JPH04181061A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動変速機の変速制御装置、特に電子制御式の
自動変速機において、変速操作用のシフトレバ−の操作
位置を検出するインヒビタスイッチが故障したときの対
策に関する。

（従来の技術） 一般に自動車に搭載される自動変速機は、トルクコンバ
ータと変速歯車機構とを組み合わせ、この変速歯車機構
の動力伝達経路をクラッチやブレーキ等の複数の摩擦締
結要素の選択的作動により切り換えて、所定の変速段に
自動的に変速するように構成したもので、この種の自動
変速機には、上記各摩擦締結要素のアクチュエータに対
する油圧の給排を制御する油圧制御回路が設けられる。

この油圧制御回路には、オイルポンプの吐出圧を所定の
ライン圧に調整するレギュレータバルブ、手動操作によ
ってレンジを切り換えるマニュアルバルブ、運転状態に
応じて作動して上記各アクチュエータに通じる油路を切
り換えることにより、複数の摩擦締結要素を選択的に締
結させる複数のシフトバルブ等が設けられる。さらに、
近年においては、上記レギュレータバルブによるライン
圧の調整値をエンジンのスロットル開度等の運転状態に
応じて変化させるためのデユーティソレノイドバルブや
、変速時に上記シフトバルブを作動させる０Ｎ−ＯＦＦ
ソレノイドバルブなどを備え、これらを電気的に制御す
ることにより、変速制御の精度を向上させることが行わ
れている。

この種の電子制御式の自動変速機においては、シフトレ
バ−の操作位置を検出するインヒビタスイッチと、上記
０Ｎ−ＯＦＦソレノイドバルブなどを制御するコントロ
ールユニットとが設けられる。そして、該コントロール
ユニットはインヒビタスイッチからの信号を入力してレ
ンジ判定を行うと共に、判定したレンジに応じて上記０
Ｎ−ＯＦＦソレノイドバルブなどを電気的に制御するこ
とにより、例えばＤレンジにおいては変速段の自動切換
を行うようになっている。

ところで、この種の電子制御式の自動変速機においては
、インヒビタスイッチの信号系の断線などによってコン
トロールユニットに該スイッチからの信号が正常に入力
されず、レンジの判定が不能となる場合がある。

このような問題に対して、例えば特開昭５６−４９４４
７号公報によれば、自動変速機にインヒビタスイッチな
どからの信号の異常を検出する異常検出回路を設けると
共に、この異常検出回路から異常信号が出力されたとき
に、自動変速機を所定の変速段に固定するようにした構
成が示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記公報記載の従来技術のように、イン
ヒビタスイッチの故障時に変速段を一律に固定するよう
にすると、次のような問題を生じる可能性がある。

すなわち、インヒビタスイッチが故障したときに、例え
ば３速などの高変速段に設定する場合には、停車ないし
低速状態からの加速性能が悪くなる。逆に、加速性能を
向上させるために、１速などの低変速段に固定しようと
すると、高速走行時にエンジンが許容回転数を超えて回
転するなど、耐久性の面で別の問題を生じることになる
。

そこで、この発明は電子制御式の自動変速機における上
記の問題に鑑みて、インヒビタスイッチが故障したとき
に、エンジンなどの耐久性を阻害することなく加速性能
を向上させうる自動変速機の変速制御装置を実現するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） すなわち、この発明に係る自動変速機の変速制御装置は
、複数の摩擦締結要素を選択的に作動させて変速歯車機
構の動力伝達経路を切り換える変速段切換手段と、複数
のレンジを手動操作によって切り換えるシフトレバ−と
、シフトレバ−の操作位置を検出するインヒビタスイッ
チと、該スイッチからの入力信号が示すレンジに応じて
上記変速段切換手段の作動を制御する制御手段とを備え
た自動変速機において、車速を検出する車速検出手段と
、上記インヒビタスイッチの故障を判定する故障判定手
段と、該判定手段による故障判定時に、上記車速検出手
段によって検出される車速か所定値を超えるときには高
変速段に設定し、該車速が所定値より小さいときには低
変速段に設定するように上記変速段切換手段を作動させ
る変速段設定手段とを備えたことを特徴とする。

なお、インヒビタスイッチの故障判定は、例えばシフト
レバ−の各レンジに対応して設けられたレンジ信号出力
端子からの信号の有無によって判定される。

（作　　　用） 上記の構成によれば、通常時においては、シフトレバ−
によって選択されたレンジに対応するレンジ信号がイン
ヒビタスイッチから出力され、この信号が示すレンジに
応じて変速段切換手段の作動が制御され−ことになる、
これにより、例えばＤレンジにおいては、エンジンの運
転状態に応じて１速〜４速の間で自動変速が行われるこ
とになる。

そして、インヒビタスイッチの故障が判定されると、車
速検出手段によって検出される車速が所定値より大きい
値を示すときには、上記変速段設定手段が高変速段とな
るように上記変速段切換手段を作動させる。これにより
、高速走行時におけるエンジンの過回転が防止されるこ
とになる。また、上記車速が所定値より小さい値を示す
ときにし低速状態からの加速性能も確保されることにな
る。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

まず、第１図によりこの実施例に係る自動変速機の機械
的構成を説明すると、この自動変速機１０は、主たる構
成要素として、トルクコンバータ２０と、該コンバータ
２０の出力により駆動される変速歯車機構３０と、該機
構３０の動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ
等の複数の摩擦締結要素４１〜４６及びワンウェイクラ
ッチ５１．５２とを有し、これらにより走行レンジとし
てのり、Ｓ、Ｌ、Ｒの各レンジと、Ｄレンジでの１〜４
速、Ｓレンジでの１〜３速、Ｌレンジでの１〜２速とが
得られるようになっている。

上記トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸１に連結
されたケース２１内に固設されたポンプ２２と、該ポン
プ２２に対向状に配置されて該ポンプ２２により作動油
を介して駆動されるタービン２３と、該ポンプ２２とタ
ービン２３との間に介設されると共に変速機ケース１１
にワンウェイクラッチ２４を介して支持されてトルク増
大作用を行うステータ２５と、上記ケース２１とタービ
ン２３との間に設けられ、該ケース２１を介してエンジ
ン出力軸１とタービン２３とを結合するロックアツプク
ラッチ２６とで構成されている。

そして、上記タービン２３の回転がタービンシャフト２
７を介して上記変速歯車機構３０側に出力されるように
なっている。ここで、上記エンジン出力軸１にはタービ
ンシャフト２７内を貫通するポンプシャフト１２が連結
され、該シャフト１２により変速機後端部に備えられた
オイルポンプ１３が駆動されるようになっている。

一方、上記変速歯車機構３０はラビニョ型プラネタリギ
ヤ装置で構成され、上記タービンシャフト２７上に遊嵌
合された小径のスモールサンギヤ３１と、該サンギヤ３
１の後方において同じくタービンシャフト２７上に遊嵌
合された大径のラージサンギヤ３２と、上記スモールサ
ンギヤ３１に噛合された複数個のショートピニオンギヤ
３３と、前半部が該ショートピニオンギヤ３３に噛合さ
れると共に後半部が上記ラージサンギヤ３２に噛合され
たロングピニオンギヤ３４と、該ロングピニオンギヤ３
４及び上記ショートピニオンギヤ３３を回転自在に支持
するキャリヤ３５と、ロングピニオンギヤ３４に噛合さ
れたリングギヤ３６とで構成されている。

そして、上記タービンシャフト２７とスモールサンギヤ
３１との間に、フォワードクラッチ４１と第１ワンウエ
イクラツチ５１とが直列に介設され、またこれらのクラ
ッチ４１．５１に並列にコーストクラッチ４２が介設さ
れていると共に、タービンシャフト２７とキャリヤ３５
との間には３−４クラツチ４３が介設され、さらに該タ
ービンシャフト２７とラージサンギヤ３２との間にリバ
ースクラッチ４４が介設されている。また、上記ラージ
サンギヤ３２とリバースクラッチ４４との間にはラージ
サンギヤ３２を固定するバンドブレーキでなる２−４ブ
レーキ４５が設けられていると共に、上記キャリヤ３５
と変速機ケース１１との間には、該キャリヤ３５の反力
を受は止める第２ワンウエイクラツチ５２と、キャリヤ
３５を固定するローリバースブレーキ４６とが並列に設
けられている。そして、上記リングギヤ３６が出力ギヤ
１４に連結され、該出力ギヤ１４から差動装置を介して
左右の車輪（図示せず）に回転が伝達されるようになっ
ている。

ここで、上記各摩擦締結要素４１〜４６及びワンウェイ
クラッチ５１．５２の作動と変速段との関係をまとめる
と第１表のようになる。

（以下、余白） 一方、上記自動変速機１０には、第２図に示すように、
上記各摩擦締結要素４１〜４６を第１表に従って選択的
に作動させて、運転状態に応じた変速段を形成するため
の油圧制御回路６０が備えられている。この油圧制御回
路６０には、各摩擦締結要素４１〜４６に通じる締結圧
供給回路を切り換える変速用の第１〜第３ソレノイドバ
ルブ６１〜６３と、ロックアツプクラッチ２６の制御用
の第４ソレノイドバルブ６４と、ライン圧を制御するた
めのデユーティソレノイドバルブ６５とが設けられてい
る。

そして、これらのソレノイドバルブ６１〜６５を制御す
るコントロールユニット７０が備えられ、該コントロー
ルユニット７０に、当該車両の車速を検出する車速セン
サ７１からの信号と、エンジンのスロットル開度を検出
するスロットルセンサ７２からの信号と、図示しないシ
フトレバ−の操作位置を検出するインヒビタスイッチ７
３からの各信号とが入力され、上記センサ７１．７２か
らの信号が示す車速とスロットル開度とに基づいて変速
制御とロックアツプ制御とを行うと共に、さらに各セン
サ７１．７２およびインヒビタスイッチ７３からの信号
に基づいてライン圧制御を行うようになっている。

ここで、上記コントロールユニット７０による変速制御
の概略を説明すると、コントロールユニット７０は上記
センサ７１，７２からの信号が示す車速およびスロット
ル開度を予め記憶したマツプに照らし合わせあわせて変
速段を選択すると共に、上記第１〜第３ソレノイドバル
ブ６１〜６３を選択的にＯＮ、ＯＦＦすることにより油
圧供給経路を切り換えて、選択された変速段が得られる
ように変速歯車機構３０における摩擦締結要素を上記第
１表に従って締結させる。これにより、運転状態に応じ
て変速段が切り換えられることになる。その場合の各変
速段と第１〜第３ソレノイドバルブ６１〜６３のＯＮ、
ＯＦＦパターンの組合せとは、例えば第２表に示すよう
な関係となる。

第２表 次に、第３図により上記インヒビタスイッチ７３の構成
の概略を説明すると、このインヒビタスイッチ７３には
、電源端子８１ａを介して信号用電源が供給される第１
接触片８２と、同じく電源端子８１ｂを介してスタータ
用電源が供給される第２接触片８３とが、上記シフトレ
バ−に連係して回動するスライダ８４の支軸８５の周囲
のほぼ半周部分に互いに間隔をおいて配置されていると
共に、これらの接触片８２．８３に上記スライダ８４が
常時接触するようになっている。そして、Ｌレンジ判定
用のＬ接点８６ａと、Ｓレンジ判定用のＳ接点８６ｂと
、Ｄレンジ判定用のＤ接点８６ｃと、Ｎレンジ判定用の
Ｎ接点８６ｄと、Ｒレンジ判定用のＲ接点８６ｅと、Ｐ
レンジ判定用のＰ接点８６ｆとが、上記シフトレバ−の
操作を行ったときに選択されたレンジに相当する接点上
にスライダ８４が位置するように、上記支軸８５を中心
として間隔をおいて配置されている。そして、上記各接
点８６ａ〜８６ｆは゛第１〜第６レンジ信号出力端子８
７１〜８７６にそれぞれ接続されている。また、上記Ｎ
接点８６ｄおよびＰ接点８６ｆの半径内方向には第１、
第２スタータ用接点８８ａ、８８ｂがそれぞれ配置され
ており、これらのスタータ用接点８８ａ、８８ｂが第１
、第２スタータ信号出力端子８９１，８９２にそれぞれ
接続されている。

このように構成されたインヒビタスイッチ７３からは、
第２図に示すように、選択されたレンジに対応するレン
ジ信号が、コントロールユニット７０と選択レンジを表
示するシフトインジケータ７４とにそれぞれ出力される
と共に、Ｒレンジを選択したときに上記第５信号出力端
子８７５から出力されるレンジ信号によって後退灯７６
が点灯するようになっている。また、ＰレンジまたはＮ
レンジを選択したときには、上記スライダ８４が第１ス
タータ用接点８８ａまたは第２スタータ用接点８８ｂに
接触し、このとき上記第１、第２スタータ信号出力端子
８９１，８９２から取り出されるスタータ信号はエンジ
ンのスタータ制御回路７６に出力されるようになってい
る。

次に、第４図のフローチャートを用いて本実施例の作用
を説明する。

すなわち、コントロールユニット７０は、まずステップ
Ｓ１でインヒビタスイッチ７３からＤレンジ信号が出力
されているか否かを判断し、Ｄレンジ信号が出力されて
いるときにはステップＳ２を実行して選択されたレンジ
がＤレンジであると判定する。一方、Ｄレンジ信号が出
力されていないときには、ステップＳ、でＳレンジ信号
が出力されているか否かを判断する。Ｓレンジ信号が出
力されているときにはステップＳ４を実行して選択され
たレンジがＳレンジであると判定し、該信号が出力され
ていないときにはステップＳ５でＬレンジ信号が出力さ
れているか否かを判断する。

Ｌレンジ信号が出力されているときにはステップＳ６を
実行して選択されたレンジがＬレンジであると判定する
。さらに、Ｌレンジ信号が出力されていないと判断する
と、次にステップＳ、を実行してＲレンジ信号が出力さ
れてい葛か否かを判断し、該信号が出力されているとき
にはステップＳ１ｏを実行して選択されたレンジがＲレ
ンジであると判定する。

そして、コントロールユニット７０は、Ｒレンジ信号も
出力されていないと判定すると、ステップＳｌｌに移っ
てシフト操作時から所定時間（例えば２ｓｅｃ）が経過
しているか否かを判断し、所定時間が経過していると判
断したときにはステップＳ１２を実行してＲレンジと判
定する。これは、コントロールユニット７０によって制
御されないマニュアルバルブの切換動作で後退用のリバ
ースクラッチ４４とローリバースブレーキ４６に供給す
る油圧が制御されるようになっていると共に、ライン圧
がＲレンジで最も高くなるように設定されていることに
よる。

次いで、コントロールユニット７０は上記車速センサ７
１からの信号が示す実車速Ｖを読み込み、該車速Ｖが設
定車速Ｖｏよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ
　１３＋　Ｓ　１４）　ｅそして、実車速Ｖが設定車速
Ｖｏに達しないと判断したときには、ステップＳ１５を
実行して１速指令を出力する。すなわち、上記第２表に
示すように、第１ソレノイドバルブ６１がＯＦＦ、第２
ソレノイドバルブ６２がＯＮ、第３ソレノイドバルブ６
３がＯＮとなり、これに伴って変速歯車機構３０におけ
るフォワードクラッチ４１が締結して１速状態となる。

これにより、停車ないし低速時においても良好な加速性
能が得られることになる。

一方、コントロールユニット７０は、上記ステップ５１
４において実車速Ｖが設定車速Ｖ。よりも大きいと判断
すると、ステップＳ１６に移って３速指令を出力する。

すなわち、上記第２表に示すように、第１ソレノイドバ
ルブ６１がＯＮ、第２ソレノイドバルブ６２がＯＦＦ、
第３ソレノイド、　　バルブ６３がＯＦＦとなり、これ
に伴って上記変速歯車機構３０におけるフォワードクラ
ッチ４１、コーストクラッチ４２および３−４クラツチ
４３がそれぞれが締結して３速状態となる。これにより
、エンジンが許容回転数を超えて回転するのが防止され
て、耐久性が向上す゛ることになる。

なお、コントロールユニット７ｏは、上記ステップＳｌ
ｌにおいてシフト操作時点から所定時間が経過していな
いと判断すると、ステップＳ１７に移って切換前のレン
ジであると判定するようになっている。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、インヒビタスイッチが故
障状態にあるときには、車速か所定値よりも小さいとき
に低変速段に設定され、また該車速か所定値より大きい
どきには高変速段に設定されることになるので、停車な
いし低速状態からも良好な加速性能が得られると共に、
高速走行時におけるエンジンの過回転が防止されて耐久
性を損なうこともない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は自動変速
機の骨子図、第２図は同じく制御システム図、第３図は
インヒビタスイッチの概略構成図、第４図はレンジ判定
処理を示すフローチャート図である。 １０・・・自動変速機、２０・・・変速歯車機構、６０
・・・油圧制御回路（変速段切換手段）、７０・・・コ
ントロールユニット（制御手段、故障判定手段、変速段
設定手段）７１・・・車速センサ（車速検出手段）、７
３・・・インヒビタスイッチ。 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の摩擦締結要素を選択的に作動させて変速歯
   車機構の動力伝達経路を切り換える変速段切換手段と、
   複数のレンジを手動操作によって切り換えるシフトレバ
   ーと、シフトレバーの操作位置を検出するインヒビタス
   イッチと、該スイッチからの入力信号が示すレンジに応
   じて上記変速段切換手段の作動を制御する制御手段とを
   備えた自動変速機の変速制御装置であって、車速を検出
   する車速検出手段と、上記インヒビタスイッチの故障を
   判定する故障判定手段と、該判定手段による故障判定時
   に、上記車速検出手段によって検出される車速が所定値
   を超えるときには高変速段に設定し、該車速が所定値よ
   り小さいときには低変速段に設定するように上記変速段
   切換手段を作動させる変速段設定手段とを備えたことを
   特徴とする自動変速機の変速制御装置。