JPH07301324A

JPH07301324A - 自動変速機の異常判定装置

Info

Publication number: JPH07301324A
Application number: JP9433294A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Shimanaka; 茂樹島中; Hideji Kurokawa; 秀二黒川; Hideharu Yamamoto; 英晴山本; Takashi Tomioka; 崇富岡; Shigeru Ishii; 繁石井; Yoshihide Arao; 良秀新祖; Mitsuo Murata; 光生村田; Tatsuki Shirosaki; 建機城▲崎▼
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】変速機入力回転数としてエンジン回転数を用
いる自動変速機の異常判定に際し、これを正駆動状態の
時に行って逆駆動状態での誤判定を回避する。【構成】コントローラ６はスロットル開度ＴＨおよび
車速Ｖからソレノイド４，５への変速段指令を決定し、
自動変速機２を対応変速段に投入する。そして、エンジ
ン回転数Ｎｅに対する出力回転数Ｎｏの比が上記の変速
段指令に対して不整合な値を示す時、コントローラ６は
異常信号を表示器１３に出力する。ところで上記の異常
判定を、スロットル開度ＴＨおよび車速Ｖから正駆動状
態であると判別する時に許可するため、トルクコンバー
タがロックアップ状態の時に当該異常判定を許可する従
来の装置で生じていた、変速機のワンウエイクラッチに
起因する逆駆動時の誤判定を回避することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機の異常な変
速段選択状態を判定する異常判定装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】今日の自動変速機は、電子式に変速制御
を行うことが多くなりつつあり、この場合自動変速機
は、コントローラからの変速段指令に応答するソレノイ
ドや変速制御弁の作動により対応する変速段を選択す
る。そして自動変速機は、この選択変速段に対応したギ
ヤ比でエンジンからの回転を変速して出力する。

【０００３】ところで、かかる電子式自動変速機は上記
ソレノイドの故障、変速制御弁のスティック、変速制御
油路の詰まり等に起因して、選択変速段が指令通りにな
らないケースが起こり得る。そして運転者は、選択変速
段が本当に変速指令に対応した変速段になっているかど
うか、特に最高速変速段については判断が難しい。かよ
うに最高速変速段が選択され得ない状態では、エンジン
の燃費が悪化するが、経験の浅い運転者はこの状態のま
ま、燃費が悪くなったな、程度の認識を持ちつつも引き
続き走行させる。

【０００４】そこで従来、特開平１−１７２６６３号公
報に記載の如く、変速機入出力回転数間の比である変速
比を算出し、これが変速指令と整合しているか否かによ
り、自動変速機の変速段選択異常を判定するようにした
自動変速機の異常判定装置が提案された。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで自動変速機の
入力回転数に関しては、自動変速機とエンジンとの間に
挿入したトルクコンバータの出力回転数（タービン回転
数）を検出する方法と、エンジン回転数を検出する方法
とがある。前者のタービン回転数を検出する場合、当該
検出のためのタービン回転センサを取り付けるスペース
が今日では殆どなく、実現困難であって実際的でない。

【０００６】かと言ってエンジン回転数を検出する場
合、エンジンと自動変速機との間に挿入したトルクコン
バータが入出力要素間で相対回転、所謂スリップを生
じ、このスリップが逐一変化することから、変速段選択
異常判定が不正確になり、誤判定を生じ易い。この問題
解決に当たっては、トルクコンバータが入出力要素間を
直結されてスリップ０のロックアップ状態の時に、エン
ジン回転数に対する変速機出力回転数の比を求めて、上
記の変速段選択異常判定を行うようにすることが考えら
れる。

【０００７】しかし、かようにロックアップ状態の時に
上記の変速段選択異常判定を行うというのでは、自動変
速機の伝動系にワンウエイクラッチが存在する構成上、
惰性走行のように自動変速機からエンジンへ動力が伝達
される逆駆動状態で上記の変速比が変速段指令に整合し
ないものとなって、誤判定を生ずる。なお、このワンウ
ェイクラッチが存在することによる、誤判定はタービン
回転センサを取り付けて、タービン回転数を検出した場
合でも同様である。

【０００８】本発明は、上記ロックアップ状態でなくて
も、エンジンから自動変速機へ動力が伝達される正駆動
状態なら、トルクコンバータのスリップ又は、ワンウェ
イクラッチの逆駆動状態による変速比への影響は異常判
定に支障を来さない程度の軽微なものであるとの観点か
ら、正駆動状態において上記の変速段選択異常判定を行
うようにすることにより、上記逆駆動状態における誤判
定の問題を解消することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的のため第１発明
による自動変速機の異常判定装置は、図１に実線で概念
を示す如く、コントローラからの変速段指令に応答して
対応する変速段を選択し、該選択変速段に対応したギヤ
比でエンジンからの回転を変速して出力する自動変速機
に用いられ、前記変速段指令を検出する変速段指令検出
手段と、変速機入力回転数に対する変速機出力回転数の
比である変速比を算出する変速比算出手段と、これら手
段からの信号に応答して、変速段指令および算出変速比
の間における不整合から自動変速機の異常を判定するよ
うにした自動変速機の異常判定装置において、前記エン
ジンから自動変速機へ動力が伝達される正駆動状態を検
出する正駆動状態検出手段と、該手段からの信号に応答
して、正駆動状態の間に前記自動変速機の異常判定を行
わせる異常判定許可手段とを設けたことを特徴とするも
のである。

【００１０】また第２発明による自動変速機の異常判定
装置によれば、上記正駆動状態検出手段は図１に破線で
示すように、エンジンのスロットル開度が微少設定値以
上である時をもって正駆動状態であると判別するよう構
成する。

【００１１】また第３発明による自動変速機の異常判定
装置によれば、上記正駆動状態検出手段は図１に破線で
示すように、エンジンのスロットル開度が微少設定値以
上で、且つ車速がロードロード線上の車速未満である時
をもって正駆動状態であると判別するよう構成する。

【００１２】第４発明による自動変速機の異常判定装置
によれば、前記正駆動状態検出手段はエンジンのスロッ
トル開度が微少設定値以上で、且つ車速が所定値未満で
ある時をもって正駆動状態であると判別するよう構成す
る。

【００１３】第５発明による自動変速機の異常判定装置
によれば、変速入力回転数はエンジン回転数であること
を特徴とするものである。

【００１４】

【作用】第１発明において自動変速機は、コントローラ
からの変速段指令に応答して対応する変速段を選択し、
この選択変速段に対応したギヤ比でエンジンからの回転
を変速して出力する。この間異常判定装置は、変速段指
令検出手段により検出した上記変速段指令、および変速
比算出手段により算出したエンジン回転数と変速機出力
回転数との比、つまり変速比の間における不整合から自
動変速機の異常を判定する。

【００１５】ところで上記自動変速機の異常判定に当た
っては、正駆動状態検出手段が正駆動状態を検出する間
に、当該自動変速機の異常判定を異常判定許可手段によ
り許可する構成としたから、トルクコンバータがロック
アップ状態である時に当該異常判定を許可する従来の異
常判定装置の場合において生じていた逆駆動時の誤判定
を回避することができる。なお正駆動状態であれば、ト
ルクコンバータがロックアップ状態でなくても、トルク
コンバータのスリップによる上記変速比への影響、又は
ワンウェイクラッチによる影響は異常判定に支障を来さ
ない程度の軽微なものであり、判定精度が実用上問題に
なることはない。

【００１６】なお第２発明においては上記正駆動状態検
出手段は、エンジンのスロットル開度が微少設定値以上
である時をもって正駆動状態であると判別する。この場
合、自動変速機の変速制御に不可欠なエンジンスロット
ル開度から正駆動状態を判別することができ、当該判別
が簡便である。

【００１７】更に第３発明においては上記正駆動状態検
出手段は、エンジンのスロットル開度が微少設定値以上
で、且つ車速がロードロード線上の車速未満である時を
もって正駆動状態であると判別する。この場合も、自動
変速機の変速制御に不可欠なエンジンスロットル開度お
よび車速から正駆動状態を判別することができるという
ように第２発明と同様な効果が得られるのに加えて、正
駆動状態を一層確実に判別することができ、判別精度を
高めることができる。

【００１８】第４発明においては上記正駆動状態検出手
段は、エンジンスロットル開度が微少設定値以上で、且
つ車速が所定値未満である時をもって正駆動状態である
と判別する。この場合判定精度を高めることができる。

【００１９】第５発明においては、上記変速機入力回転
数としてエンジン回転数を用いる。この場合、エンジン
回転数を検出するセンサが既に設置済みであって、コス
ト上有利である。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図２は、本発明による自動変速機の異常判定
装置を例示する車両用パワーユニットの制御システム図
である。図中、１はエンジン、２は自動変速機をそれぞ
れ示し、これらエンジン１および自動変速機２を、図示
せざるトルクコンバータによりタンデム結合して車両用
のパワーユニットを構成する。なお自動変速機２は、前
進４速の自動変速機とし、コントロールバルブ３内にお
けるシフトソレノイド４，５のＯＮ，ＯＦＦの組み合わ
せにより第１速乃至第４速を選択するものとする。

【００２１】シフトソレノイド４，５のＯＮ，ＯＦＦは
変速機用コントローラ６によりこれらを決定し、これが
ため変速機用コントローラ６には、エンジンスロットル
開度ＴＨを検出するスロットル開度センサ７からの信
号、および車速Ｖを検出する車速センサ８からの信号を
入力する。コントローラ６は、これらスロットル開度Ｔ
Ｈおよび車速Ｖの組み合わせに基づき、現在の運転状態
に最も好適な変速段を演算し、自動変速機２がこの好適
な変速段に投入されるようシフトソレノイド４，５をＯ
Ｎ，ＯＦＦ制御する。

【００２２】コントローラ６はかかる変速制御の他に、
本発明が狙いとする自動変速機２の変速段選択異常を判
定するものとし、このためコントローラ６には上記のセ
ンサ７，８からの信号の他に、エンジン回転数Ｎｅを検
出するエンジン回転センサ９からの信号、変速機出力回
転数Ｎｏを検出する変速機出力回転センサ１０からの信
号、変速機作動油温Ｃを検出する油温センサ１１からの
信号、および運転者が希望する走行形態に応じ手動で決
定する自動変速機の選択レンジを検出するインヒビタス
イッチ１２からの信号を夫々入力する。そして、コント
ローラ６は図３の異常判定を行って、判定結果を異常判
定表示器１３に表示させるものとする。

【００２３】図３の判定プログラムはエンジン１の図示
せざるイグニッションスイッチが投入された時から、以
後定時割り込みにより繰り返し、コントローラ６によっ
て実行されるもので、ステップ２１において自動変速走
行（Ｄ）レンジ以外のレンジが選択されていると判定す
る場合、前記したエンジン回転数Ｎｅと変速機出力回転
数Ｎｏとの比に基づく変速段選択異常判定が困難である
ことから、制御をそのまま終了して当該異常判定を実行
しない。

【００２４】次いでステップ２２〜２４において、エン
ジンスロットル開度ＴＨおよび車速Ｖから図４に示す異
常判定許可領域か、異常判定禁止領域かを判別する。こ
れら領域を説明するに、１／８未満のスロットル開度で
異常判定を禁止したのは、当該低スロットル開度は惰性
走行であることを表し、この惰性走行は少なくとも、エ
ンジン１から自動変速機２へ動力が伝達される正駆動状
態でなく、車輪から自動変速機２を経てエンジン１へ動
力が伝達される逆駆動状態である可能性もあって、エン
ジン回転数Ｎｅと変速機出力回転数Ｎｏとの比で表され
る変速比が、伝動系にワンウエイクラッチを有する自動
変速機の構成上、必ずしも変速段指令に整合しないこと
があり、この変速比に基づく変速段選択異常判定が困難
であるためである。

【００２５】また、車速Ｖが小さな設定車速Ｖ₁＝１０
km/h未満である時異常判定を禁止したのは、かかる低車
速ではトルクコンバータのスリップが、エンジン回転数
Ｎｅと変速機出力回転数Ｎｏとの比で表される変速比に
大きく影響して、誤判定のもとになるからである。更
に、車速Ｖが大きな設定車速Ｖ₂＝１１０km/h以上であ
る時に異常判定を禁止したのは、１／８以上のスロット
ル開度でも、かかる高車速ではエンジン出力と走行抵抗
とがバランスしてエンジン１から自動変速機２へ動力が
伝達される正駆動状態でなくなる、所謂ロードロード線
上の車速である可能性があり、上記の変速比が必ずしも
変速段指令に整合しなくなることがあるためである。
尚、ロードロード線である走行抵抗と駆動力との関係に
ついては、昭和５４年１２月２０日株式会社山海堂発行
の「自動車工学全書３巻、自動車の性能と試験」の第３
１頁から第３６頁の「2.1 動力性能」に詳述されてい
る。

【００２６】ステップ２２〜２４において、エンジンス
ロットル開度ＴＨおよび車速Ｖから図４に示す異常判定
禁止領域であると判別した場合、上記した理由によって
変速比に基づく変速段選択異常判定が困難であることか
ら、制御をそのまま終了し、当該異常判定を実行しな
い。

【００２７】ステップ２５〜２７では、エンジン回転数
Ｎｅが４５０rpm 以上か否か、また作動油温Ｃが２０°
C 以上、１２０°C 未満か否か、更に非変速中であるか
否かをチェックし、これら条件の１つでも満足されなけ
れば、制御をそのまま終了し、当該異常判定を実行しな
い。ここで、４５０rpm 未満のエンジン回転数で異常判
定を禁止した理由は、このエンジン回転数がアイドル回
転数にも満たない異常な低回転であることと、かかる低
エンジン回転数は時として誤判定のもとになるなるため
である。また、２０°C 未満の低い作動油温および１２
０°C 以上の高い作動油温において異常判定を禁止した
理由は、これら低温および高温状態の場合、作動油の粘
度が高くてフリクションロスが大きくなったり、作動油
の粘度が低下して自動変速機の正常な作動に支障をきた
して、誤判定を生じやすいためである。更に、変速中に
異常判定を禁止した理由は、当該変速中は変速進行にと
もなって変速比が逐一変化し、変速段指令に対応した値
になるのは変速終了後であるためである。

【００２８】ステップ２１において、Ｄレンジ選択中と
判別し、更にステップ２２〜２４で図４に示した異常判
定許可領域にあると判別し（ステップ２２，２４が正駆
動状態検出手段兼異常判定許可手段に相当する）、ステ
ップ２５におけるエンジン回転数の条件が満足され、又
ステップ２６における作動油温の条件が満足され、更に
ステップ２７で非変速中と判別する場合、以下に説明す
る如くに自動変速機の変速段選択異常判定を行う。即ち
変速比算出手段に相当するステップ２８で、エンジン回
転数Ｎｅに対する変速機出力回転数Ｎｏの比、つまり変
速比λ＝Ｎｏ／Ｎｅを算出する。そして変速段指令検出
手段に相当すステップ２９で、コントローラ６からシフ
トソレノイド４，５への変速段指令が４速か、それ以外
の１速〜３速かを判別する。４速指令が発せられている
場合、異常判定装置に相当するステップ３０，３１で図
５の判定マップに基づき、車速Ｖが４０km/h以上である
にもかかわらず変速比λが、４速指令に対応しない設定
値０．３未満の極端に小さな値である状態をもって、自
動変速機の変速段選択異常と判定し、ステップ３２で４
速異常信号を異常判定表示器１３に出力する。なお、そ
れ以外ではステップ３２をスキップして制御を終了させ
ることにより、図５に示す如く前回の判定結果を保持す
る。

【００２９】ステップ２９において変速段指令が１速〜
３速であると判別する場合、異常判定装置に相当するス
テップ３３で図６の判定マップに基づき、変速比λが１
速でさえあり得ないような設定値１．０５以上の極端に
大きな変速比である状態をもって、自動変速機の変速段
選択異常と判定する。そして、この異常がステップ３４
の判別結果に基づき、１速指令の時に発生すれば、ステ
ップ３５で１速異常信号を異常判定表示器１３に出力
し、２速指令の時に発生すれば、ステップ３６で２速異
常信号を異常判定表示器１３に出力し、３速指令の時に
発生すれば、ステップ３７で３速異常信号を異常判定表
示器１３に出力する。なお、それ以外ではステップ３４
〜３７をスキップして制御を終了させることにより、図
６に示す如く前回の判定結果を保持する。

【００３０】

【発明の効果】かくして第１発明による自動変速機の変
速制御装置は、請求項１に記載の如く、変速機入力回転
数と変速機出力回転数との比で表される変速比、および
変速段指令の間における不整合から自動変速機の異常を
判定するに際し、正駆動状態の間に、当該自動変速機の
異常判定を許可する構成としたから、エンジン回転数を
変速機入力回転数として用いると雖も、トルクコンバー
タがロックアップ状態である時又はワンウェイクラッチ
が逆駆動状態であるに当該異常判定を許可する従来の異
常判定装置の場合において生じていた前記逆駆動時の誤
判定を回避することができる。なお正駆動状態であれ
ば、トルクコンバータがロックアップ状態でなくても、
トルクコンバータのスリップによる上記変速比への影響
は異常判定に支障を来さない程度の軽微なものであり、
判定精度が実用上問題になることはない。

【００３１】なお上記正駆動状態の検出に際し請求項２
に記載した第２発明のように、エンジンのスロットル開
度が微少設定値以上である時をもって正駆動状態である
と判別する場合、自動変速機の変速制御に不可欠なエン
ジンスロットル開度から正駆動状態を判別することがで
き、当該判別が簡便である。

【００３２】更に上記正駆動状態の検出に際し請求項３
に記載した第３発明のように、エンジンのスロットル開
度が微少設定値以上で、且つ車速がロードロード線上の
車速未満である時をもって正駆動状態であると判定する
場合も、自動変速機の変速制御に不可欠なエンジンスロ
ットル開度および車速から正駆動状態を判別することが
できるという第２発明と同様な作用効果が得られるのに
加えて、正駆動状態を一層確実に判別することができ、
判別精度を高めることができる。

【００３３】なお、請求項４に記載した第４発明のよう
に上記正駆動状態の判別を行っても、判別精度を高め得
る。

【００３４】又、請求項５に記載した第５発明のよう
に、変速機入力回転数としてエンジン鑑定数を用いれ
ば、既存の回転センサを利用できてコスト上有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動変速機の異常判定装置を示す
概念図である。

【図２】本発明による異常判定装置の一実施例を示す自
動変速機の制御システム図である。

【図３】同例において変速機用コントローラが実行する
変速段選択異常判定プログラムを示すフローチャートで
ある。

【図４】同例において設定した異常判定許可領域および
異常判定禁止領域を示す領域線図である。

【図５】同例において設定した４速異常判定マップを示
すマップ図である。

【図６】同例において設定した１〜３速異常判定マップ
を示すマップ図である。

【符号の説明】

１エンジン２自動変速機３コントロールバルブ４シフトソレノイド５シフトソレノイド６変速機用コントローラ（コントローラ）７スロットル開度センサ８車速センサ９エンジン回転センサ 10 変速機出力回転センサ 11 油温センサ 12 インヒビタスイッチ 13 異常判定表示器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者富岡崇神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者石井繁神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者新祖良秀神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者村田光生神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者城▲崎▼ 建機神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コントローラからの変速段指令に応答し
て対応する変速段を選択し、該選択変速段に対応したギ
ヤ比でエンジンからの回転を変速して出力する自動変速
機に用いられ、前記変速段指令を検出する変速段指令検出手段と、変速
機入力回転数に対する変速機出力回転数の比である変速
比を算出する変速比算出手段と、これら手段からの信号
に応答して、変速段指令および算出変速比の間における
不整合から自動変速機の異常を判定するようにした自動
変速機の異常判定装置において、前記エンジンから自動変速機へ動力が伝達される正駆動
状態を検出する正駆動状態検出手段と、該手段からの信号に応答して、正駆動状態の間に前記自
動変速機の異常判定を行わせる異常判定許可手段とを設
けたことを特徴とする自動変速機の異常判定装置。
【請求項２】請求項１において、前記正駆動状態検出
手段はエンジンのスロットル開度が微少設定値以上であ
る時をもって正駆動状態であると判別するよう構成した
こと特徴とする自動変速機の異常判定装置。
【請求項３】請求項１において、前記正駆動状態検出
手段はエンジンのスロットル開度が微少設定値以上で、
且つ車速がロードロード線上の車速未満である時をもっ
て正駆動状態であると判別するよう構成したこと特徴と
する自動変速機の異常判定装置。
【請求項４】請求項１において、前記正駆動状態検出
手段はエンジンのスロットル開度が微少設定値以上で、
且つ車速が所定値未満である時をもって正駆動状態であ
ると判別するよう構成したことを特徴とする自動変速機
の異常判定装置。
【請求項５】請求項１において、変速入力回転数はエ
ンジン回転数であることを特徴とする自動変速機の異常
判定装置。