JPH08293414A

JPH08293414A - ソレノイドの故障検出装置

Info

Publication number: JPH08293414A
Application number: JP11915895A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Amano; 光男天野
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Corp
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1995-04-20
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】ソレノイドがＯＮ−ＯＦＦ状態のいずれであ
っても、断線と短絡の両方を確実かつ速やかに検知でき
るソレノイドの故障検出装置を提供する。【構成】演算部２３は、出力ポート２５およびドライ
バ回路２６を通じてソレノイドＳＡを動作させる。出力
モニター２７は、ソレノイドＳＡのＯＮ状態では短絡を
識別できるが断線を識別できない。また、ソレノイドＳ
ＡのＯＦＦ状態では断線を識別できるが短絡を識別でき
ない。演算部２３は、定期的にごく短い時間だけソレノ
イドＳＡのＯＮ−ＯＦＦ状態を反転させ、元のＯＮ−Ｏ
ＦＦ状態と反転したＯＮ−ＯＦＦ状態で２回続けて異常
の有無を識別する。断線であれ短絡であれ２回のいずれ
かで異常と識別される。短い時間の反転であるから、自
動変速機の実際の変速は起こらない。定期的な繰り返し
の周期以内に断線を識別できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動変速機の
制御に用いられるソレノイドの異常を検知するソレノイ
ドの故障検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの出力状態や走行状態に適合さ
せて変速比を自動的に切り替える自動変速機が自動車に
広く使用されている。自動変速機は、遊星歯車装置等を
用いて変速比を複数段階に切り替える変速機構と、エン
ジン出力を変速機構に伝達するトルクコンバーターと、
変速機構内の締結要素（クラッチおよびブレーキ）やト
ルクコンバーターの締結要素（ロックアップ機構）に油
圧供給するコントロールバルブユニットとを有する。

【０００３】初期の自動変速機では、コントロールバル
ブユニットにおける油圧切り替え操作を油圧バルブのみ
で実行していたが、現在では、いくつかの油圧切り替え
操作が電磁弁（ソレノイド）によって実行されている。
ソレノイドを搭載した自動変速機を制御する制御装置
は、締結要素を切り替えるソレノイドのＯＮ−ＯＦＦに
対応して指令信号を変化させる演算装置と、指令信号に
応じてソレノイドに対する電力供給をＯＮ−ＯＦＦする
ドライバ回路とを有する。

【０００４】ソレノイドを搭載した自動変速機では、ソ
レノイドの短絡（ショート）や断線（オープン）が発生
すると、正常な変速機能を発揮できなくなる。そこで、
自動変速機の制御装置に自己診断（ダイアグノーシス）
機能を追加する提案がなされた。ソレノイドのドライバ
回路内の信号を検知して診断信号を出力する異常検出回
路を設け、制御装置は、診断信号を検知して、ソレノイ
ドの短絡（または断線）を識別する。そして、異常発生
の場合には、運転者に警報を出力したり、適正なフェイ
ルセーフ機能を起動させている。

【０００５】特開昭６２−９８０５６号公報には、この
ような自己診断機能やフェイルセーフ機能の例が示され
る。ここでは、自動変速機の制御装置のメインプログラ
ムに自己診断のためのプログラムが追加される。また、
２個のシフトソレノイドと１個のロックアップソレノイ
ドのそれぞれに異常検出回路を設けている。そして、異
常検出回路は、ドライバ回路の出力ラインの電圧レベル
をスイッチングトランジスタによって２値判断する。

【０００６】自動変速機の制御装置は、スイッチングト
ランジスタの出力を検知して、ドライバ回路の入力と比
較することにより、複数のソレノイドのどれが異常であ
るかを識別するとともに、異常の内容について、断線と
短絡を相互に識別することができる。自動変速機の制御
装置は、ソレノイドをＯＦＦした瞬間に断線を識別し、
ソレノイドをＯＮした瞬間に短絡を識別する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６２−９８０５
６号公報に示される自己診断機能には、ソレノイドのＯ
Ｎ−ＯＦＦの一方について、１種類の異常しか識別でき
ない問題がある。すなわち、ソレノイドがＯＮ状態では
短絡を識別できるが、断線を識別できない。また、ソレ
ノイドがＯＦＦ状態では断線を識別できるが、短絡を識
別できない。従って、ＯＮ状態で発生した断線とＯＦＦ
状態で発生した短絡については、異常となったソレノイ
ドのＯＮ−ＯＦＦが切り替わるまで見逃される。このよ
うな場合、警報やフェイルセーフ機能の起動が遅れる。
しかし、同じ異常に対してソレノイドのＯＮ−ＯＦＦ状
態によって警報やフェイルセーフ機能の起動タイミング
が異なることは好ましくない。異常が発生した場合に
は、できるだけ速やかに警報を発生して、運転者の正し
い状況判断を促すことが望ましい。

【０００８】そこで、１つのソレノイドにつき異常検出
回路を２つ設けて、１つではカバーできないＯＮ−ＯＦ
Ｆ状態でも異常を検知させる提案がなされた。しかし、
この場合には、自動変速機の制御装置のユニット内に格
納される異常検出回路がソレノイドの数だけ増すから、
自動変速機の制御装置のコスト高を招き、異常検出回路
が増えた分だけ異常検出回路自身が故障する可能性も増
加する。また、自動変速機の制御装置の入力ポートもソ
レノイドの数だけ多く必要になるから、回路や配線の配
置スペースの関係から設計の自由度が損なわれて全体の
小型化が困難になる。演算ステップ数の増加や演算負荷
の増大から、自動変速機の制御装置の本来の機能の処理
速度も低下する。

【０００９】本発明は、１つのソレノイドにつき１つの
異常検出信号を用いて、ソレノイドのＯＮ−ＯＦＦ状態
にかかわらず異常発生後速やかに異常を識別できるソレ
ノイドの故障検出装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ソレ
ノイドのＯＮ−ＯＦＦ反転に際して指令信号の二値レベ
ルを反転する制御装置と、前記ソレノイドに対する電力
供給を前記指令信号に応じてＯＮ−ＯＦＦ反転するドラ
イバ回路と、前記ドライバ回路の出力ライン電圧を検知
して、前記ソレノイドのＯＮ−ＯＦＦ一方の状態でのみ
正常と断線に対応して出力の二値レベルを反転させる異
常検出回路とを有するソレノイドの故障検出装置におい
て、前記ソレノイドが搭載された装置の動作に影響のな
い短時間だけ、前記指令信号の二値レベルを反転する第
１処理手段と、前記指令信号が元の二値レベルにあるタ
イミングと第１処理手段によって反転されたタイミング
とに対応させて前記異常検出回路の出力を検知し、前記
正常に対応する二値レベルに無いときに警報信号を出力
する第２処理手段とを設けたものである。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の第１処理手
段が、少なくとも前記異常検出回路が断線を識別不可能
な期間、一定時間ごとに前記短時間の変更を繰り返すも
のである。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１、２の第１処
理手段および第２処理手段が、前記制御装置のメインプ
ログラムに追加された副プログラムによって構成される
ものである。

【００１３】請求項４の発明は、締結要素を作動させる
ソレノイドのＯＮ−ＯＦＦ反転に際して指令信号の二値
レベルを反転する制御装置と、前記ソレノイドに対する
電力供給を前記指令信号に応じてＯＮ−ＯＦＦ反転する
ドライバ回路と、前記ドライバ回路の出力ライン電圧を
検知して、前記ソレノイドのＯＮ−ＯＦＦ一方の状態で
のみ正常と短絡に対応して出力の二値レベルを反転させ
る異常検出回路と、を有するソレノイドの故障検出装置
において、前記ソレノイドが搭載された装置の動作に影
響のない短時間だけ、前記指令信号の二値レベルを反転
する第１処理手段と、前記指令信号が元の二値レベルに
あるタイミングと第１処理手段によって反転されたタイ
ミングとに対応させて前記異常検出回路の出力を検知
し、前記正常に対応する二値レベルに無いときに警報信
号を出力する第２処理手段とを設けたものである。

【００１４】

【作用】請求項１のソレノイドの故障検出装置では、ソ
レノイドがＯＮ状態（またはＯＦＦ状態）のため断線を
識別できない場合でも、締結要素の次回の切り替え操作
を待つこと無く、意図的に指令信号の二値レベルを反転
してソレノイドのＯＮ−ＯＦＦを反転させることによ
り、断線を識別できる状態を積極的に作り出している。
ここで、指令信号が反転維持される時間は、例えば１ｍ
秒以下のごく短い時間であるから、ソレノイドに対する
電力供給がＯＮ−ＯＦＦ反転しても、ソレノイドのプラ
ンジャの実際の動作には結び付かない。つまり、ソレノ
イドをＯＮ（またはＯＦＦ）してからプランジャが実際
に動き始めるまでの遅れ時間を利用して、自動変速機の
正常な動作を損なうことなく断線の自己診断を実行して
いる。また、ソレノイドのＯＮ状態とＯＦＦ状態の両方
における異常検出回路の出力をＯＲ判断するから、ソレ
ノイドがＯＮ−ＯＦＦいずれの状態でも、同一手順で断
線を識別できる。

【００１５】請求項２のソレノイドの故障検出装置で
は、ソレノイドの意図的なＯＮ−ＯＦＦ反転を一定時間
ごとに繰り返し、その都度、ＯＮ状態とＯＦＦ状態の両
方で断線を識別する。従って、異常が発生しておれば、
隣接した２回のタイミングのいずれかで異常が識別され
るから、断線発生後は、繰り返しサイクルの周期以内に
断線を識別できる。

【００１６】請求項３のソレノイドの故障検出装置で
は、制御装置におけるソレノイド制御プログラムのわず
かな変更（追加）によって、制御装置自身がソレノイイ
ドの断線の判断と警報を実行する。

【００１７】請求項４のソレノイドの故障検出装置で
は、請求項１の断線に代えて短絡が識別される。異常検
出回路の出力から短絡を識別できるソレノイドのＯＮ−
ＯＦＦ一方の状態では即刻、識別できない他方の状態で
は、短絡後の最初の反転で短絡が識別される。請求項２
の発明と同様に、ソレノイドの意図的なＯＮ−ＯＦＦ過
程を一定時間ごとに繰り返してもよい。請求項３の発明
と同様に、制御装置におけるソレノイド制御プログラム
への副プログラムの追加によって、制御装置自身がソレ
ノイイドの短絡の判断を行うこととしてもよい。

【００１８】

【実施例】第１実施例の自動変速機の制御装置に用いた
場合のソレノイドの故障検出機能を図１〜図７を参照し
て説明する。ここでは、自動変速機の制御装置（コント
ローラ）に格納された割り込み処理の自己診断プログラ
ムによって、ソレノイドの異常検出を１０ｍ秒ごとに繰
り返し実行する。図１は実施例の自動変速機コントロー
ラの説明図、図２はドライバ回路および出力モニターの
説明図、図３はメモリ割り当ての説明図、図４は自動変
速機制御のフローチャート、図５、図６は異常検出処理
のフローチャート、図７は異常検出処理のタイムチャー
トである。図１中、（ａ）は自動変速機、（ｂ）は自動
変速機コントローラである。図４中、（ａ）はメインプ
ログラム、（ｂ）はソレノイドの切り替え状態である。
図７中、（ａ）はタイムチャート、（ｂ）は部分的な拡
大図である。

【００１９】図１において、（ａ）の自動変速機１０
は、遊星歯車装置を用いて変速比を切り替える変速機構
１２、エンジンの出力回転を変速機構１２に伝達するト
ルクコンバーター１１、変速機構１２に内蔵される締結
要素（クラッチ、ブレーキ）やトルクコンバーター１１
のロックアップ機構に油圧供給するコントロールバルブ
ユニット１３、および油圧を発生するオイルポンプ１４
を有する。変速機構１２は、複数組の遊星歯車装置と複
数の締結要素（クラッチ、ブレーキ）を内蔵しており、
締結要素の締結の組み合わせによって、前進４段、後退
１段の変速を行う。締結要素の締結と解放は、コントロ
ールバルブユニット１３における油路の切り替えによっ
て制御される。コントロールバルブユニット１３は、油
圧駆動される複数の切り替え弁、複雑な油路、およびア
キュムレータに加えて、シフトＡソレノイドＳＡおよび
シフトＢソレノイドＳＢを搭載している。シフトＡソレ
ノイドＳＡおよびシフトＢソレノイドＳＢは、（ｂ）の
自動変速機コントローラ２０から電力供給を受けてコン
トロールバルブユニット１３中の油路を切り替え、変速
機構１２の締結要素の締結と解放を制御する。

【００２０】自動変速機コントローラ２０は、キースイ
ッチを中継して図示しない車載バッテリーから供給され
る電力によって動作する。電源回路２１は、キースイッ
チを中継して供給される電圧から２種類の電源電圧を形
成する。５Ｖの電源電圧Ｖｃは、入力回路２４、演算部
２３、出力ポート２５、出力モニター２７、および警報
回路２８に供給される。１２Ｖの電源電圧Ｖｂは、ドラ
イバ回路２６を通じてシフトＡソレノイドＳＡおよびシ
フトＢソレノイドＳＢに供給される。リセット回路２２
は、キースイッチがＯＮされたタイミングで演算部２３
をリセットし、起動させる。入力回路２４は、ＡＤコン
バーター、電圧変換回路等を含んでおり、モードスイッ
チ、スロットル開度、速度センサ、シフトレバー、自動
変速機に付設された複数のセンサー等からの各種入力信
号を演算部２３の入力規格に適合させて保持する。

【００２１】演算部２３は、格納された制御プログラム
に従って入力回路２４から各種入力情報を取り込み、自
動変速機１０を制御するための各種演算を実行する。演
算部２３は、スロットル開度と走行速度の組み合わせか
ら、変速機構１２に設定すべき変速段を決定し、シフト
ＡソレノイドＳＡとシフトＢソレノイドＳＢのＯＮ−Ｏ
ＦＦを定め、ＯＮ−ＯＦＦに対応させた二値信号を出力
バッファＭ１に保持する。出力バッファＭ１の二値信号
は、演算部２３が定めたタイミングで出力ポートに転送
される。出力ポート２５は、転送された二値信号を保持
してドライバ回路２６に出力する。なお、本実施例で
は、出力バッファＭ１に保持された本来の二値信号を転
送過程で反転加工することにより、自己診断を目的とし
たシフトＡソレノイドＳＡおよびシフトＢソレノイドＳ
ＢのＯＮ−ＯＦＦ反転を行う。

【００２２】出力モニター２７は、ドライバ回路２６の
出力ラインの電圧を検知して、シフトＡソレノイドＳＡ
およびシフトＢソレノイドＳＢのそれぞれについて、正
常と異常を識別可能な二値信号を出力する。二値信号
は、入力回路２４を通じて演算部２３に入力される。演
算部２３は、出力ポート２５へ出力する二値信号と入力
回路２４に入力される二値信号とを比較し、一致してい
る場合を正常、不一致の場合を異常と判断する。異常と
判断した場合には、出力ポート２５を通じて自動変速機
１０の変速機構１２をフェイルセーフモードに切り替え
るとともに、警報回路２８を起動させる。警報回路２８
は、自動変速機で異常が発生したことを運転者に通報
し、フェイルセーフモードによる運転状態の変化で運転
者が困惑しないようにする。

【００２３】フェイルセーフモードでは、自動変速機１
０のコントロールバルブユニット１３で調整される油圧
レベルが最大に引き上げられ、変速機構１２の変速段が
３速固定となる。自動変速機１０を中間変速段に固定し
て、必要最小限のドライブ性能を確保している。

【００２４】図２において、ドライバ回路２６は、出力
ポート２５の出力の二値信号に対応させてシフトＡソレ
ノイドＳＡおよびシフトＢソレノイドＳＢに対する電力
供給をＯＮ−ＯＦＦする。出力モニター２７は、シフト
ＡソレノイドＳＡおよびシフトＢソレノイドＳＢの正常
／異常を識別するための二値信号を入力回路２４に入力
する。シフトＡソレノイドＳＡに対する出力制御部４２
とシフトＢソレノイドＳＢに対する出力制御部４３は基
本的に同一の回路構成であり、シフトＡソレノイドＳＡ
の異常を検知する検出部５２とシフトＢソレノイドＳＢ
の異常を検知する検出部５３は基本的に同一の回路構成
である。ここでは、出力制御部４２および検出部５２の
回路について実際の動作を説明し、出力制御部４３およ
び検出部５３については詳しい説明を省略する。

【００２５】出力制御部４２および検出部５２には、グ
ランドレベルを共通にして５Ｖ電圧Ｖｃと１２Ｖ電圧Ｖ
ｂが供給される。５Ｖ電圧Ｖｃは、出力制御部４２の入
力ラインの電圧レベルを出力ポート２５に適合させ、検
出部５２の出力ラインの電圧レベルを入力回路２４に適
合させる。出力制御部４２の入力ラインの電圧がＨレベ
ルの場合、トランジスタ４７がＯＮして、トランジスタ
４７のコレクタ電圧を下げるから、トランジスタ４８が
ＯＦＦとなる。これにより、トランジスタ４８のコレク
タ電圧が上昇して、出力トランジスタ４６がＯＦＦとな
り、シフトＡソレノイドＳＡがＯＦＦ状態に保たれる。

【００２６】シフトＡソレノイドＳＡが正常であれば、
出力トランジスタ４６の漏れ電流がシフトＡソレノイド
ＳＡを通じてグランドに逃げるから、出力トランジスタ
４６のコレクタ電圧はグランドレベルに維持され、検出
部５２のトランジスタ４９はＯＦＦしている。これによ
り、５Ｖ電圧Ｖｃで吊られた検出部５２の出力ラインが
Ｈレベルとなる。しかし、ＯＦＦ状態のシフトＡソレノ
イドＳＡが断線すると、出力トランジスタ４６の漏れ電
流が出力トランジスタ４６のコレクタ電圧を上昇させ
て、検出部５２のトランジスタ４９のベースに流れ込
み、トランジスタ４９がＯＮする。これにより、検出部
５２の出力ラインがＬレベルとなる。

【００２７】次に、出力制御部４２の入力ラインの電圧
がＬレベルとなると、トランジスタ４７がＯＦＦして、
１２Ｖ電圧Ｖｂに吊られたトランジスタ４７のコレクタ
電圧が上昇する。これにより、トランジスタ４８がＯＮ
して、トランジスタ４８のコレクタ電圧が下がり、ベー
ス電流がトランジスタ４８に流れ込んで出力トランジス
タ４６がＯＮとなる。そして、出力トランジスタ４６を
通じた電流がシフトＡソレノイドＳＡに流れ込んで、シ
フトＡソレノイドＳＡがＯＮとなる。シフトＡソレノイ
ドＳＡが正常であれば、シフトＡソレノイドＳＡの電圧
降下によって出力トランジスタ４６のコレクタ電圧が高
まり、検出部５２のトランジスタ４９がＯＮして、検出
部５２の出力ラインがＬレベルとなる。

【００２８】しかし、ＯＮ状態のシフトＡソレノイドＳ
Ａが短絡すると、出力トランジスタ４６に過大電流が流
れてエミッタ抵抗Ｒ６の電圧降下が大きくなる。する
と、トランジスタ５０のベース電圧が低下して、トラン
ジスタ５０がＯＮし、トランジスタ４６のベース電圧を
上昇させて、出力トランジスタ４６を強制的にＯＦＦし
て過大電流を阻止する。このとき、出力トランジスタ４
６のコレクタ電圧がグランドレベルに落ち、検出部５２
のトランジスタ４９がＯＦＦして、検出部５２の出力ラ
インがＨレベルとなる。

【００２９】従って、図１の演算部２３は、出力ポート
２５への出力から見て、制御出力部４２の入力ラインが
Ｈレベルであるにもかかわらず、検出部５２の出力ライ
ンがＬレベルであるとき、シフトＡソレノイドＳＡの断
線と判断する。また、制御出力部４２の入力ラインがＬ
レベルであるにもかかわらず、検出部５２の出力ライン
がＨレベルであるとき、シフトＡソレノイドＳＡの短絡
と判断する。

【００３０】しかし、シフトＡソレノイドＳＡがＯＦＦ
状態で短絡した場合、出力トランジスタ４６のコレクタ
電圧はシフトＡソレノイドＳＡが短絡していない場合と
同じグランドレベルであるから、検出部５２の出力ライ
ンも、シフトＡソレノイドＳＡが正常な場合と同じＨレ
ベルである。つまり、制御出力部４２の入力ラインがＨ
レベルの間は、シフトＡソレノイドＳＡの短絡を識別で
きない。また、シフトＡソレノイドＳＡがＯＮ状態で断
線した場合、出力トランジスタ４６のコレクタ電圧はシ
フトＡソレノイドＳＡが断線していない場合と同じ１２
Ｖ電圧Ｖｂレベルであるから、検出部５２の出力ライン
も、シフトＡソレノイドＳＡが正常な場合と同じＬレベ
ルである。つまり、制御出力部４２の入力ラインがＬレ
ベルの間は、シフトＡソレノイドＳＡの断線を識別でき
ない。

【００３１】同様にして、図１の演算部２３は、制御出
力部４３の入力ラインがＨレベルであるにもかかわら
ず、検出部５３の出力ラインがＬレベルであるとき、こ
れをシフトＢソレノイドＳＢの断線と判断する。また、
制御出力部４３の入力ラインがＬレベルであるにもかか
わらず、検出部５３の出力ラインがＨレベルであると
き、これをシフトＢソレノイドＳＢの短絡と判断する。
しかし、制御出力部４３の入力ラインがＨレベルの間は
シフトＢソレノイドＳＢの短絡を識別できず、制御出力
部４３の入力ラインがＬレベルの間はシフトＢソレノイ
ドＳＢの断線を識別できない。

【００３２】そこで、実施例の自動変速機コントローラ
２０では、シフトＡソレノイドＳＡおよびシフトＢソレ
ノイドＳＢのＯＮ−ＯＦＦ状態をごく短い時間だけ意図
的に反転させ、ＯＮ状態のタイミングとＯＦＦ状態のタ
イミングで２回続けて正常／異常の判断を実行する。こ
れにより、シフトＡソレノイドＳＡおよびシフトＢソレ
ノイドＳＢについて断線と短絡の両方が異常と識別され
る。この処理は、図３に示すメモリ番地を用いて、図４
のメインプログラムに挿入された図５、図６の処理に従
って実行される。

【００３３】図３において、ソレノイド出力バッフアＭ
１は、シフトＡソレノイドＳＡとシフトＢソレノイドＳ
ＢのＯＮ−ＯＦＦに対応する二値信号を保持する。２ビ
ットのソレノイド出力バッフアＭ１は、シフトＡソレノ
イドＳＡとシフトＢソレノイドＳＢに１ビットづつを割
り当てており、それぞれ１がＯＦＦ、０がＯＮに相当す
る。５００μ秒定時割込カウンタＭ２は、１回の１０ｍ
秒定時割込ごとに２回の５００μ秒定時割込を実行する
ための計数を行う。ソレノイド故障フラグバッフアＭ３
は、正常／異常の識別結果を保持する。２ビットのソレ
ノイド故障フラグバッフアＭ３は、シフトＡソレノイド
ＳＡとシフトＢソレノイドＳＢに１ビットづつを割り当
てており、それぞれ１が故障、０が正常に相当する。

【００３４】図４の（ａ）において、自動車のキースイ
ッチがＯＮされると、ステップ１０１で自動変速機コン
トローラ２０が初期化され、ステップ１０２〜１０５に
示される制御の繰り返しを開始する。ステップ１０２で
は、スロットル開度、車速等のセンサー出力や各種設定
の内容が取り込まれる。ステップ１０３では、変速線図
上で何速とすべきかを演算する。スロットル開度と車速
の組み合わせに各種設定の内容を加味して、選択すべき
変速段を求める詳細な手順は、例えば、特開昭６２−９
８０５６号公報に示される。

【００３５】ステップ１０４では、ステップ１０３で求
めた演算結果に基づいて変速機構１２に設定すべき変速
段を定め、シフトＡソレノイドＳＡとシフトＢソレノイ
ドＳＢのＯＮ−ＯＦＦの組み合わせを（ｂ）に示すよう
に決定して、ソレノイド出力バッフアＭ１に出力する。
ソレノイド出力バッフアＭ１の内容は、１０ｍ秒定時割
込処理の中で出力ポート２５に転送される。シフトＡソ
レノイドＳＡおよびシフトＢソレノイドＳＢの切り替え
（または出力保持）は、ソレノイド出力バッフアＭ１の
内容が出力ポート２５に転送された時点で実行される。
ステップ１０５では、ソレノイドの異常検知以外の自己
診断とそれに伴うフェイルセーフ処理や警告処理等が実
行される。また、故障フラグバッフアＭ３のセット内容
に応じて警告処理等が実行される。なお、自動変速機１
０に関するフェイルセーフ処理は、ステップ１０５とは
別に、１０ｍ秒定時割込処理と５００μ秒定時割込処理
を通じて実行される。

【００３６】図５に示す１０ｍ秒定時割込処理は、図４
の（ａ）のメインプログラムの処理に１０ｍ秒ごとに割
り込ませて実行される。ステップ１１１では、実際の割
込処理に先立って演算部２３で演算途中にあるレジスタ
のデータやプログラムがメモリに転送されて保存され
る。実際の割込処理が終了したステップ１１７で、これ
らのデータやプログラムがレジスタに戻されて元の演算
処理が再開される。レジスタ退避およびレジスタ復帰
は、割込処理に付随する不可欠のステップである。

【００３７】ステップ１１２では、ソレノイド故障フラ
グＭ３の内容が読み込まれ、ソレノイドに異常が発生し
ているか否かが判断される。シフトＡソレノイドＳＡと
シフトＢソレノイドＳＢのいずれかに異常が発生してい
れば、ステップ１１４で、シフトＡソレノイドＳＡとシ
フトＢソレノイドＳＢの両方がＯＦＦされて、変速機構
１２にフェイルセーフモードが設定される。つまり、図
４の（ｂ）に示されるように変速機構１２が３速に固定
される。一方、シフトＡソレノイドＳＡとシフトＢソレ
ノイドＳＢの両方が正常であれば、ステップ１１３で出
力ポート２５の出力状態を反転する。図６の５００μ秒
定時割込処理で元の出力状態に戻されるまでの期間、出
力ポート２５の出力状態は、ＨレベルがＬレベル、Ｌレ
ベルはＨレベルに反転される。これにより、ソレノイド
のＯＮ状態がＯＦＦ状態となり、ＯＦＦ状態がＯＮ状態
となる。ただし、ステップ１１３では、ソレノイド出力
バッファＭ１から読み出した二値信号を反転して出力ポ
ート２５に転送するから、ソレノイド出力バッファＭ１
には、スロットル開度と走行速度から求めたシフトＡソ
レノイドＳＡとシフトＢソレノイドＳＢのＯＮ−ＯＦＦ
に相当する二値信号が保持され続ける。

【００３８】ステップ１１５では、５００μ秒定時割込
処理を起動する準備として５００μ秒定時割込カウンタ
Ｍ２に２回をセットする。ステップ１１６では、５００
μ秒定時割込処理を起動する。５００μ秒定時割込処理
では、シフトＡソレノイドＳＡ、シフトＢソレノイドＳ
Ｂの本来のＯＮ−ＯＦＦ状態と反転したＯＮ−ＯＦＦ状
態に対応させて、異常／正常の識別操作が２回続けて実
行される。ステップ１１７では、ステップ１１１で退避
させたプログラムやデータをレジスタに戻して図４のメ
インプログラム処理に復帰させる。

【００３９】図６に示す５００μ秒定時割込処理は、図
５の１０ｍ秒定時割込処理の中で起動され、５００μ秒
定時割込カウンタＭ２の残数が１、０となるまで２回繰
り返された後、次の１０ｍ秒定時割込処理まで禁止され
る。ステップ１２１では、実際の割込処理に先立って演
算部２３で演算途中にあるレジスタのデータやプログラ
ムがメモリに転送されて保存される。実際の割込処理が
終了したステップ１３２で、これらのデータやプログラ
ムがレジスタに戻されて元の演算処理が再開される。ス
テップ１２２では、ソレノイド出力バッフアＭ１の内容
が読み取られる。

【００４０】ステップ１２３では、５００μ秒定時割込
カウンタＭ２の残数が識別され、残数が２の場合は、ス
テップ１２４でソレノイド出力バッフアＭ１の読取り値
が反転される。残数が２の場合は、１０ｍ秒定時割込処
理で出力ポート２５の出力状態が反転されたままである
から、ソレノイド出力バッフアＭ１と出力ポート２５は
反対のＯＮ−ＯＦＦ状態を示す。そこで、ソレノイド出
力バッフアＭ１の読取り値を反転して出力ポート２５の
ＯＮ−ＯＦＦ状態に揃えて、ステップ１２６における判
断に備えている。残数が１の場合、すなわち２回目の５
００μ秒定時割込処理では、１回目の５００μ秒定時割
込処理のステップ１３１によってソレノイド出力バッフ
アＭ１と出力ポート２５の出力が既に一致しているか
ら、ステップ１２４がバイパスされる。

【００４１】ステップ１２５では、結果的に、ドライバ
回路２６に入力される二値信号と出力モニター２７の出
力が比較される。１回目の５００μ秒定時割込処理では
反転した読取り値、２回目の５００μ秒定時割込処理で
はそのままの読取り値が使用されるから、読取り値は出
力ポート２５の０Ｎ−ＯＦＦ状態に一致しており、共通
のステップ１２６によってソレノイドの正常／異常を識
別可能である。ステップ１２６では、比較の結果が一致
か否かが識別される。

【００４２】両者が不一致の場合は、シフトＡソレノイ
ドＳＡ（またはシフトＢソレノイドＳＢ）の異常である
から、ステップ１３７でソレノイド故障フラグバッフア
Ｍ３の該当するビットに１がセットされる。そして、た
だちに、ステップ１３８で変速機構１２にフェイルセー
フモードがセットされる。ステップ１３９で５００μ秒
定時割込処理が禁止されると、以後、図５の１０ｍ秒定
時割込処理でも５００μ秒定時割込処理は二度と起動さ
れない。自動車のキースイッチをＯＦＦするまで、１０
ｍ秒定時割込処理によって変速機構１２のフェイルセー
フモードが維持され、キースイッチを再度ＯＮするま
で、５００μ秒定時割込処理は再開されない。

【００４３】一方、両者が一致の場合には一応正常と推
定されるが、シフトＡソレノイドＳＡ（またはシフトＢ
ソレノイドＳＢ）がＯＮ状態で断線している場合や、Ｏ
ＦＦ状態で短絡している場合もあり得る。従って、これ
らの場合を識別するため、ステップ１３１でソレノイド
を元のＯＮ−ＯＦＦ状態に戻した後に、１回目の５００
μ秒定時割込処理とは反対のＯＮ−ＯＦＦ状態でソレノ
イド出力バッフアＭ１の読み取り値と出力モニター２７
の出力を比較する２回目の５００μ秒定時割込処理が実
行される。

【００４４】シフトＡソレノイドＳＡとシフトＢソレノ
イドＳＢの両方が正常と判断された場合には、ステップ
１２７で、５００μ秒定時割込カウンタＭ２の残数を１
減らす。ステップ１２８では、５００μ秒定時割込カウ
ンタＭ２の残数が０か否かを識別する。残数が０の場合
はステップ１２９で次の１０ｍ秒定時割込まで５００μ
秒定時割込を禁止する。残数が１の場合には、ステップ
１３１でソレノイド出力バッフアＭ１の内容を出力ポー
ト２５に転送して、２回目の５００μ秒定時割込処理に
備える。ステップ１３２では、演算部２３を５００μ秒
定時割込処理が開始される以前の状態に復帰させる。

【００４５】図５、図６の処理を図７を参照して具体的
に説明する。シフトＡソレノイドＳＡをＯＮさせるべ
く、ソレノイド出力バッファＭ１が１から０に反転され
ると、その後の最初の１０ｍ秒定時割込処理で起動され
る１回目の５００μ秒定時割込処理でソレノイド出力バ
ッファＭ１と出力ポート２５のＯＮ−ＯＦＦ状態が一致
させられた時点で、出力ポート２５の出力がＨレベルか
らＬレベルに反転する。このとき、ドライバ回路２６の
入力ラインの電圧がＨレベルからＬレベルに反転して、
シフトＡソレノイドＳＡがＯＦＦ状態からＯＮ状態とな
る。

【００４６】シフトＡソレノイドＳＡのＯＮ−ＯＦＦ状
態は、１０ｍ秒定時割込処理によって１０ｍ秒ごとにご
く短い時間だけ反転される。ＯＮ状態のシフトＡソレノ
イドＳＡは、ごく短い時間だけＯＦＦ状態とされる。シ
フトＡソレノイドＳＡが断線していなければ、この短い
時間だけ出力モニター２７の出力レベルはＨレベルとな
る。しかし、ＯＮ状態のシフトＡソレノイドＳＡが断線
すると、シフトＡソレノイドＳＡをＯＦＦ状態として
も、出力モニター２７の出力レベルが破線で示すように
Ｈレベルに反転しなくなり、断線後の最初の１０ｍ秒定
時割込処理で起動される１回目の５００μ秒定時割込処
理で、ソレノイド故障フラグバッファＭ３の０を１にし
て断線検出がなされる。ソレノイド故障フラグバッファ
Ｍ３が１となると、ただちにフェイルセーフモードが選
択されて、ソレノイド出力バッファＭ１の状態とは無関
係に出力ポート２５の出力状態がＨレベルとなり、シフ
トＡソレノイドＳＡがＯＦＦ状態のままに放置される。
シフトＢソレノイドＳＢもＯＦＦ状態となる結果、変速
機構１２に３速が設定される。また、警報回路２８が起
動されて、関連する外部装置に対してアラーム信号が出
力され、外部装置の１つを通じて運転者に警告がなされ
る。

【００４７】以上のように構成された第１実施例の自動
変速機コントローラによれば、シフトＡソレノイドおよ
びシフトＢソレノイドがＯＮ状態で断線や短絡を起こす
と、ただちに異常を検出して警報回路２８を起動し、ま
た、自動変速機をフェイルセーフモードに切り替えるこ
とができる。そして、フェイルセーフモードでは、３速
固定として必要最小限度の運転機能を確保し、不自然な
加速や減速が起きないようにしているから、運転者を困
惑させないで済む。また、フェイルセーフモードによる
車体反応の変化は、警報を通じて運転者に理解され、誤
判断や誤判断に基づく無理な運転が避けられる。

【００４８】そして、全部のソレノイドについては１個
の出力モニター２７、１個の出力モニターについては１
個のソレノイドごとに１個のトランジスタと１本の出力
ラインという単純な回路構成を採用しているから、自動
変速機コントローラ内部の回路配置の自由度が高まり、
全体の構成を小型化できる。また、入力回路２４の入力
ラインを不必要に多数占拠することもなく、演算部２３
の演算負荷を不必要に増すこともない。

【００４９】さらに、ソレノイドの異常検出処理は、ソ
レノイド出力バッファＭ１の内容を出力ポート２５に転
送するための既存の１０ｍ秒定時割込プログラムの変更
によって実現されているから、図４のメインプログラム
については、従来のものをそのまま使用できる。ここ
で、１０ｍ秒定時割込プログラムの変更内容は、異常検
出とフェイルセーフ処理のためのステップの追加と、５
００μ秒定時割込プログラムの新設である。

【００５０】なお、第１実施例では、ソレノイドのＯＮ
−ＯＦＦ状態にかかわらず、１０ｍ秒ごとにソレノイド
ＯＮ−ＯＦＦ状態を反転して異常検出を行うが、ソレノ
イドのＯＮ−ＯＦＦ状態の一方でのみソレノイドＯＮ−
ＯＦＦ状態を反転することとしてもよい。例えば、断線
のみを検知する場合、ＯＦＦ状態ならば即刻異常を検知
できるから、ソレノイドのＯＮ状態でのみ定期的な反転
を実行すればよい。また、正常／異常の判断のみなら
ず、異常が発生した際には、異常が発生したソレノイド
の個別の番号と断線／短絡の区別を書き換え可能な不揮
発メモリに記録保持する構成としてもよい。後日、修理
の際にこの記録を利用して、故障原因の判断や修理を的
確かつ短時間に実行できる。

【００５１】また、第１実施例では、１０ｍ秒の定時割
込でソレノイドの故障判断を実行したが、これを定時割
り込みとしないで、演算部の演算処理の空き時間を選ん
で実行することとしてもよい。例えば、メインプログラ
ムで割込処理の合間の比較的に演算部の負担が少ない期
間にソレノイドのＯＮ−ＯＦＦを反転して、故障判断を
行う。また、変速動作の途中等で演算負荷が大きい期間
について、ソレノイドの故障判断を中止すれば、演算部
の負荷を軽減して、本来の機能の演算結果をより早く出
力可能である。

【００５２】図８は第２実施例の説明図である。第２実
施例では、シフトＡソレノイドを第１実施例のような上
流制御とせず、グランドレベル側に出力トランジスタを
配置する下流制御としている。図８において、演算部６
３の出力ラインの電圧レベルをＨレベルとすると、出力
トランジスタ６６がＯＮしてコレクタ電流が流れ、１２
Ｖ電圧Ｖｂに一端を接続されたシフトＡソレノイドＳＡ
がＯＮ状態となる。逆に、演算部６３の出力ラインの電
圧レベルをＬレベルとすると、出力トランジスタ６６が
ＯＦＦしてシフトＡソレノイドＳＡがＯＦＦ状態とな
る。トランジスタ６９の回路によってシフトＡソレノイ
ドＳＡの正常／異常が識別される。シフトＡソレノイド
ＳＡが正常な場合、シフトＡソレノイドＳＡのＯＮ状態
では、トランジスタ６９がＯＦＦして演算部６３の入力
ラインの電圧がＨレベルとなる。また、シフトＡソレノ
イドＳＡのＯＦＦ状態では、トランジスタ６９がＯＮし
て演算部６３の入力ラインの電圧がＬレベルとなる。

【００５３】そして、シフトＡソレノイドＳＡのＯＮ状
態でシフトＡソレノイドＳＡが短絡すると、シフトＡソ
レノイドＳＡを通じた大電流の一部がトランジスタ６９
のベースに流れ込んで、トランジスタ６９がＯＮとな
り、演算部６３の入力ラインの電圧がＨレベルからＬレ
ベルに反転する。また、シフトＡソレノイドＳＡのＯＦ
Ｆ状態でシフトＡソレノイドＳＡが断線すると、トラン
ジスタ６９のベース電流が途絶えて、トランジスタ６９
がＯＦＦとなり、演算部６３の入力ラインの電圧がＬレ
ベルからＨレベルに反転する。従って、演算部６３は、
入力ラインと出力ラインの電圧レベルを比較することに
よって、第１実施例と同様に、ＯＮ状態での短絡、およ
びＯＦＦ状態での断線を識別できる。

【００５４】一方、シフトＡソレノイドＳＡのＯＮ状態
でシフトＡソレノイドＳＡが断線してもトランジスタ６
９がＯＦＦしたままで、演算部６３の入力ラインの電圧
はＨレベルのままである。また、シフトＡソレノイドＳ
ＡのＯＦＦ状態でシフトＡソレノイドＳＡが短絡して
も、トランジスタ６９がＯＮしたままで、演算部６３の
入力ラインの電圧はＬレベルのままである。従って、演
算部６３は、第１実施例と同様に、ＯＮ状態での断線、
およびＯＦＦ状態での短絡は識別できない。

【００５５】このような回路構成によっても、シフトＡ
ソレノイドＳＡのＯＮ−ＯＦＦ状態を反転すれば、ＯＮ
状態での断線、およびＯＦＦ状態での短絡を識別でき
る。演算部６３は、第１実施例と同様に、ごく短い時間
だけ出力ラインの電圧レベルを定期的に反転し、これに
より、シフトＡソレノイドＳＡのＯＮ−ＯＦＦ状態を反
転して、反転状態と元の状態に対応させて２回続けて、
入力ラインと出力ラインの電圧レベルを比較する。これ
により、ＯＮ状態とＯＦＦ状態の両方で、短絡および断
線を識別できる。従って、第１実施例と同様な効果が得
られる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、２つの処理手
段の追加によって、ソレノイドがＯＮ−ＯＦＦいずれの
状態にあっても、１つのソレノイドにつき１つの異常検
出信号を用いて断線を識別できる。

【００５７】請求項２の発明によれば、ソレノイドの断
線後、変更を繰り返す周期以内の時間で速やかに断線を
識別できる。

【００５８】請求項３の発明によれば、ＯＮ−ＯＦＦ一
方でしか断線を識別できない制御装置が、実体的な回路
変更を伴うことなく、ＯＮ−ＯＦＦ両方で断線を識別で
きるようになる。

【００５９】請求項４の発明によれば、２つの処理手段
の追加によって、ソレノイドがＯＮ−ＯＦＦいずれの状
態にあっても、１つのソレノイドにつき１つの異常検出
信号を用いて、ソレノイドの短絡後に速やかに短絡を識
別できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機コントローラの説明図である。

【図２】ドライバ回路および出力モニターの説明図であ
る。

【図３】メモリ割り当ての説明図である。

【図４】自動変速機制御のフローチャートである。

【図５】異常検出処理のフローチャートである。

【図６】異常検出処理のフローチャートである。

【図７】異常検出処理のタイムチャートである。

【図８】第２実施例の説明図である。

【符号の説明】１０自動変速機１１トルクコンバーター１２変速機構１３コントロールバルブユニット１４オイルポンプ２０自動変速機コントローラ２１電源回路２２リセット回路２３、６３演算部２４入力回路２５出力ポート２６ドライバ回路２７出力モニター２８警報回路ＳＡシフトＡソレノイドＳＢシフトＢソレノイドＭ１ソレノイド出力バッファＭ２５００μ秒定時割込カウンタＭ３ソレノイド故障フラグバッファ４２、４３出力制御部５２、５３検出部４６、４７、４８、４９、５０、６６、６９トランジ
スタ１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１１１、１
１２、１１３、１１５、１１６、１２１、１２２、１２
３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８、１２
９、１３０、１３１、１３２ステップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ソレノイドのＯＮ−ＯＦＦ反転に際して
指令信号の二値レベルを反転する制御装置と、前記ソレノイドに対する電力供給を前記指令信号に応じ
てＯＮ−ＯＦＦ反転するドライバ回路と、前記ドライバ回路の出力ライン電圧を検知して、前記ソ
レノイドのＯＮ−ＯＦＦ一方の状態でのみ、正常と断線
に対応して出力の二値レベルを反転させる異常検出回路
と、を有するソレノイドの故障検出装置において、前記ソレノイドが搭載された装置の動作に影響のない短
時間だけ、前記指令信号の二値レベルを反転する第１処
理手段と、前記指令信号が元の二値レベルにあるタイミングと第１
処理手段によって反転されたタイミングとに対応させて
前記異常検出回路の出力を検知し、前記正常に対応する
二値レベルに無いときに警報信号を出力する第２処理手
段と、を設けたことを特徴とするソレノイドの故障検出
装置。
【請求項２】第１処理手段は、少なくとも前記異常検
出回路が断線を識別不可能な期間、一定時間ごとに前記
短時間の変更を繰り返すことを特徴とする請求項１記載
のソレノイドの故障検出装置。
【請求項３】前記第１処理手段および第２処理手段
は、前記制御装置のメインプログラムに追加された副プ
ログラムによって構成されることを特徴とする請求項１
または２記載のソレノイドの故障検出装置。
【請求項４】ソレノイドのＯＮ−ＯＦＦ反転に際して
指令信号の二値レベルを反転する制御装置と、前記ソレノイドに対する電力供給を前記指令信号に応じ
てＯＮ−ＯＦＦ反転するドライバ回路と、前記ドライバ回路の出力ライン電圧を検知して、前記ソ
レノイドのＯＮ−ＯＦＦ一方の状態でのみ、正常と短絡
に対応して出力の二値レベルを反転させる異常検出回路
と、を有するソレノイドの故障検出装置において、前記ソレノイドが搭載された装置の動作に影響のない短
時間だけ、前記指令信号の二値レベルを反転する第１処
理手段と、前記指令信号が元の二値レベルにあるタイミングと第１
処理手段によって反転されたタイミングとに対応させて
前記異常検出回路の出力を検知し、前記正常に対応する
二値レベルに無いときに警報信号を出力する第２処理手
段と、を設けたことを特徴とするソレノイドの故障検出
装置。