状態となり、この状態でローブレーキ（Ｌ／Ｂ）３２を係合すると、副変速機構３０は前進第１速選択（減速）状態となり、ハイクラッチ（Ｈ／Ｃ）３３を係合すると、副変速機構３０は前進第２速選択（直結）状態となり、リバースブレーキ（Ｒ／Ｂ）３４を係合すると、副変速機構３０は後退選択（逆転）状態となる。

コントロールバルブユニット１１には、ローブレーキ３２に係合用の油圧を供給するためのセレクトバルブとして、ローブレーキバルブ３２Ｖが備えられ、ハイクラッチ３３及びリバースブレーキ３４に係合用の油圧を供給するためのセレクトバルブとして、ハイクラッチ・リバースブレーキバルブ３３Ｖが備えられる。

ローブレーキバルブ３２Ｖ及びハイクラッチ・リバースブレーキバルブ３３Ｖは、何れもソレノイドバルブであり、ローブレーキバルブ３２Ｖはローブレーキソレノイド（Ｌ／Ｂ ＳＯＬ）３２Ｓにより駆動され、ハイクラッチ・リバースブレーキバルブ３３Ｖはハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド（Ｈ／Ｃ＆Ｒ／Ｂ ＳＯＬ）３３Ｓにより駆動される。

また、コントロールバルブユニット１１には、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２ＬＣに係合用の油圧を供給するためのロックアップバルブ２Ｖが備えられ、このロックアップバルブ２Ｖもソレノイドバルブであって、ロックアップソレノイド（Ｌ／Ｕ ＳＯＬ）２Ｓにより駆動される。

ＡＴＣＵ１２は、図示しないが、ＣＰＵと、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置と、入力インターフェースと、出力インターフェースと、これらを相互に接続するバス等から構成される。

入力インターフェースには、特に、コントロールバルブユニット１１にかかる出力信号として、プライマリプーリ２１の回転数（プライマリ回転数Ｎｐｒｉ）を検出するプライマリ回転数センサ４１、セカンダリプーリ２２の回転数（セカンダリ回転数Ｎｓｅｃ）を検出するセカンダリ回転数センサ４２、差動機構６に入力され駆動輪に出力される回転数〔出力回転数、車両の走行速度（車速Ｖｓｐ）に対応する〕を検出する出力回転センサ（車速センサ）４３の各速度センサからの出力信号、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタスイッチ４７の出力信号、油温センサ４８，ライン圧センサ５１，プライマリ圧センサ５２，セカンダリ圧センサ５３，ハイクラッチ圧センサ５４，ローブレーキ圧センサ５５，リバースブレーキ圧センサ５６の各油圧センサからの出力信号や、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）９からのエンジン情報などが入力される。

記憶装置には、変速機４の変速制御プログラム、及びこの変速制御プログラムで用いる変速マップ（図示略）が格納されている。ＣＰＵは、記憶装置に格納されている変速制御プログラムを読み出して実行し、入力インターフェースを介して入力される各種信号に対して各種演算処理を施して変速制御信号を生成し、生成した変速制御信号を、出力インターフェースを介してコントロールバルブユニット１１に出力する。ＣＰＵが演算処理で使用する各種値、その演算結果は記憶装置に適宜格納される。

コントロールバルブユニット１１は複数の流路及び前記ソレノイドバルブ２１Ｓ，２２Ｓ，３２Ｓ，３３Ｓ，１１Ｓなどの複数の油圧制御弁で構成される。このコントロールバルブユニット１１は、ＡＴＣＵ１２からの変速制御信号に基づき、複数の油圧制御弁を制御して油圧の供給経路を切り換えるとともにオイルポンプ１０で発生した油圧から必要な油圧を調整し、これを変速機４の各部位に供給する。これにより、ＣＶＴ２０の変速比Ｒａｔｉｏ、副変速機構３０の変速段が変更され、変速機４の変速が行われる。

副変速機構３０に着目すれば、ローブレーキソレノイド３２Ｓは、ＡＴＣＵ１２が第１速選択指令を発しているときに、ライン圧ＰＬをローブレーキ圧としてローブレーキ３２に油圧を供給し、ローブレーキ３２を係合することで、第１速選択指令を実現する。

また、ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓは、ＡＴＣＵ１２が第２速選択指令又は後退選択指令を発しているとき、ライン圧ＰＬを、セレクトレバー４４の操作でマニュアルシャフト４５を介して切り替えられるマニュアル弁４６を介してスイッチバルブ３５に供給する。

第２速選択指令時は、マニュアル弁４６が前進走行レンジに位置してスイッチバルブ３５をハイクラッチへの供給に切り替え、ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓの作動によるハイクラッチ・リバースブレーキバルブ３３Ｖからハイクラッチ圧をハイクラッチ３３に向け供給し、ハイクラッチ３３を係合することで第２速選択指令を実現する。

後退選択指令時は、マニュアル弁４６が後退走行レンジに位置してスイッチバルブ３５をリバースブレーキへの供給に切り替えハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓの作動によるハイクラッチ・リバースブレーキバルブ３３Ｖからリバースブレーキ圧をリバースブレーキ３４に向け供給し、リバースブレーキ３４を係合することで後退選択指令を実現する。

〔自動変速機（無段変速機）のフェール判定装置及び制御装置〕
ここで、本実施形態にかかる自動変速機（無段変速機）のフェール判定装置及びこれを備えた制御装置を説明する。

本実施形態のフェール判定装置は、副変速機構３０のソレノイドバルブ３２Ｓ，３３Ｓの電流状態をモニタするモニタ部（モニタ手段）１２１と、モニタ部１２１の情報からソレノイドバルブ３２Ｓ，３３Ｓの電気異常を検知する電気異常検知部（電気異常検知手段）１２２と、電気異常検知部１２２により電気異常が検知されたソレノイドバルブ３２Ｓ又は３３Ｓの電気異常が地絡（地面への短絡），天絡（電源への短絡），断線の何れであるかを判定する判定部（判定手段）１２３とを有している。

ここでは、これらのモニタ部１２１，電気異常検知部１２２，判定部１２３は、ＡＴＣＵ１２内に装備されたハードウェア及びソフトウェア及びＡＴＣＵ１２に付設されたハードウェアによって構成されるが、ＡＴＣＵ１２とは別の専用のハードウェア及びソフトウェアによって構成されてもよい。

図２（ａ）に示すように、ＡＴＣＵ１２内には、ソレノイドバルブ３２Ｓ又は３３Ｓ等に電力を供給するソレノイドドライバ（ＳＯＬドライバ）１２Ｄが各ソレノイドバルブ毎に装備され、各ソレノイドバルブとＡＴＣＵ１２との間には、モニタ電流線１２１Ａが接続される。また、ＡＴＣＵ１２内には、ソレノイドドライバ１２Ｄの作動を確認する電圧モニタ回路１２１Ｂがソレノイドドライバ１２Ｄ毎に装備される。

モニタ部１２１は、モニタ電流線１２１Ａを通じて送られる電流情報から、副変速機構３０の各変速段（第１速，第２速）の各ソレノイドバルブ３２Ｓ，３３Ｓへ供給されている電流値を常時モニタする。

電気異常検知部１２２は、モニタ部１２１でモニタされたモニタ電流値と、対応するソレノイドバルブ３２Ｓ，３３Ｓへの指示電流値とを比較して、これらの電流値の間に一定以上の差異があればそのソレノイドバルブ３２Ｓ，３３Ｓに電気異常が発生したものとする。

判定部１２３には、電気異常を検知したソレノイドバルブ３２Ｓ又は３３Ｓが地絡異常であるか否かを判定する地絡判定部（地絡判定手段）１２４と、地絡判定部１２４により地絡異常ではない〔この場合、天絡異常（電源への短絡），断線異常の何れである〕と判定された場合に、そのソレノイドバルブ３２Ｓ又は３３Ｓが天絡異常であるか断線異常であるかを判定する天絡断線判定部（天絡断線判定手段）１２５と、が備えられる。

ただし、本フェール判定装置では、天絡断線判定部１２５として、第１異常判定部（第１異常判定手段）１２５Ａと、第２異常判定部（第２異常判定手段）１２５Ｂとの２つが備えられ、これらの第１異常判定部１２５Ａと第２異常判定部１２５Ｂとが並列的に判定処理を実施し、これらの異常判定部１２５Ａ，１２５Ｂの何れかで判定が完了したら出力部１２６から判定情報を出力する。

地絡判定部１２４は、電気異常検知部１２２で電気異常を検知した際のモニタ電流値が、判定基準値以上であれば、過電流が流れているものとして電気異常を検知したソレノイドバルブ３２Ｓ又は３３Ｓは地絡異常であると判定し、モニタ電流値が判定基準値未満であれば、電気異常を検知したソレノイドバルブ３２Ｓ又は３３Ｓは天絡異常と断線異常との何れかであると判定する。

天絡断線判定部１２５は、地絡判定部１２４で、電気異常を検知したソレノイドバルブ３２Ｓ又は３３Ｓが天絡異常と断線異常との何れかであると判定された場合に、判定を実施する。

第１異常判定部１２５Ａは、電気異常検知部１２２による電気異常の検知後に、即ち、地絡判定部１２４で電気異常を検知したソレノイドバルブ３２Ｓ又は３３Ｓは天絡異常と断線異常との何れかであると判定された後に、選択された変速段と副変速機構３０の状態に基づいて、天絡異常であるか断線異常であるかを判定する。この副変速機構３０の状態としては、ニュートラル状態，インターロック状態がある。

なお、ギヤ比は、「ギヤ比＝入力回転／出力回転」に基づき算出する。そして、第１速または第２速の変速段が指示されているときに、ニュートラル状態またはインターロック状態になると、ギヤ比ずれが生じることになる。また、本実施の形態では、ギヤ比（入出力回転数の比）の演算結果に基づき、ギヤ比ずれを判定しているが、実際の入出力回転数の差の演算結果に基づき、ギヤ比ずれを判定しても良い。

つまり、ニュートラル状態では、副変速機構３０の実変速比（実ギヤ比）は不定の状態となるため、指示した変速段（ここでは、第１速又は第２速）の変速比（指示ギヤ比）との間にギヤ比ずれが生じることになる。

また、ここで言う「インターロック状態」とは、変速機構の複数の摩擦係合要素（本実施形態では、ローブレーキ３２及びハイクラッチ３３）が同時に係合した状態であり、この係合には完全係合とスリップ係合とがある。

走行中のインターロック状態はで、複数の摩擦係合要素（ローブレーキ３２及びハイクラッチ３３）が何れもスリップ係合することになるため、スリップ係合した各摩擦係合要素（ローブレーキ３２及びハイクラッチ３３）で達成される変速比の中間的な変速不意状態となるため、ギヤ比ずれが生じることになる。

第１異常判定部１２５Ａでは、車両が走行中であるか停止中であるか、及び、電気異常を検知したのがローブレーキソレノイド３２Ｓであるかハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓであるかに応じて、ニュートラル状態，インターロック状態を判定し、天絡異常であるか断線異常であるかを判定する。

なお、ここでは、ローブレーキバルブ３２Ｖは、ローブレーキソレノイド３２Ｓに通電しなければ閉鎖（油圧供給停止）し、ローブレーキソレノイド３２Ｓに通電すれば通電量に応じて開度増加（油圧供給）するノーマルクローズ弁である。

また、ここでは、ハイクラッチ・リバースバルブ３３Ｖは、ハイクラッチ・リバースソレノイド３３Ｓに通電しなければ開放（油圧供給）し、ハイクラッチ・リバースソレノイド３３Ｓに通電すれば通電量に応じて開度減少して閉鎖（油圧供給停止）するノーマルオープン弁である。

したがって、ローブレーキソレノイド３２Ｓが断線異常であれば、ローブレーキバルブ３２Ｖは常時閉鎖（油圧供給停止）状態となり、ローブレーキ３２は係合し得なくなって、第２速を指示すればこれを達成できるが、第１速段を指示した場合はこれを達成できずに、走行中であっても停車中であっても、副変速機構３０はニュートラル状態となる。

また、ローブレーキソレノイド３２Ｓが天絡異常であれば、ローブレーキバルブ３２Ｖは常時開放（油圧供給）状態となり、ローブレーキ３２は常時係合し、第１速を指示すればこれを達成できるが、第２速段を指示した場合はこれを達成できずに、インターロック状態となりギヤ比がずれる。

一方、ハイクラッチ・リバースソレノイド３３Ｓが断線異常であれば、ハイクラッチ・リバースバルブ３３Ｖは常時開放（油圧供給）状態となり、ハイクラッチ３３は常時係合し、第２速を指示すればこれを達成できるが、第１速段を指示してもこれを達成できずに、走行中には、ローブレーキ３２またはハイクラッチ３３の少なくとも一方がスリップ係合状態となって、副変速機構３０は、指示したギヤ比（第１速段によるギヤ比）と実ギヤ比とが異なるギヤ比ずれ状態となり、停車中にはインターロック状態となる。

また、ハイクラッチ・リバースソレノイド３３Ｓが天絡異常であれば、ハイクラッチ・リバースバルブ３３Ｖは常時閉鎖（油圧供給停止）状態となり、ハイクラッチ３３は係合し得なくなり、第１速を指示すればこれを達成できるが、第２速段を指示した場合はこれを達成できずに、副変速機構３０はニュートラル状態となり、ギヤ比がずれる。

このように、ローブレーキソレノイド３２Ｓの異常である場合には、第１異常判定部１２５Ａは、第１速を指示しているが副変速機構３０がニュートラル状態であれば、ローブレーキソレノイド３２Ｓは断線異常であると判定し、第２速を指示しているが副変速機構３０がインターロック状態であれば、ローブレーキソレノイド３２Ｓは天絡異常であると判定する。

また、ハイクラッチ・リバースソレノイド３３Ｓの異常である場合には、第１異常判定部１２５Ａは、第２速を指示しているが副変速機構３０がニュートラル状態であれば、ハイクラッチ・リバースソレノイド３３Ｓは天絡異常であると判定し、第１速を指示しているが、副変速機構３０がインターロック状態であれば、ハイクラッチ・リバースソレノイド３３Ｓは断線異常であると判定する。

なお、走行中のギヤ比ずれの判定は、ギヤ比ずれ判定部１２７により行われる。このギヤ比判定１２７では、副変速機構３０の入出力回転情報（セカンダリ回転数センサ４２及び出力回転センサ４３の検出情報）から実変速比を求めて、指示変速段の変速比と比較することにより判定することにより、副変速機構３０がニュートラル状態であるか、インターロック状態であるかを判定する。

また、ローブレーキ３２とハイクラッチ３３とが双方とも解放状態になると、副変速機構３０はニュートラル状態となり、このニュートラル状態の停車中の判定は、ニュートラル判定部１２８により行われる。このニュートラル判定部１２８では、第１速を指示する停車中であれば、油圧情報（ローブレーキ圧センサ５５の検出情報）から、油圧が極めて低い閾値以下であることから判定する。

また、ローブレーキ３２とハイクラッチ３３とが双方とも係合状態になると、副変速機構３０はインターロック状態となり、このインターロック状態の停車中での判定は、インターロック判定部１２９により行われる。このインターロック判定部１２９では、第１速を指示する停車中に、油圧情報（ローブレーキ圧センサ５５の検出情報）から、油圧が極めて高い閾値以上であることから判定する。

一方、第２異常判定部１２５Ｂは、電気異常検知部１２２による電気異常の検知後（即ち、電気異常を検知したソレノイドＳ３２Ｓ又は３３Ｓ（以下、単に「Ｓ」とも記す）は天絡異常と断線異常との何れかであるとの判定後）、ソレノイドＳをオフ指示し、このときのモニタ電流値から、ソレノイドバルブＳが天絡異常であるか断線異常であるかを判定する。

つまり、図２（ａ）に示すように、電圧モニタ回路１２１ＢによってソレノイドＳをオフしたことを確認し、このソレノイドＳのオフ時に、モニタ電流線１２１Ａを通じてモニタ部１２１でモニタされるソレノイドＳのモニタ電流値を得て、電流が流れているか否かによって天絡異常か断線異常かを判定する。

図２（ｂ）に示すように、ソレノイドＳへの電力供給線が断線していれば、ソレノイドＳには電流は常時流れないので、ソレノイドＳにオフ指示しても当然電流は流れない。

これに対して、図２（ｃ）に示すように、ソレノイドＳへの電力供給線が天絡していれば、ソレノイドＳには電流は常時流れるので、ソレノイドＳをオフ指示しても当然電流は流れる。

そこで、第２異常判定部１２５Ｂは、ソレノイドＳをオフ指示したとき、モニタ電流値が断線閾値（０に近い値）以下であれば断線異常と判定し、モニタ電流値が天絡閾値（一定電流以上の電流値）以上であれば天絡異常と判定する。

ただし、第２異常判定部１２５Ｂでは、電気異常の検知時点から所定時間（確認時間）経過後に、ソレノイドＳをオフ指示し、更にこのオフ指示から所定のディレー時間の経過後のモニタ電流値から、ソレノイドバルブＳが天絡異常であるか断線異常であるかを判定する。

この確認時間に関する所定時間とは、第１異常判定部１２５Ａによる判定処理に要する時間であり、この第１異常判定部１２５Ａによる判定処理時間はＡＴＣＵ１２内での処理速度として予め把握できるので、所定時間は予め設定される。なお、所定のディレー時間は、ソレノイドＳのオフ指示後に過渡状態を経てモニタ電流値が安定するまでの待ち時間であり、予め設定される。

これは、第２異常判定部１２５Ｂの判定処理はソレノイドＳのオフ指示を伴うが、ソレノイドＳをオフにすると第１異常判定部１２５Ａの判定処理を実施できなくなるため、第２異常判定部１２５Ｂの判定処理が第１異常判定部１２５Ａの判定処理を妨げないように第１異常判定部１２５Ａによる判定完了を待つためである。

第２異常判定部１２５Ｂによる判定処理は第１異常判定部１２５Ａによる判定処理よりも時間がかかる場合が多く、ここでは、第２異常判定部１２５Ｂによる判定処理を、第１異常判定部１２５Ａでは判定ができない場合のためのものと位置付けている。

また、ＡＴＣＵ１２内には、フェール判定装置による判定結果に応じてソレノイドバルブにかかるフェールセーフ制御を行なうフェールセーフ制御部（制御手段）１３０が備えられている。

このフェールセーフ制御部１３０では、ローブレーキソレノイド３２Ｓ又はハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓが天絡故障或いは断線故障をしたら、インターロックを回避し、ニュートラルを回避する。

例えば、ソレノイドＳの天絡故障或いは断線故障により、ローブレーキバルブ３２Ｖ又はハイクラッチバルブ３３Ｖが開放状態から変更できなくなれば、正常なバルブの変速段を使用するようにしてニュートラルを回避し、ローブレーキバルブ３２Ｖ又はハイクラッチバルブ３３Ｖが係合状態から変更できなくなれば、この故障したバルブの変速段を使用するようにしてインターロックを回避する。

したがって、本フェール判定装置は、図３の論理回路図に示すように、第１異常判定部１２５Ａによる機能故障診断によって、ソレノイドＳの電気異常が天絡異常であるか断線異常であるかの判定処理を行なって、この判定処理の終了タイミングでソレノイドＳをオフ指令し、第２異常判定部１２５Ｂによる電流判定（電圧監視を伴う）によって、ソレノイドＳの電気異常が天絡異常であるか断線異常であるかの判定処理を行なう。

第１異常判定部１２５Ａでは、必ずしも天絡異常であるか断線異常であるかを判定できないが、判定できた場合には判定結果が出力部１２６に入力され、一方、第２異常判定部１２５Ｂでは、天絡異常であるか断線異常であるかを確実に判定でき、判定結果が出力部１２６に入力される。

出力部１２６は、何れかの判定結果が入力されたら、この判定結果に基づいて天絡異常であるか断線異常であるかを確定し、フェールセーフ制御部１３０に出力する。

第１異常判定部１２５Ａの判定結果の方が先に出力部１２６に入力されれば、フェールセーフ制御部１３０は第２異常判定部１２５Ｂを待たずに速やかにフェールセーフ制御を開始でき、第１異常判定部１２５Ａの判定結果が得られなければ、第２異常判定部１２５Ｂの判定結果が出力部１２６に入力され、フェールセーフ制御部１３０は確実にフェールセーフ制御を開始できる。

〔作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかる自動変速機（無段変速機）のフェール判定装置は、上述のように構成されているので、例えば、図５，図６のフローチャートに示すようにフェール判定処理を行なうことができる。なお、図５，図６のフローチャートは、判定確定まで、所定の制御周期で繰り返される。

ローブレーキソレノイド（Ｌ／Ｂ ＳＯＬ）３２Ｓのフェール判定については、図５に示すように、まず、電気異常検知部１２１によってローブレーキソレノイド３２Ｓに電気異常の発生が検知されたか否かを判定し（ステップＳ１０）、異常がなければリターンする。

ローブレーキソレノイド３２Ｓに電気異常が発生したら、地絡判定部１２２によってこの電気異常が地絡異常であるか否かを判定し（ステップＳ２０）、地絡異常であると判定されたら、地絡異常と確定し（ステップＳ３０）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ７０）で、地絡異常に確定したと判定して、制御を終了する。

一方、地絡判定部１２２によって電気異常が地絡異常でないと判定されたら、電気異常は天絡異常と断線異常との何れかであるので、ステップＳ４０に進んで第１異常判定部１２５Ａによる機能故障診断による判定を実施すると共に、これと並列的に、ステップＳ６０に進んで第２異常判定部１２５Ｂによる電流判定（電圧監視を伴う）による判定を実施する。

第１異常判定部１２５Ａによる判定は、まず、車両が走行中であるか否かを判定し（ステップＳ４０）、車両が走行中であれば、第１速が指示されていることを前提条件に、ギヤ比ずれ判定部１２７により、確認時間が経過し且つ副変速機構３０がニュートラル状態であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。なお、確認時間は、電気異常の検知時点からカウントを開始し、確認時間が所定時間経過したと判定されたらカウントを終了し０にリセットされる。

確認時間が経過し且つ副変速機構３０がニュートラル状態であれば、ローブレーキソレノイド３２Ｓの電気異常は断線異常であると確定し（ステップＳ４６）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ７０）で、断線異常と確定したと判定して、制御を終了する。

確認時間が経過し且つ副変速機構３０がニュートラル状態でなければ、第２速が指示されていることを前提条件に、ギヤ比ずれ判定部１２７により確認時間が経過し且つ副変速機構３０がインターロック状態であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。

確認時間が経過し且つ副変速機構３０がインターロック状態であれば、ローブレーキソレノイド３２Ｓの電気異常は天絡異常であると確定し（ステップＳ４８）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ７０）で、天絡異常と確定したと判定して、制御を終了する。

車両が走行中でなければ、車輛は停車中であり、副変速機構３０は第１速が指示されており、ニュートラル判定部１２８により、確認時間が経過し且つ副変速機構３０がニュートラル状態であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。

確認時間が経過し且つ副変速機構３０がニュートラル状態であれば、ローブレーキソレノイド３２Ｓの電気異常は断線異常であると確定し（ステップＳ５２）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ７０）で、断線異常と確定したと判定して、制御を終了する。

第２異常判定部１２５Ｂによる判定は、まず、確認時間が経過したか否か、即ち、電気異常発生の検知（ステップＳ１０）及び電気異常が地絡異常でない（電気異常は天絡異常と断線異常との何れかである）の判定が（ステップＳ２０）実施された制御周期から、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６０）。

確認時間が経過したら、電源オフ、即ち、ローブレーキソレノイド３２Ｓへの電力供給を遮断し、ディレー時間をカウントし（ステップＳ６２）、これにより、所定のディレー時間の経過が判定された上で（ステップＳ６３）、ローブレーキソレノイド３２Ｓに電流が流れているか否かによって、天絡異常か否か、つまり、天絡異常か断線かを判定する（ステップＳ６４）。なお、ディレー時間は、カウント開始後に、所定のディレー時間の経過が判定されたらカウントを終了し０にリセットされる。

この結果、モニタ部１２１で電流が検出されれば、ローブレーキソレノイド３２Ｓの電気異常は天絡異常であると確定し（ステップＳ６６）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ７０）で、天絡異常と確定したと判定して、制御を終了する。

また、モニタ部１２１で電流が検出されなければ、ローブレーキソレノイド３２Ｓの電気異常は断線異常であると確定し（ステップＳ６８）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ７０）で、断線異常と確定したと判定して、制御を終了する。

ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド（Ｈ／Ｃ＆Ｒ／Ｂ ＳＯＬ）３３Ｓのフェール判定については、図６に示すように、まず、電気異常検知部１２１によってハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓに電気異常の発生が検知されたか否かを判定し（ステップＳ１１０）、異常がなければリターンする。

ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓに電気異常が発生したら、地絡判定部１２２によってこの電気異常が地絡異常であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、地絡異常であると判定されたら、地絡異常と確定し（ステップＳ１３０）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ１７０）で、地絡異常に確定したと判定して、制御を終了する。

一方、地絡判定部１２２によって電気異常が地絡異常でないと判定されたら、電気異常は天絡異常と断線異常との何れかであるので、ステップＳ１４０に進んで第１異常判定部１２５Ａによる機能故障診断による判定を実施すると共に、これと並列的に、ステップＳ１６０に進んで第２異常判定部１２５Ｂによる電流判定（電圧監視を伴う）による判定を実施する。

第１異常判定部１２５Ａによる判定は、まず、車両が走行中であるか否かを判定し（ステップＳ１４０）、車両が走行中であれば、第２速が指示されていることを前提条件に、ギヤ比ずれ判定部１２７により、確認時間が経過し且つ副変速機構３０がニュートラル状態であるか否かを判定する（ステップＳ２４２）。

確認時間が経過し且つ副変速機構３０がニュートラル状態であれば、ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓの電気異常は天絡異常であると確定し（ステップＳ１４６）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ１７０）で、天絡異常と確定したと判定して、制御を終了する。

確認時間が経過し且つ副変速機構３０がニュートラル状態でなければ、第１速が指示されていることを前提条件に、ギヤ比ずれ判定部１２７により確認時間が経過し且つ副変速機構３０がインターロック状態であるか否かを判定する（ステップＳ１４４）。

確認時間が経過し且つ副変速機構３０がインターロック状態であれば、ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓの電気異常は断線異常であると確定し（ステップＳ１４８）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ１７０）で、断線異常と確定したと判定して、制御を終了する。

車両が走行中でなければ、車輛は停車中であり、副変速機構３０は第１速が指示されており、インターロック判定部１２９により確認時間が経過し且つ副変速機構３０がインターロック状態であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。

確認時間が経過し且つ副変速機構３０がインターロック状態であれば、ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓの電気異常は断線異常であると確定し（ステップＳ１５２）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ１７０）で、断線異常と確定したと判定して、制御を終了する。

第２異常判定部１２５Ｂによる判定は、まず、確認時間が経過したか否か、即ち、電気異常発生の検知（ステップＳ１１０）及び電気異常が地絡異常でない（電気異常は天絡異常と断線異常との何れかである）の判定が（ステップＳ１２０）実施された制御周期から、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。

確認時間が経過したら、電源オフ、即ち、ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓへの電力供給を遮断し、ディレー時間をカウントし（ステップＳ１６２）、これにより、所定のディレー時間の経過が判定された上で（ステップＳ１６３）、ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓに電流が流れているか否かによって、天絡異常か否か、つまり、天絡異常か断線かを判定する（ステップＳ１６４）。

この結果、モニタ部１２１で電流が検出されれば、ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓの電気異常は天絡異常であると確定し（ステップＳ１６６）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ１７０）で、天絡異常と確定したと判定して、制御を終了する。

また、モニタ部１２１で電流が検出されなければ、ハイクラッチ・リバースブレーキソレノイド３３Ｓの電気異常は断線異常であると確定し（ステップＳ１６８）、地絡，天絡，断線の確定判定（ステップＳ１７０）で、断線異常と確定したと判定して、制御を終了する。

次に、図４のタイムチャートを参照して、第１異常判定部１２５Ａ及び第２異常判定部１２５Ｂによる判定処理を時系列的に説明する。

時刻ｔ_１でソレノイドＳがオン指令され〔図４（ａ）〕、時刻ｔ_２でソレノイドＳの電気異常が発生すると、判定処理時間Ｔ１を経た時刻ｔ_３で、電気異常検知部１２２でソレノイドＳの電気異常の発生が判定され、異常判定フラグがセットされ〔図４（ｂ）〕、これと共に、地絡判定部１２４で電気異常が地絡異常であるか否かが判定される。

地絡判定部１２４で電気異常が地絡異常でない、即ち、電気異常が天絡異常又は断線異常であると判定されると、天絡異常又は断線異常確定フラグがセットされ〔図４（ｄ）〕、第１異常判定部１２５Ａにより天絡異常であるか断線異常であるかが判定される。

時刻ｔ_２でソレノイドＳの電気異常の発生が判定されてから確認時間が経過した時刻ｔ_４で、第１異常判定部１２５Ａにより天絡異常であるか断線異常であるかの判定が確定し、このタイミングで、ソレノイドＳをオフ指示するフラグがセットされ〔図４（ｅ）〕、ソレノイドＳがオフ指令される〔図４（ａ）〕。

制御周期ｔ３が経過した次周期の時刻ｔ_５で、第１異常判定部１２５Ａによる判定確定フラがセットされると共に、第２異常判定部１２５Ｂによる判定に用いる判定電流を設定する。つまり、断線異常を判定する断線閾値（ＭＩＮ）及び天絡異常を判定する天絡閾値（ＭＡＸ）を設定する。

時刻ｔ_５でのソレノイドＳのオフ指示後、所定のディレー時間（天絡・断線判定待ち時間）が経過した時刻ｔ_６で、第２異常判定部１２５Ｂによる判定が確定する。

この場合、第１異常判定部１２５Ａによる判定結果が時点ｔ_５で得られるので、この時点からフェールセーフ処理を実施することができるが、第１異常判定部１２５Ａによる判定結果が得られない場合にも、第２異常判定部１２５Ｂによる判定結果が時点ｔ_６で得られるので、この時点からフェールセーフ処理を実施することができる。

以上のように、本フェール判定装置によれば、第１異常判定部１２５Ａ及び第２異常判定部１２５Ｂによる異常判定を並列して行うので、第１異常判定部１２５Ａの判定結果が速く得られれば、本制御装置によって、速やかにフェールセーフ処理を実施することができ、一方、第１異常判定部１２５Ａによる判定結果が得られなくても、第２異常判定部１２５Ｂの判定結果は得られるので、フェールセーフ処理を確実に実施することができる。

つまり、第１異常判定部１２５Ａによる異常判定は、特定の変速段における、副変速機構３０のニュートラル状態やインターロック状態といった副変速機構３０の特定状態に基づいて行うため、こうした特定状態が発生しなければ異常判定を行なえないが、特定状態が発生すれば比較的速やかに異常判定を行なえる。

本実施形態では、第１異常判定部１２５Ａによる異常判定に要する時間を待って第２異常判定部１２５Ｂによる判定のためのソレノイドＳのオフ指示を行うので、上記の状態が発生すれば第１異常判定部１２５Ａによる異常判定結果を確実に得ることができる。

一方、第２異常判定部１２５Ｂによる判定は、ソレノイドＳのオフ指示を伴うが、副変速機構３０に特定状態が発生することを要さないので、第１異常判定部１２５Ａによって異常判定を確定できない場合であっても、第２異常判定部１２５Ｂによる判定によって異常判定を確定できるので、判定の機会が増大し、フェール時のフェールセーフ処理を適切に実施することができる。

このように、第１異常判定部１２５Ａ及び第２異常判定部１２５Ｂの２つの異常判定部を併用することにより、互いの異常判定部のメリットにより、互いのデメリットを補完しあうことができる。

〔その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

例えば、上記実施形態では、変速機構として、前進２段の比較的シンプルな副変速機構を例に説明したが、本発明は、一般的な有段変速機など車両用自動変速機に広く適用できるものである。

多くの有段変速機の場合、摩擦係合要素の係合解放の組み合わせで変速段が達成されるが、何れかの摩擦係合要素を係合解放操作するシフトバルブのソレノイドに電気異常が生じれば、ある変速段の指令時に、ニュートラル状態やインターロック状態といった特定状態が生じるので、第１異常判定部ではこれに基づいて異常判定を実施できる。

また、第２異常判定部では、上記の特定状態であることを要さないので、種々の車両用自動変速機の変速機構のシフトバルブのソレノイドの電気異常の原因判定に広く適用できる。

また、上記実施形態では、第１異常判定部により、ニュートラル状態やインターロック状態といった様々な特定状態を参照して、ソレノイドの電気異常の原因判定を行なっているが、これらの特定状態のうち、一部の特定状態のみに着目して、ソレノイドの電気異常の原因判定を行ってもよい。

Claims (6)

1. 選択した変速段に応じて係合される摩擦係合要素を有する変速機構と、
   前記摩擦係合要素の係合状態を制御するソレノイドバルブと、を有する車両用自動変速機のフェール判定装置であって、
   前記ソレノイドバルブへ供給される電流値をモニタするモニタ手段と、
   前記モニタ手段によるモニタ電流値が前記ソレノイドバルブへの指示電流値と異なることから前記ソレノイドバルブに電気異常が発生したことを検知可能な電気異常検知手段と、
   前記電気異常の検知後に、選択した変速段と前記変速機構の状態とから、前記ソレノイドバルブの天絡異常又は断線異常を判定可能な第１異常判定手段と、
   前記電気異常の検知後に、前記ソレノイドバルブをオフしたときの前記モニタ電流値から、前記ソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常を判定可能な第２異常判定手段と、を有し、
   前記第１異常判定手段及び前記第２異常判定手段の何れかで天絡異常又は断線異常を判定したら、その判定結果を出力する
   車両用自動変速機のフェール判定装置。
2. 前記第２異常判定手段は、前記電気異常の検知時点から前記第１異常判定手段による判定に要する所定時間経過後に前記ソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常の判定処理を開始する
   、請求項１記載の車両用自動変速機のフェール判定装置。
3. 前記第１異常判定手段は、前記変速機構に指示した変速段によるギヤ比と実ギヤ比とが異なるギヤ比ずれの発生から、前記複数のソレノイドバルブうちの１つのソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常を判定可能である
   、請求項１又は２記載の車両用自動変速機のフェール判定装置。
4. 前記ソレノイドバルブを複数有し、
   前記第１異常判定手段は、走行レンジが選択されているとき、停車中に前記変速機構がニュートラルになると、前記複数のソレノイドバルブうちの１つのソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常を判定可能であり、
   前記第１異常判定手段は、走行レンジが選択されているとき、停車中に前記変速機構がインターロックすると、前記複数のソレノイドバルブうちの他の１つのソレノイドバルブの前記天絡異常又は前記断線異常を判定可能である
   、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用自動変速機のフェール判定装置。
5. 前記電気異常を検知した際に、前記モニタ電流値が所定電流値以上であれば前記ソレノイドバルブが地絡異常であると判定し、前記モニタ電流値が所定電流値未満であれば前記ソレノイドバルブが前記天絡異常及び前記断線異常の何れかであると判定する地絡異常判定手段を有し、
   前記第１異常判定手段及び前記第２異常判定手段は、前記地絡異常判定手段により前記天絡異常及び前記断線異常の何れかであると判定されたら、前記天絡異常又は前記断線異常を判定する
   、請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用自動変速機のフェール判定装置。
6. 選択した変速段に応じて係合される摩擦係合要素を有する変速機構と、
   前記摩擦係合要素の係合状態を制御するソレノイドバルブと、を有する車両用自動変速
   機の制御装置であって、
   請求項１〜５の何れか１項に記載のフェール判定装置と、
   前記フェール判定装置による判定結果に応じて前記ソレノイドバルブにかかるフェールセーフ制御を行なう制御手段と、を備えている
   、車両用自動変速機の制御装置。

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