JPH07167286A - トルクコンバータ付自動変速機のロックアップ機構の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡易な構成によりロックアップ機構の故障の有
無を診断し、ロックアップ機構の故障に伴う燃費・排気
・車両運転性の悪化を最小に留める。 【構成】トルクコンバータ10の入力軸11と出力軸15との
間で所定のスベリ（回転速度差）が生じる運転状態にお
いて、ロックアップソレノイド20にロックアップクラッ
チ19の締結・切離を一時的に切り換える信号を送り、こ
れに伴う機関回転速度Ｎｅの変化を検出し、該機関回転
速度Ｎｅの変化に基づいてロックアップ機構の故障を診
断する。これにより、故障診断用の別個の装置を設ける
必要がなく、極めて簡略な構成によりロックアップ機構
の故障を精度よく診断することができ、以ってロックア
ップ機構の故障に伴う燃費・排気組成・車両の運転性の
悪化等を最小に留めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用自動変速機に備
えられたトルクコンバータのロックアップ機構の故障を
診断する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関にトルクコンバータを
介して連結された電子制御式自動変速機においては、所
定の条件の下で、ロックアップクラッチを締結して内燃
機関の出力軸（即ちトルクコンバータの入力軸）と、自
動変速機の入力軸（即ちトルクコンバータの出力軸）
と、を略一体的に連結し、内燃機関と自動変速機との間
の回転速度差を無くして、内燃機関の出力を有効に自動
変速機に伝達させ、以って燃費・排気組成の改善を図る
ようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、ロックアップクラッチを締結すべき所定の条件
下であるにも拘わらず、ロックアップクラッチ、油圧機
構から供給される油圧を供給・停止してロックアップク
ラッチを締結・切離させるソレノイドバルブ、或いは制
御系等（以下、ロックアップ機構と言う。）に故障が生
じて、ロックアップクラッチを締結することができない
場合には、内燃機関と自動変速機との間に回転速度差が
生じるため、有効に内燃機関の出力を自動変速機側に伝
達することができなくなり、以って必要以上の出力が要
求され、燃費・排気組成が悪化することになる。

【０００４】この逆に、ロックアップクラッチを締結す
べき所定の条件下でないにも拘わらず、ロックアップク
ラッチが締結したままとなった場合には、変速ショック
の増大、エンジンストール・始動困難等の種々のトラブ
ルが発生し、車両の運転性を全く損なうことになる。本
発明は、かかる従来の実情に鑑みなされたものであり、
ロックアップ機構の故障に伴う燃費・排気組成・車両の
運転性の悪化等を最小に留めるべく、ロックアップ機構
が正常に作動しているか否かを容易に診断することがで
きるロックアップ機構の故障診断装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
１に示すように、機関の出力軸に連結される車両用トル
クコンバータ付自動変速機に備えられるトルクコンバー
タの入力軸とトルクコンバータの出力軸とを機械的に連
結するロックアップ機構の故障診断装置であって、トル
クコンバータの入力軸の回転速度を検出する入力軸回転
速度検出手段Ａと、ロックアップ機構への連結・切離の
切り換え時のトルクコンバータの入力軸回転速度の変化
に基づいてロックアップ機構の故障を診断する故障診断
手段Ｂと、を備えて構成した。

【０００６】

【作用】かかる構成を備える本発明は、前記故障診断手
段を備え、ロックアップ機構の連結・切離の切り換え時
に、トルクコンバータの入力軸回転速度の変化に基づい
てロックアップ機構の故障を診断するようにした。つま
り、ロックアップ機構が正常であれば、ロックアップ機
構の連結・切離によりトルクコンバータの入力軸（即
ち、機関の出力軸）が受ける負荷が変化するので、これ
に伴ってトルクコンバータの入力軸に所定の回転速度変
化が生じるはずであるから、該変化が生じない場合に
は、ロックアップ機構が故障していると診断するもので
ある。

【０００７】このように、本発明によれば、故障診断用
の別個新たな装置類を設けずとも極めて容易かつ低コス
トな構成によりロックアップ機構の故障を精度よく診断
することができる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明にかかる一実施例を、添付の図
面に基づいて説明する。図２に示すように、機関１には
エアクリーナ２から吸気ダクト３、吸入空気流量Ｑを検
出するエアフローメータ４、図示しないアクセルペダル
と連動するスロットルバルブ５、及び吸気マニホールド
６を介して空気が吸入される。前記スロットルバルブ５
には、その開度TVO を検出するスロットルセンサ７が設
けられ、該スロットルセンサ７からスロットル開度TVO
に応じた出力信号が、コントロールユニット50へ入力さ
れている。また、前記スロットルバルブ５には、全閉状
態でＯＮ信号を発するアイドルスイッチ８が設けられ、
該信号もコントロールユニット50へ入力されている。

【０００９】そして、前記吸気マニホールド６の各ブラ
ンチ部には、各気筒別に燃料噴射弁９が設けられてい
る。この燃料噴射弁９は、ソレノイドに通電されて開弁
し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であっ
て、後述するコントロールユニット50からの駆動パルス
信号により通電されて開弁し、燃料ポンプから圧送され
てプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御された
燃料を、機関１に噴射供給する。また、機関１の各燃焼
室には図示しない点火栓が設けられており、コントロー
ルユニット50からの点火信号に基づいて混合気に火花点
火して燃焼させるようになっている。

【００１０】ところで、機関１の出力軸は、トルクコン
バータ10の入力軸11に略一体的に連結され、該入力軸11
に略一体的に取り付けられるポンプインペラー12を回転
駆動する。そして、トルクコンバータ10内に充填される
作動流体13を介して、トルクコンバータ10の出力軸15に
略一体的に取り付けられるタービンランナー14を回転駆
動させることで、機関１の動力を前記トルクコンバータ
10の出力軸15に伝達するようになっている。該出力軸15
に伝達された動力は、これに連結されるインプットシャ
フト16を介して自動変速機17に入力される。

【００１１】該自動変速機17では、このようにして入力
された動力を、コントロールユニット50からの信号に基
づいて、内装する自動変速機構により所定速度に変速し
た後、アウトプットシャフト18から出力する。なお、該
アウトプットシャフト18から出力された動力は、図示し
ないアクスルシャフト等を介して駆動輪に伝達されるよ
うになっている。

【００１２】ところで、前記トルクコンバータ10には、
その入力軸11と出力軸15とを機械的に連結するロックア
ップクラッチ19が設けられている。該ロックアップクラ
ッチ19は、図示しない油圧機構に介装されるロックアッ
プソレノイド20の開閉動作により油圧を供給・停止切換
して、ロックアップアップピストン21を図中左方へ移動
させ入力軸11と略一体に設けられている摩擦板22に押圧
して締結、ロックアップピストン21を図中右方へ移動さ
せて摩擦板22から切離するようになっている。なお、ロ
ックアップソレノイド20を開弁することでロックアップ
クラッチ19を締結させ、閉弁することでロックアップク
ラッチ19を切離する構成でも、この逆にロックアップソ
レノイド20を開弁することでロックアップクラッチ19を
切離させ、閉弁することでロックアップクラッチ19を締
結する構成でも構わない。前記のロックアップソレノイ
ド20は、所定条件の下でコントロールユニット50から発
せられる駆動信号に基づいて開閉作動するようになって
いる。ロックアップクラッチ19、ロックアップソレノイ
ド20、油圧機構、コントロールユニット50等がロックア
ップ機構を構成する。

【００１３】また、図示しない機関１のディストリビュ
ータには、クランク角センサ23が内蔵されており、コン
トロールユニット50では、該クランク角センサ23から機
関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定
時間カウントして、または、クランク基準角信号の周期
を計測して機関回転速度Ｎｅを検出する。なお、機関１
の回転速度Ｎｅは、トルクコンバータ10の入力軸11の回
転速度を直接検出するようにしても構わない。該クラン
ク角センサ23が、本発明にかかる入力軸回転速度検出手
段を構成する。

【００１４】更に、前記自動変速機17には、前記アウト
プットシャフト18の回転速度を検出し、現在の変速段に
基づいて車速ＶＳＰを検出する車速センサ24が設けられ
ている。なお、コントロールユニット50は、ＣＰＵ，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス
等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各
種センサからの入力信号を受け、燃料噴射弁９の噴射量
制御を概略以下のようにして行なう。

【００１５】すなわち、コントロールユニット50は、前
記エアフローメータ４により検出される吸入空気流量Ｑ
と、前記クランク角センサ23からのパルス信号を一定時
間カウントして求めた機関回転速度Ｎｅと、から基本燃
料噴射量Ｔｐ（Ｔｐ＝ｋ×Ｑ／Ｎｅ，ｋは定数）を演算
し、該基本燃料噴射量Ｔｐを各種補正係数（例えば、空
燃比フィードバック補正係数、水温補正係数、学習補正
係数、負荷補正係数等）により補正して得られる最終的
な燃料噴射量Ｔｅを駆動パルス信号として、燃料噴射弁
９へ送るようになっている。

【００１６】また、前記コントロールユニット50は、ス
ロットルセンサ７等と車速センサ24からの信号を受け、
予め設定記憶してあるスロットル開度TVO と車速ＶＳＰ
とに基づく変速制御マップを参照して、自動変速制御を
行う。ここで、本実施例にかかるコントロールユニット
50が行なう前記ロックアップクラッチ19が正常に作動し
ているか否かを診断するロックアップ機構の故障診断
を、図３に示すフローチャートに従って説明する。

【００１７】ステップ１（図では、Ｓ１と記してある。
以下、同様）では、車速ＶＳＰが所定値（例えば、４４
ｋｍ／ｈ）以上、且つ基本燃料噴射量Ｔｐが所定値（例
えば、1.8 ｍｓ）以上であるか否かを判定する。ＹＥＳ
であれば、つまり該状態であれば、ロックアップクラッ
チ19の締結・切離により、トルクコンバータ10の入力軸
11と出力軸15との間で８％以上のスベリ（回転速度差）
が生じるはずであるから、後述の故障診断が可能である
と判断してステップ２へ進む。一方、ＮＯの場合は、負
荷が小さくスベリが少ないので、診断精度が低く診断が
困難であるとして、本フローを終了する。なお、基本燃
料噴射量Ｔｐが所定値以上であるか否かの判定は、アイ
ドルスイッチ８のＯＮ信号に基づいて判定するようにし
てもよい。

【００１８】ステップ２では、定常走行状態か否かを判
定する。かかる判定は、スロットル開度ＴＶＯ、基本燃
料噴射量Ｔｐ、車速ＶＳＰ、吸入空気流量Ｑ等の所定時
間内の変化量等によって判断する。ＹＥＳであれば故障
診断可能であるとしてステップ３へ進み、ＮＯであれば
診断不可能として本フローを終了する。ステップ３で
は、ロックアップソレノイド20へロックアップクラッチ
19の締結信号（即ち、ロックアップ機構への連結信号）
が送信されているか否かを判定する。ＹＥＳであればス
テップ４へ進み、ＮＯであればステップ10へ進む。

【００１９】ステップ４では、このときの機関回転速度
Ｎｅ（換言すれば、トルクコンバータ10の入力軸11の回
転速度）をＮｅ₁ として記憶する。ステップ５では、ロ
ックアップソレノイド20へロックアップクラッチ19の切
離信号（即ち、ロックアップ機構への切離信号）を送信
する。該一時的な切離信号を、例えば２秒間程度継続
し、ステップ６での回転速度の検出精度を向上（回転速
度を安定）させるようにするのが好ましい。

【００２０】ステップ６では、このときの機関回転速度
ＮｅをＮｅ₂ として記憶する。ステップ７では、再びロ
ックアップソレノイド20へロックアップクラッチ19の締
結信号を送信する。ステップ８では、該運転状態におい
て、ロックアップ機構が正常であれば、ロックアップク
ラッチ19の締結・切離切換に伴い機関回転速度Ｎｅは８
％以上変化するはずであるから、ロックアップクラッチ
19の締結・切離切換に伴うスベリ率（ΔＮ＝〔Ｎｅ₁ −
Ｎｅ₂ 〕／Ｎｅ₁ ）を演算し、該ΔＮが所定値（例え
ば、前記の８％に相当する０．０８）より小さいか否か
を判定する。ＹＥＳであれば、ロックアップクラッチ19
の締結・切離切換に伴い機関回転速度Ｎｅは８％以上変
化するはずであるのに変化しないとして、ステップ９に
おいてロックアップ機構に故障が生じていると診断し、
運転者に警告灯を点灯させるなどして認知させ処置を促
した後に、本フローを終了する。一方、ＮＯであれば、
ステップ14へ進みロックアップ機構は正常であるとし
て、そのまま本フローを終了する。

【００２１】当該ステップ８，９が、故障診断手段を構
成する。ところで、ステップ３で、ロックアップソレノ
イド20へロックアップクラッチ19の締結信号が送信され
ていない場合には、ステップ10へ進むが、該ステップ10
では、このときの機関回転速度ＮｅをＮｅ₂ として記憶
する。ステップ11では、ロックアップソレノイド20へロ
ックアップクラッチ19の締結信号を送信する。該一時的
な締結信号を、例えば２秒間程度継続し、ステップ６で
の回転速度の検出精度を向上させるようにするのが好ま
しい。

【００２２】ステップ12では、このときの機関回転速度
ＮｅをＮｅ₁ として記憶する。ステップ13では、再びロ
ックアップソレノイド20へロックアップクラッチ19の切
離信号を送信する。その後、ステップ８へ進んで、前記
同様にΔＮを演算し、該ΔＮが所定値より小さいか否か
を判定する。ＹＥＳであれば、ロックアップクラッチ19
の締結・切離切換に伴い機関回転速度Ｎｅは８％以上変
化するはずであるのに変化しないとして、ステップ９で
ロックアップ機構に故障が生じていると診断し、運転者
に警告灯を点灯させるなどして認知させ処置を促した後
に、本フローを終了する。一方、ＮＯであれば、ステッ
プ14へ進みロックアップ機構は正常であるとして、その
まま本フローを終了する。

【００２３】このように、本実施例によれば、ロックア
ップクラッチ19の締結・切離により、トルクコンバータ
10の入力軸11と出力軸15との間で所定のスベリ（回転速
度差）が生じる運転状態において、ロックアップソレノ
イド20にロックアップクラッチ19の締結・切離を一時的
に切り換える信号を送り、これに伴う機関回転速度Ｎｅ
の変化を検出し、該機関回転速度Ｎｅの変化に基づいて
ロックアップ機構の故障を診断するようにしたので、故
障診断用に別個新たな装置類を設ける必要がなく、極め
て容易かつ低コストな構成によりロックアップ機構の故
障を精度よく診断することができる。そして、運転者に
ロックアップ機構の故障を認知させ処理を促すことで、
ロックアップ機構の故障に伴う燃費・排気組成・車両の
運転性の悪化等を最小に留めることができる。

【００２４】なお、該フローチャートは、機関１の始動
後、１回条件が成立したら実行するようにするのが好ま
しい。また、本実施例において例示した数値は、これに
限るものではなく、所定の診断精度を満足することがで
きれば、如何なる数値に設定してよいことは勿論であ
る。また、油圧機構を介してロックアップクラッチ19を
移動させることで締結・切離するものについて説明した
が、勿論機械的な連結により或いは電磁力等によりロッ
クアップクラッチ19を移動させて締結・切離するもので
あっても同様である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
容易かつ低コストな構成によりトルクコンバータ付自動
変速機のロックアップ機構の故障を精度よく診断するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるブロック図

【図２】 本発明にかかる一実施例を示す全体構成図

【図３】 同上実施例におけるロックアップ機構の故障
診断制御を説明するフローチャート

【符号の説明】

１ 機関 ４ エアフローメータ ５ スロットルバルブ ７ スロットルセンサ ８ アイドルスイッチ 10 トルクコンバータ 11 入力軸 17 自動変速機 19 ロックアップクラッチ 20 ロックアップソレノイド 23 クランク角センサ 24 車速センサ 50 コントロールユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の出力軸に連結される車両用トルクコ
   ンバータ付自動変速機に備えられるトルクコンバータの
   入力軸とトルクコンバータの出力軸とを機械的に連結す
   るロックアップ機構の故障診断装置であって、 トルクコンバータの入力軸の回転速度を検出する入力軸
   回転速度検出手段と、 ロックアップ機構ヘの連結・切離の切り換え時にトルク
   コンバータの入力軸回転速度の変化に基づいてロックア
   ップ機構の故障を診断する故障診断手段と、 を備えたことを特徴とするトルクコンバータ付自動変速
   機のロックアップ機構の故障診断装置。