KR101469279B1 - 자동 변속기 - Google Patents

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신야 모찌야마
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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 고장이 발생한 것을 조기에 검출하고 고장 부위를 특정하여 주행성의 악화를 최대한 억제하는 것이다.
본 발명의 자동 변속기에서는 마찰 요소에 고장이 발생하였는지 여부를 차량의 운전 중에 반복해서 검출하고 있고, 마찰 요소에 고장이 생겼다고 검출된 후에 처음으로 차속이 소정 차속 이하로 저하되었을 때(S1, S3), 고장난 마찰 요소를 특정하는 제어를 개시하고, 고장난 마찰 요소가 특정되었을 때(S4, S13, S15, S24, S26, S35, S37), 특정된 마찰 요소를 기초로 하여 사용 가능한 변속단을 결정하고, 사용 가능한 변속단만을 이용하여 변속 제어를 행한다(S5, S14, S16, S25, S27, S36, S38, S39).
자동 변속기, 지령 변속단, 유성 기어, H&LR 클러치, ATCU

Description

자동 변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 유단식 자동 변속기의 마찰 요소에 고장이 생겼을 때의 고장 부위 특정 제어에 관한 것이다.
유단식 자동 변속기는 유성 기어 기구와 복수의 마찰 요소를 갖고, 원하는 변속단이 되도록 각 마찰 요소의 체결 상태를 절환함으로써 변속단을 절환한다.
이와 같은 자동 변속기에 있어서, 마찰 요소에 해방 고장이나 체결 고장이 생긴 경우, 주행성을 확보하기 위해 고장난 마찰 요소를 특정하는 제어를 행하는 것이 알려져 있다.
예를 들어, 마찰 요소가 고장났을 때의 특성 데이터를 변속단마다 미리 저장해두고, 이 저장되어 있는 데이터와 실제의 기어비를 기초로 하여 고장난 마찰 요소 및 해방 고장인지 체결 고장인지의 고장 형태를 특정하는 기술이 특허문헌 1에 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평11-280886호 공보
상기 종래의 기술은 이그니션을 온으로 한 직후에 각 마찰 요소의 정상ㆍ이상 판정을 1회만 실행하여, 정상 판정인 경우에는 차회 이그니션을 온으로 할 때까지 정상ㆍ이상 판정을 실행하지 않는, 즉 이 드라이빙 사이클 중에는 실행하지 않는 것이다. 따라서, 주행 중에 마찰 요소의 고장이 생겨도 이상 판정되는 것은 차회 이그니션일 때이므로, 마찰 요소의 특정까지 많은 시간을 필요로 하여 주행성이 악화된다. 일반적으로, 운전자는 차량에 어떠한 고장이 생긴 경우, 엔진이 재시동 불가능해지는 것을 우려하여 이그니션을 오프로 하지 않는 경우가 많고, 이 경우에는 상기 문제가 특히 현저하다.
본 발명은 고장이 발생한 것을 조기에 검출하고 고장 부위를 특정하여 주행성의 악화를 최대한 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유성 기어와, 복수의 마찰 요소를 구비하여 복수의 마찰 요소의 체결 해방 상태를 절환함으로써 지령 변속단을 달성하고, 또한 상기 지령 변속단으로서 복수의 변속단을 구비하는 자동 변속기에 있어서, 마찰 요소에 있어서, 체결 지령이 출력되어 있음에도 불구하고 체결할 수 없는 해방 고장, 또는 해방 지령이 출력되어 있음에도 불구하고 해방할 수 없는 체결 고장이 발생하였는지의 여부를 차량의 운전 중에 반복해서 검출하는 고장 검출 수단과, 고장 검출 수단에 의해 고장의 발생을 검출한 후에 처음으로 차속이 소정치 이하로 저하되었을 때, 고장난 마찰 요소를 특정하는 제어를 개시하는 고장 부위 특정 제어 수단과, 고장 부위 특정 제어 수단에 의해 고장난 마찰 요소가 특정되었을 때, 특정된 마찰 요소를 기초 로 하여 사용 가능한 변속단을 결정하고, 사용 가능한 변속단만을 이용하여 변속 제어를 행하는 림프 홈 제어 수단을 구비한다.
본 발명에 따르면, 마찰 요소에 고장이 생겼는지 여부를 차량이 운전 중에 반복해서 검출하고 있고, 마찰 요소의 고장이 검출되었을 때에는, 그 후 처음으로 차속이 소정치 이하로 저하된 곳에서 고장난 마찰 요소를 특정하는 제어가 개시되므로, 마찰 요소가 고장난 후 고장이 검출되어, 고장난 마찰 요소를 특정할 때까지 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 보다 빠르게 림프 홈 제어를 개시할 수 있으므로 주행성의 악화를 최소한으로 억제할 수 있다.
이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
도1은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 구성을 도시하는 골격도이다. 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기는 전진 7속 후퇴 1속의 유단식 자동 변속기이고, 엔진(Eg)의 구동력이 토크 컨버터(TC)를 통해 입력축(lnput)으로부터 입력되고, 4개의 유성 기어와 7개의 마찰 요소에 의해 회전 속도가 변속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다. 또한, 토크 컨버터(TC)의 펌프 임펠러와 동축 상에 오일 펌프(OP)가 설치되고, 엔진(Eg)의 구동력에 의해 회전 구동되어 오일을 가압한다.
또한, 엔진(Eg)의 구동 상태를 제어하는 엔진 컨트롤러(ECU)(1O)와, 자동 변 속기의 변속 상태 등을 제어하는 자동 변속기 컨트롤러(ATCU)(20)와, ATCU(20)의 출력 신호를 기초로 하여 각 체결 요소의 유압을 제어하는 컨트롤 밸브 유닛(CVU)(30)이 설치되어 있다. 또한, ECU(10)와 ATCU(20)는 CAN 통신선 등을 통해 접속되어 서로 센서 정보나 제어 정보를 통신에 의해 공유하고 있다.
ECU(10)에는 운전자의 액셀러레이터 페달 조작량을 검출하는 APO 센서(1), 엔진 회전 속도를 검출하는 엔진 회전 속도 센서(2) 및 스로틀 개방도를 검출하는 스로틀 센서(7)가 접속되어 있다. ECU(10)는 엔진 회전 속도나 액셀러레이터 페달 조작량을 기초로 하여 연료 분사량이나 스로틀 개방도를 제어하고, 엔진의 회전 속도 및 토크를 제어한다.
ATCU(20)에는 제1 캐리어(PC1)의 회전 속도를 검출하는 제1 터빈 회전 속도 센서(3), 제1 링 기어(R1)의 회전 속도를 검출하는 제2 터빈 회전 속도 센서(4) 및 운전자의 시프트 레버 조작 상태를 검출하는 인히비터 스위치(6)가 접속되고, D 레인지에 있어서 차속(Vsp)과 액셀러레이터 페달 조작량(APO)을 기초로 하는 최적의 지령 변속단을 선택하여, 컨트롤 밸브 유닛(CVU)에 지령 변속단을 달성하는 제어 지령을 출력한다.
다음에, 입력축(Input)의 회전을 변속하면서 출력축(Output)으로 전달하는 변속 기어 기구에 대해 설명한다. 변속 기어 기구에는 입력축(Input)측으로부터 축방향 출력축(Output)측을 향해, 차례로 제1 유성 기어 세트(GS1) 및 제2 유성 기어 세트(GS2)가 배치되어 있다. 또한, 마찰 요소로서 복수의 클러치(C1, C2, C3) 및 브레이크(B1, B2, B3, B4)가 배치되고, 또한 복수의 원웨이 클러치(F1, F2)가 배치되어 있다.
제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니온(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 싱글 피니온형 유성 기어이다. 제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니온(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니온형 유성 기어이다. 제3 유성 기어(G3)는 제3 선 기어(S3)와, 제3 링 기어(R3)와, 양 기어(S3, R3)에 맞물리는 제3 피니온(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3)를 갖는 싱글 피니온형 유성 기어이다. 제4 유성 기어(G4)는 제4 선 기어(S4)와, 제4 링 기어(R4)와, 양 기어(S4, R4)에 맞물리는 제4 피니온(P4)을 지지하는 제4 캐리어(PC4)를 갖는 싱글 피니온형 유성 기어이다.
입력축(Input)은 제2 링 기어(R2)에 연결되어 엔진(Eg)으로부터의 회전 구동력을 토크 컨버터(TC) 등을 통해 입력한다. 출력축(Output)은 제3 캐리어(PC3)에 연결되어 출력 회전 구동력을 파이널 기어 등을 통해 구동륜으로 전달한다.
제1 연결 멤버(M1)는 제1 링 기어(R1)와 제2 캐리어(PC2)와 제4 링 기어(R4)를 일체적으로 연결하는 멤버이다. 제2 연결 멤버(M2)는 제3 링 기어(R3)와 제4 캐리어(PC4)를 일체적으로 연결하는 멤버이다. 제3 연결 멤버(M3)는 제1 선 기어(S1)와 제2 선 기어(S2)를 일체적으로 연결하는 멤버이다.
제1 유성 기어 세트(GS1)는 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)를 제1 연결 멤버(M1)와 제3 연결 멤버(M3)에 의해 연결하여 4개의 회전 요소로 구성된다. 또한, 제2 유성 기어 세트(GS2)는 제3 유성 기어(G3)와 제4 유성 기어(G4)를 제2 연결 멤버(M2)에 의해 연결하여 5개의 회전 요소로 구성된다.
제1 유성 기어 세트(GS1)에서는 토크가 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력되고, 입력된 토크는 제1 연결 멤버(M1)를 통해 제2 유성 기어 세트(GS2)에 출력된다. 제2 유성 기어 세트(GS2)에서는 토크가 입력축(Input)으로부터 직접 제2 연결 멤버(M2)로 입력되는 동시에, 제1 연결 멤버(M1)를 통해 제4 링 기어(R4)에 입력되고, 입력된 토크는 제3 캐리어(PC3)로부터 출력축(Output)으로 출력된다.
인풋 클러치(C1)는 입력축(Input)과 제2 연결 멤버(M2)를 선택적으로 단락 접속하는 클러치이다. 다이렉트 클러치(C2)는 제4 선 기어(S4)와 제4 캐리어(PC4)를 선택적으로 단락 접속하는 클러치이다.
H&LR 클러치(C3)는 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단락 접속하는 클러치이다. 또한, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4) 사이에는 제2 원웨이 클러치(F2)가 배치되어 있다. 이에 의해, H&LR 클러치(C3)가 해방되고, 제3 선 기어(S3)보다도 제4 선 기어(S4)의 회전 속도가 클 때, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)는 독립된 회전 속도를 발생한다. 따라서, 제3 유성 기어(G3)와 제4 유성 기어(G4)가 제2 연결 멤버(M2)를 통해 접속된 구성이 되고, 각각의 유성 기어가 독립된 기어비를 달성한다.
프론트 브레이크(B1)는 제1 캐리어(PC1)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다. 또한, 프론트 브레이크(B1)와 병렬로 제1 원웨이 클러치(F1)가 배치되어 있다. 로우 브레이크(B2)는 제3 선 기어(S3)의 회전을 선택적으로 정지시키 는 브레이크이다. 2346 브레이크(B3)는 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)를 연결하는 제3 연결 멤버(M3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다. 리버스 브레이크(B4)는 제4 캐리어(PC4)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다.
다음에, 도2를 참조하면서 CVU(30)의 유압 회로에 대해 설명한다. 도2는 CVU의 유압 회로를 나타내는 회로도이다.
유압 회로에는 엔진에 의해 구동된 유압원으로서의 오일 펌프(OP)와, 운전자의 시프트 레버 조작과 연동하여 라인압(PL)을 공급하는 유로를 절환하는 매뉴얼 밸브(MV)와, 라인압을 소정의 일정압으로 감압하는 파일럿 밸브(PV)가 설치된다.
또한, 로우 브레이크(B2)의 체결압을 조압하는 제1 조압 밸브(CV1)와, 인풋 클러치(C1)의 체결압을 조압하는 제2 조압 밸브(CV2)와, 프론트 브레이크(B1)의 체결압을 조압하는 제3 조압 밸브(CV3)와, H&LR 클러치(C3)의 체결압을 조압하는 제4 조압 밸브(CV4)와, 2346 브레이크(B3)의 체결압을 조압하는 제5 조압 밸브(CV5)와, 다이렉트 클러치(C2)의 체결압을 조압하는 제6 조압 밸브(CV6)가 설치된다.
또한, 로우 브레이크(B2) 및 인풋 클러치(C1)로의 공급 유로 중, 어느 한쪽만을 연통 상태로 절환하는 제1 절환 밸브(SV1)와, 다이렉트 클러치(C2)에 대해 D 레인지압 및 R 레인지압의 공급 유로 중, 어느 한쪽만을 연통 상태로 절환하는 제2 절환 밸브(SV2)와, 리버스 브레이크(B4)에 대해 공급하는 유압을 제6 조압 밸브(CV6)로부터의 공급 유압과 R 레인지압으로부터의 공급 유압 사이에서 절환하는 제3 절환 밸브(SV3)와, 제6 조압 밸브(CV6)로부터 출력된 유압을 유로(123)와 유로(122) 사이에서 절환하는 제4 절환 밸브(SV4)가 설치된다.
또한, ATCU(20)로부터의 제어 신호를 기초로 하여, 제1 조압 밸브(CV1)에 대해 조압 신호를 출력하는 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)와, 제2 조압 밸브(CV2)에 대해 조압 신호를 출력하는 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)와, 제3 조압 밸브(CV3)에 대해 조압 신호를 출력하는 제3 솔레노이드 밸브(SOL3)와, 제4 조압 밸브(CV4)에 대해 조압 신호를 출력하는 제4 솔레노이드 밸브(SOL4)와, 제5 조압 밸브(CV5)에 대해 조압 신호를 출력하는 제5 솔레노이드 밸브(SOL5)와, 제6 조압 밸브(CV6)에 대해 조압 신호를 출력하는 제6 솔레노이드 밸브(SOL6)와, 제1 절환 밸브(SV1) 및 제3 절환 밸브(SV3)에 대해 절환 신호를 출력하는 제7 솔레노이드 밸브(SOL7)가 설치된다.
엔진에 의해 구동되는 오일 펌프(OP)의 토출압은 라인압으로 조압된 후, 유로(101) 및 유로(102)에 공급된다. 유로(101)에는 운전자의 시프트 레버 조작에 연동하여 작동하는 매뉴얼 밸브(MV)와 접속된 유로(101a)와, 프론트 브레이크(B1)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(101b)와, H&LR 클러치(C3)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(101c)가 접속된다.
매뉴얼 밸브(MV)에는 유로(105)와, 후퇴 주행 시에 선택되는 R 레인지압을 공급하는 유로(106)가 접속되어, 시프트 레버 조작에 따라서 유로(105)와 유로(106)를 절환한다.
유로(105)에는 로우 브레이크(B2)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(105a)와, 인풋 클러치(C1)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(105b)와, 2346 브레이크(B3)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(105c)와, 다이렉트 클러치(C2)의 체결압 의 원압을 공급하는 유로(105d)와, 후술하는 제2 절환 밸브(SV2)의 절환압을 공급하는 유로(105e)가 접속된다.
유로(106)에는 제2 절환 밸브(SV2)의 절환압을 공급하는 유로(106a)와, 다이렉트 클러치(C2)의 체결압의 원압을 공급하는 유로(106b)와, 리버스 브레이크(B4)의 체결압을 공급하는 유로(106c)가 접속된다.
유로(102)에는 파일럿 밸브(PV)를 통해 파일럿압을 공급하는 유로(103)가 접속된다. 유로(103)에는 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)에 파일럿압을 공급하는 유로(103a)와, 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)에 파일럿압을 공급하는 유로(103b)와, 제3 솔레노이드 밸브(SOL3)에 파일럿압을 공급하는 유로(103c)와, 제4 솔레노이드 밸브(SOL4)에 파일럿압을 공급하는 유로(103d)와, 제5 솔레노이드 밸브(SOL5)에 파일럿압을 공급하는 유로(103e)와, 제6 솔레노이드 밸브(SOL6)에 파일럿압을 공급하는 유로(103f)와, 제7 솔레노이드 밸브(SOL7)에 파일럿압을 공급하는 유로(103g)가 형성된다.
다음에, 도3, 도4를 참조하면서 변속 기어 기구의 작동에 대해 설명한다. 도3은 변속단마다의 각 체결 요소의 체결 상태를 나타내는 체결표이고, ○표는 상기 체결 요소가 체결 상태로 되는 것을 나타내고, (○)표는 엔진 브레이크가 작동하는 레인지 위치가 선택되어 있을 때에 상기 체결 요소가 체결 상태로 되는 것을 나타낸다. 도4는 각 변속단에 있어서의 각 회전 부재의 회전 상태를 나타내는 공선도이다.
1속에서는 로우 브레이크(B2)만이 체결되고 제1 원웨이 클러치(F1) 및 제2 원웨이 클러치(F2)가 결합한다. 또한, 엔진 브레이크 작용 시에는 프론트 브레이크(B1) 및 H&LR 클러치(C3)가 더 체결된다.
제1 원웨이 클러치(F1)가 결합함으로써 제1 캐리어(PC1)의 회전이 제지되므로, 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력된 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에 의해 감속되고, 이 회전은 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다. 또한, 로우 브레이크(B2)가 체결되고, 제2 원웨이 클러치(F2)가 결합함으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)의 회전이 제지되므로, 제4 링 기어(R4)에 입력된 회전은 제2 유성 기어 세트(GS2)에 의해 감속되어 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에서 감속되고, 또한 제2 유성 기어 세트(GS2)에서 감속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
2속에서는 로우 브레이크(B2) 및 2346 브레이크(B3)가 체결되고 제2 원웨이 클러치(F2)가 결합한다. 또한, 엔진 브레이크 작용 시에는 H&LR 클러치(C3)가 더 체결된다.
2346 브레이크(B3)가 체결됨으로써 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)의 회전이 제지되므로, 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력된 회전은 제2 유성 기어(G2)에 의해서만 감속되고, 이 회전은 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다. 또한, 로우 브레이크(B2)가 체결되고 제2 원웨이 클러치(F2)가 결합함으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)의 회전이 제지되므로, 제4 링 기어(R4)에 입력된 회전은 제2 유성 기어 세트(GS2)에 의해 감속되어 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에서 감속되고, 또한 제2 유성 기어 세트(GS2)에서 감속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
3속에서는 로우 브레이크(B2), 2346 브레이크(B3) 및 다이렉트 클러치(C2)가 체결된다.
2346 브레이크(B3)가 체결됨으로써 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)의 회전이 제지되므로, 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력된 회전은 제2 유성 기어(G2)에 의해 감속되고, 이 회전이 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다. 또한, 다이렉트 클러치(C2)가 체결됨으로써 제4 유성 기어(G4)는 일체가 되어 회전한다. 따라서, 제4 유성 기어(G4)는 토크 전달에 관여하지만 감속 작용에는 관여하지 않는다. 또한, 로우 브레이크(B2)가 체결됨으로써 제3 선 기어(S3)의 회전이 제지되므로, 제4 링 기어(R4)와 일체로 회전하는 제4 캐리어(PC4)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 통해 제3 링 기어(R3)로 입력된 회전은 제3 유성 기어(G3)에 의해 감속되어 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에서 감속되고, 또한 제2 유성 기어 세트(GS2) 중 제3 유성 기어(G3)에서 감속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
4속에서는 2346 브레이크(B3), 다이렉트 클러치(C2) 및 H&LR 클러치(C3)가 체결된다.
2346 브레이크(B3)가 체결됨으로써 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)의 회전이 제지되므로, 입력축(Input)으로부터 제2 링 기어(R2)로 입력된 회전은 제2 유성 기어(G2)에 의해서만 감속되고, 이 회전은 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다. 또한, 다이렉트 클러치(C2) 및 H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제2 유성 기어 세트(GS2)는 일체로 회전하므로, 제4 링 기어(R4)에 입력된 회전은 그대로 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에서 감속되고, 제2 유성 기어 세트(GS2)에서는 감속되지 않고, 출력축(Output)으로부터 출력된다.
5속에서는 인풋 클러치(C1), 다이렉트 클러치(C2) 및 H&LR 클러치(C3)가 체결된다.
인풋 클러치(C1)가 체결됨으로써 입력축(Input)의 회전은 제2 연결 멤버(M2)에 직접 입력된다. 또한, 다이렉트 클러치(2) 및 H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제2 유성 기어 세트(GS2)는 일체로 회전하므로, 입력축(Input)의 회전은 그대로 제3 캐리어(PC3)로부터 출력된다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1) 및 제2 유성 기어 세트(GS2)에서 감속되지 않고, 그대로 출력축(Output)으로부터 출력된다.
6속에서는 인풋 클러치(C1), H&LR 클러치(C3) 및 2346 브레이크(B3)가 체결 된다.
인풋 클러치(C1)가 체결됨으로써 입력축(Input)의 회전은 제2 링 기어에 입력되는 동시에, 제2 연결 멤버(M2)에 직접 입력된다. 또한, 2346 브레이크(B3)가 체결됨으로써 제1 선 기어(S1) 및 제2 선 기어(S2)의 회전은 제지되므로, 입력축(Input)의 회전은 제2 유성 기어(G2)에 의해 감속되어 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다.
또한, H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)는 일체 회전하므로, 제2 유성 기어 세트(GS2)는 제4 링 기어(R4)의 회전과, 제2 연결 멤버(M2)의 회전에 의해 규정되는 회전을 제3 캐리어(PC3)로부터 출력한다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전의 일부는 제1 유성 기어 세트(GS1)에 있어서 감속되고, 제2 유성 기어 세트(GS2)에 있어서는 증속되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
7속에서는 인풋 클러치(C1), H&LR 클러치(C3) 및 프론트 브레이크(B1)가 체결되고 제1 원웨이 클러치(F1)가 결합한다.
인풋 클러치(C1)가 체결됨으로써 입력축(Input)의 회전은 제2 링 기어(R2)에 입력되는 동시에, 제2 연결 멤버(M2)에 직접 입력된다. 또한, 프론트 브레이크(B1)가 체결됨으로써 제1 캐리어(PC1)의 회전은 제지되므로, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에 의해 감속되고, 이 회전은 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다.
또한, H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4) 는 일체 회전하므로, 제2 유성 기어 세트(GS2)는 제4 링 기어(R4)의 회전과, 제2 연결 멤버(M2)의 회전에 의해 규정되는 회전을 제3 캐리어(PC3)로부터 출력한다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전의 일부는 제1 유성 기어 세트(GS1)에 있어서 감속되고, 제2 유성 기어 세트(GS2)에 있어서는 증속 되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
후퇴속에서는 H&LR 클러치(C3), 프론트 브레이크(B1) 및 리버스 브레이크(B4)가 체결된다.
프론트 브레이크(B1)가 체결됨으로써 제1 캐리어(PC1)의 회전은 제지되므로, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에 의해 감속되고, 이 회전이 제1 연결 멤버(M1)로부터 제4 링 기어(R4)로 출력된다.
또한, H&LR 클러치(C3)가 체결됨으로써 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)는 일체적으로 회전하고, 리버스 브레이크(B4)가 체결됨으로써 제2 연결 멤버(M2)의 회전은 제지되므로, 제2 유성 기어 세트(GS2)에서는 제4 링 기어(R4)의 회전이 제4 선 기어(S4), 제3 선 기어(S3), 제3 캐리어(PC3)와 반전하면서 전달되어, 제3 캐리어(PC3)로부터 출력한다.
즉, 도4의 공선도에 도시한 바와 같이, 입력축(Input)의 회전은 제1 유성 기어 세트(GS1)에 있어서 감속되고, 제2 유성 기어 세트(GS2)에 있어서 반전되어 출력축(Output)으로부터 출력된다.
자동 변속기는 이상과 같이 구성되고, 차속 및 스로틀 개방도를 기초로 하여 설정되는 변속선에 따라서 1속 내지 7속 사이에서 원하는 변속단으로 절환된다. 이때, 어느 하나의 마찰 요소가 고장난 경우에는 원하는 변속단을 달성할 수 없게 되어 주행성이 악화된다. 그래서, 마찰 요소가 고장난 경우에 ATCU(20)에 있어서 행하는 제어에 대해 도5의 흐름도를 참조하면서 설명한다.
도5는 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 제어를 도시하는 흐름도이다. 본 제어는 자동 변속기 중 어느 하나의 마찰 요소가 고장난 경우에, 고장난 마찰 요소를 특정하는 동시에 그 고장이 해방 고장인지 체결 고장인지를 특정하여, 고장 부위 및 고장 형태에 따라서 림프 홈 제어를 행하는 것이다. 또한, 해방 고장이라 함은, 체결 지령을 출력한 마찰 요소가 완전 체결되지 않고 해방된 상태가 되는 고장이고, 체결 고장이라 함은 해방 지령을 출력한 마찰 요소가 해방되지 않고 체결된 상태가 되는 고장이다.
스텝 S1(고장 검출 수단)에서는 인터로크 고장, 기어비 이상, 뉴트럴 이상 및 과회전 중 어느 하나의 이상을 검지하였는지 여부를 판정한다. 어느 하나의 이상을 검지한 경우에는 스텝 S2로 진행하고, 어느 것도 검지되어 있지 않으면 다시 스텝 S1을 실행한다.
인터로크 고장이라 함은, 마찰 요소의 체결 지령에 대해 지령되어 있지 않은 여분의 마찰 요소가 체결됨으로써 변속기의 입력축(Input) 또는 출력축(Output)의 회전이 로크되는 상태를 말하고, 예를 들어 브레이크 비작동 시의 차량의 감속도가 소정치 이상이 되었을 때 인터로크 고장이 발생하였다고 검지된다.
뉴트럴 이상이라 함은, 마찰 요소의 체결 지령에 대해 지령되어 있는 마찰 요소의 일부가 체결되지 않음으로써 입력축의 동력이 출력축으로 전달되지 않는 상 태를 말하고, 예를 들어 지령 변속단의 기어비에 대해 실기어비가 소정치 이상 커졌을 때 뉴트럴 이상이 발생하였다고 검지된다.
기어비 이상이라 함은, 마찰 요소의 체결 지령에 대해 마찰 요소의 체결 용량이 부족한 상태, 또는 지령되어 있지 않은 여분의 마찰 요소가 체결 용량을 갖는 상태를 말하고, 예를 들어 지령 변속단의 기어비에 대해 실기어비가 소정치 이상 괴리되어 있는 경우이며, 뉴트럴 이상이라고 판정되지 않을 때 기어비 이상이 발생하였다고 검지된다.
과회전이라 함은, 입력축(Input) 및 출력축(Output) 이외의 회전 멤버의 회전 속도가 정상적으로 지령 변속단을 달성하고 있을 때에는 취할 수 없는 회전 속도까지 상승하고 있는 상태를 말하고, 예를 들어 소정의 회전 멤버의 회전 속도를 직접 또는 간접적으로 검출하여, 이 회전 속도가 소정치 이상이 된 경우에 과회전이 발생하였다고 검지된다.
스텝 S2에서는 스텝 S1에 있어서 검출된 고장 또는 이상에 따라서 잠정 림프 홈을 행한다. 잠정 림프 홈은, 예를 들어 변속단을 고장 또는 이상이 검지되었을 때의 변속단 이외의 변속단으로 고정함으로써 행해진다.
스텝 S3에서는 차량이 정지되었는지 여부를 판정한다. 차량이 정지되어 있으면 스텝 S4로 진행하고, 정지되어 있지 않으면 다시 스텝 S3을 실행한다. 또한, 차량이 정지되었는지 여부는 차속이 소정 차속(예를 들어 5 ㎞/h) 이하로 되었는지 여부에 의해 판정한다.
스텝 S4(고장 부위 특정 제어 수단)에서는 스텝 S1에 있어서 검출된 고장이 뉴트럴 이상이며, 또한 검출 시의 지령 변속단이 1 내지 3속인지 여부를 판정한다. 조건을 만족시키는 경우에는 스텝 S5(림프 홈 제어 수단)로 진행하고, 본 림프 홈으로서 4, 5, 6속을 이용하여 변속 제어를 행한다. 뉴트럴 이상이 아닌 경우 또는 지령 변속단이 1 내지 3속이 아닌 경우에는 스텝 S6으로 진행한다.
검출된 고장이 뉴트럴 이상이며, 또한 검출 시의 지령 변속단이 1 내지 3속인 경우에는 1 내지 3속에 있어서 항상 체결 상태인 로우 브레이크(B2)의 해방 고장이 발생한 것으로 추정할 수 있으므로, 로우 브레이크(B2)를 사용하는 1 내지 3속을 피하고 4, 5, 6속을 이용하여 변속 제어를 행한다.
이하에 기재하는 제어에서는 지령 변속단을 1속으로부터 3속까지 경험시켜, 지령 변속단에 대해 실변속단이 정상인 값을 나타내는지 여부에 의해 고장 부위를 특정하도록 탐색 제어를 행한다.
스텝 S6에서는 지령 변속단을 1속으로 설정한다. 여기서, 지령 변속단은 차속이나 스로틀 개방도에 관계없이 1속으로 설정된다. 후술하는 스텝 S17, S28에 있어서도 마찬가지로 각각 2속, 3속으로 고정된다. 즉, 본 스텝 이후의 스텝을 실행 중에 차속이나 스로틀 개방도를 기초로 하여 시프트 업 또는 시프트 다운하는 것은 금지된다.
스텝 S7에서는 출력축 회전 속도 센서(5), 제1 터빈 회전 속도 센서(3), 제2 터빈 회전 속도 센서(4), 스로틀 센서(7), 엔진 회전 속도 센서(2) 및 인히비터 스위치(6)의 각 신호가 정상인지 여부를 판정한다. 신호가 정상이면 스텝 S9로 진행하고, 신호가 이상이면 스텝 S8로 진행하여 지령 변속단을 1속으로 고정하고, 이후 에는 1속으로 주행을 계속한다.
여기서, 지령 변속단이 1속일 때에는 로우 브레이크(B2)에 대해 체결 지령이 이루어지고, 이 상태에서 다른 마찰 요소가 체결 고장나도 실기어비가 1속에 대응하는 기어비 이외가 되는 것만으로, 인터로크 등의 고장이 더 생기지 않는다. 그래서, 신호가 이상이 되어 고장 부위를 정확하게 특정할 수 없는 상황에서는 지령 변속단을 1속으로 고정함으로써 잘못된 림프 홈을 행하여 주행성의 악화나 마찰 요소의 지나친 마모가 생기는 것을 방지한다.
스텝 S9(고장 특정 금지 판정 수단)에서는 차속(Vsp)이 소정의 속도보다 높은지 여부, 터빈 러너의 회전 속도(TbnREV)가 소정 회전보다 높은지 여부, 스로틀 밸브의 개방도(Tvo)가 소정 개방도보다 큰 것인지 여부, 엔진 회전 속도로부터 터빈 러너의 회전 속도를 감산한 값(Ne － Nt)이 소정치보다 큰 것인지 여부를 각각 판정한다. 모든 조건을 만족시킨 경우에는 스텝 S10으로 진행하고, 1개라도 만족시키지 않은 경우에는 스텝 S7로 복귀된다.
변속기의 출력축(Output)이 회전하지 않으면 기어비를 정확하게 검출할 수 없으므로, 소정의 속도는 기어비를 정확하게 검출할 수 있을 정도의 차속인 것을 판단할 수 있는 값으로 설정된다. 또한, 마찬가지로 변속기의 입력축(Input)이 회전하고 있지 않으면 기어비를 정확하게 검출할 수 없으므로, 소정 회전은 기어비를 정확하게 검출할 수 있을 정도로 터빈 러너가 회전하고 있는 것을 판단할 수 있는 값으로 설정된다. 또한, 엔진(Eg)의 구동력이 변속기의 입력축(Input)으로부터 출력축(Output)으로 전달되고 있는 것, 즉 코스트 상태가 아닌 드라이브 상태인 것을 판단할 수 있도록 소정 개방도 및 소정치가 설정된다.
스텝 S10(레버 위치 검지 수단)에서는 레인지 신호가 P, R, N 이외인지 여부를 판정한다. 레인지 신호가 P, R, N 이외, 즉 전진 주행 레인지이면 스텝 S11로 진행하고, 레인지 신호가 P, R, N이면 스텝 S7로 복귀된다.
마찰 요소는 마찰 요소의 유압을 조압하는 조압 밸브의 스풀과 밸브 본체의 보어와의 사이에 오염물 등이 맞물려 들어감으로써 밸브 스틱에 의한 체결 고장이 생기는 경우가 많다. 이와 같은 고장이 생겼을 때에 전진 주행 레인지로부터 P, R, N 레인지로 레인지가 변경되면 유압이 매뉴얼 포트로부터 배출되므로, 조압 밸브에 작용하고 있는 유압의 변동이 크고, 그 결과 스풀이 밸브 본체로부터 어긋나서 체결 고장이 해소되는 경우가 있다. 그래서, 본 제어 실행 중에 전진 주행 레인지로부터 P, R, N 레인지로 레인지가 변경되었을 때에는 그것까지의 데이터를 리세트하여 다시 제어를 하는 것으로 한다.
스텝 S11에서는 실기어비를 검출한다. 실기어비는 변속기의 입력축(Input)의 회전 속도로부터 출력축(Output)의 회전 속도를 제산하여 연산된다.
스텝 S12에서는 지령 변속단이 1속으로 설정된 후 소정 시간이 경과되었는지 여부를 판정한다. 소정 시간은 스텝 S9의 조건을 일시적으로 만족시킨 경우를 제외하는 데 충분한 시간으로 하고, 예를 들어 2 s로 설정된다.
스텝 S13(고장 부위 특정 제어 수단)에서는 실기어비가 1.5속 상당인지 여부를 판정한다. 실기어비가 1.5속 상당이면 스텝 S14(림프 홈 제어 수단)로 진행하고, 본 림프 홈으로서 3, 4, 5속을 이용하여 변속 제어를 행하고, 실기어비가 1.5 속 이외이면 스텝 S15로 진행한다. 여기서, 실기어비가 1.5속 상당이 되는 것은 도6의 공선도로부터 로우 브레이크(B2), 제1 원웨이 클러치(F1) 및 다이렉트 클러치(C2)가 체결될 때이다. 현재의 지령 변속단은 1속이고 체결 지령은 로우 브레이크(B2)에만 출력되어 있으므로, 다이렉트 클러치(C2)가 체결 고장나 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 다이렉트 클러치(C2)를 체결하는 변속단인 3, 4, 5속만을 이용하여 변속 제어한다.
스텝 S15(고장 부위 특정 제어 수단)에서는 실기어비가 2속 상당인지 여부를 판정한다. 실기어비가 2속 상당이면 스텝 S16(림프 홈 제어 수단)으로 진행하고, 본 림프 홈으로서 2, 3, 4속을 이용하여 변속을 행하고 실기어비가 2속 이외이면 스텝 S17로 진행한다. 여기서, 지령 변속단이 1속임에도 불구하고 실기어비가 2속 상당이 되는 것은 도3의 체결표의 1속과 2속을 비교하면 2346 브레이크가 체결 고장나 있는 경우이므로, 2346 브레이크를 체결하는 변속단 중 2, 3, 4속만을 이용하여 변속 제어한다.
스텝 S17에서는 지령 변속단을 2속으로 설정한다.
스텝 S18에서는 출력축 회전 속도 센서(5), 제1 터빈 회전 속도 센서(3), 제2 터빈 회전 속도 센서(4), 스로틀 센서(7), 엔진 회전 속도 센서(2) 및 인히비터 스위치(6)의 각 신호가 정상인지 여부를 판정한다. 신호가 정상이면 스텝 S20으로 진행하고, 신호가 이상이면 스텝 S19로 진행하여 지령 변속단을 1속으로 고정한다.
스텝 S20(고장 특정 금지 판정 수단)에서는 차속(Vsp)이 소정 속도보다 높은지 여부, 터빈 러너의 회전 속도(TbnREV)가 소정 회전보다 높은지 여부, 스로틀 밸 브의 개방도(Tvo)가 소정 개방도보다 큰 것인지 여부, 엔진 회전 속도로부터 터빈 러너의 회전 속도를 감산한 값(Ne － Nt)이 소정치보다 큰 것인지 여부를 각각 판정한다. 모든 조건을 만족시킨 경우에는 스텝 S21로 진행하고, 1개라도 만족시키지 않은 경우에는 스텝 S18로 복귀된다.
스텝 S21(레버 위치 검지 수단)에서는 레인지 신호가 P, R, N 이외인지 여부를 판정한다. 레인지 신호가 P, R, N 이외, 즉 전진 주행 레인지이면 스텝 S22로 진행하고, 레인지 신호가 P, R, N이면 스텝 S6으로 복귀된다.
전술한 스텝 S10에 있어서 설명한 바와 같이, 마찰 요소의 체결 고장은 전진 주행 레인지로부터 P, R, N 레인지로 레인지가 변경됨으로써 해소되는 경우가 있으므로, 이 경우에 지령 변속단을 1속으로 하여 행한 스텝 S6 내지 S16에서의 고장 부위 특정 제어에 의해 얻게 된 결과를 유지한 상태에서 이하의 제어를 속행하면, 지나친 제어에 의해 주행성이 악화되는 경우가 있다. 그래서, 전진 주행 레인지로부터 P, R, N 레인지로 레인지가 변경되었을 때에는 다시 지령 변속단을 1속으로 설정하여 고장 부위 특정 제어를 처음부터 다시 하는 것으로 하고 있다.
스텝 S22에서는 실기어비를 검출한다.
스텝 S23에서는 지령 변속단이 2속으로 설정된 후 소정 시간이 경과되었는지 여부를 판정한다. 소정 시간 경과되어 있으면 스텝 S24로 진행하고, 소정 시간 경과되어 있지 않으면 스텝 S18로 복귀된다.
스텝 S24(고장 부위 특정 제어 수단)에서는 실기어비가 1속 상당인지 여부를 판정한다. 실기어비가 1속 상당이면 스텝 S25(림프 홈 제어 수단)로 진행하고, 본 림프 홈으로서 1, 5, 7속을 이용하여 변속 제어를 행하고, 실기어비가 1속 이외이면 스텝 S26으로 진행한다. 여기서, 지령 변속단이 2속임에도 불구하고 실기어비가 1속 상당이 되는 것은 도3의 체결표의 1속과 2속을 비교하면 2346 브레이크가 해방 고장나 있는 경우이므로, 2346 브레이크를 해방하는 변속단인 1, 5, 7속만을 이용하여 변속 제어한다.
스텝 S26(고장 부위 특정 제어 수단)에서는 실기어비가 인터로크 상당의 기어비(ILK)인지 여부를 판정한다. 실기어비가 인터로크 상당의 기어비이면 스텝 S27(림프 홈 제어 수단)로 진행하고, 본 림프 홈으로서 1, 2, 5, 7속을 이용하여 변속을 행하여, 실기어비가 인터로크 상당의 기어비 이외이면 스텝 S28로 진행한다. 인터로크 고장 중 입력축이 로크되었을 때에는 기어비가 작아지고, 출력축이 로크되었을 때에는 기어비가 커지므로, 기어비가 1속 상당의 기어비보다 클 때, 또는 2속 상당의 기어비보다 작을 때, 인터로크 상당의 기어비라고 판단된다.
지령 변속단이 2속일 때, 도7의 공선도에 도시한 바와 같이 로우 브레이크(B2) 및 2346 브레이크(B3)에 체결 지령이 출력되지만, 이 상태에서 프론트 브레이크(B1)가 체결 고장난 경우에는 제1 캐리어(PC1)의 회전이 제지되므로 입력축(Input)이 로크되는 인터로크 고장이 발생한다. 따라서, 프론트 브레이크(B1)를 체결하는 변속단인 1, 2, 5, 7속만을 이용하여 변속 제어한다.
스텝 S28에서는 지령 변속단을 3속으로 설정한다.
스텝 S29에서는 출력축 회전 속도 센서(5), 제1 터빈 회전 속도 센서(3), 제2 터빈 회전 속도 센서(4), 스로틀 센서(7), 엔진 회전 속도 센서(2) 및 인히비터 스위치(6)의 각 신호가 정상인지 여부를 판정한다. 신호가 정상이면 스텝 S31로 진행하고, 신호가 이상이면 스텝 S30으로 진행하여 지령 변속단을 1속으로 고정한다.
스텝 S31(고장 특정 금지 판정 수단)에서는 차속(Vsp)이 소정의 속도보다 높은지 여부, 터빈 러너의 회전 속도(TbnREV)가 소정 회전보다 높은지 여부, 스로틀 밸브의 개방도(Tvo)가 소정 개방도보다 큰 것인지 여부, 엔진 회전 속도로부터 터빈 러너의 회전 속도를 감산한 값(Ne － Nt)이 소정치보다 큰 것인지 여부를 각각 판정한다. 모든 조건을 만족시킨 경우에는 스텝 S32로 진행하고, 1개라도 만족시키지 않은 경우에는 스텝 S29로 복귀된다.
스텝 S32(레버 위치 검지 수단)에서는 레인지 신호가 P, R, N 이외인지 여부를 판정한다. 레인지 신호가 P, R, N 이외, 즉 전진 주행 레인지이면 스텝 S33으로 진행하고, 레인지 신호가 P, R, N이면 스텝 S6으로 복귀된다.
스텝 S33에서는 실기어비를 검출한다.
스텝 S34에서는 지령 변속단이 3속으로 설정된 후 소정 시간이 경과되었는지 여부를 판정한다. 소정 시간 경과되어 있으면 스텝 S35로 진행하고, 소정 시간 경과되어 있지 않으면 스텝 S29로 복귀된다.
스텝 S35(고장 부위 특정 제어 수단)에서는 실기어비가 2속 상당인지 여부를 판정한다. 실기어비가 2속 상당이면 스텝 S36(림프 홈 제어 수단)으로 진행하고, 본 림프 홈으로서 1, 2속을 이용하여 변속 제어를 행하여 실기어비가 2속 이외이면 스텝 S37로 진행한다. 여기서, 지령 변속단이 3속임에도 불구하고 실기어비가 2속 상당이 되는 것은 도3의 체결표의 2속과 3속을 비교하면 다이렉트 클러치(C2)가 해방 고장나 있는 경우이므로, 다이렉트 클러치(C2)를 해방하는 변속단 중 1, 2속만을 이용하여 변속 제어한다.
스텝 S37(고장 부위 특정 제어 수단)에서는 실기어비가 인터로크 상당의 기어비인지 여부를 판정한다. 실기어비가 인터로크 상당의 기어비이면 스텝 S38(림프 홈 제어 수단)로 진행하고, 본 림프 홈으로서 4, 5, 6, 7속을 이용하여 변속을 행하고 실기어비가 인터로크 상당의 기어비 이외이면 스텝 S39로 진행한다.
지령 변속단이 3속일 때, 도8의 공선도에 도시한 바와 같이 다이렉트 클러치(C2), 로우 브레이크(B2) 및 2346 브레이크(B3)에 체결 지령이 출력되지만, 이 상태에서 H&LR 클러치(C3)가 체결 고장난 경우에는 제4 캐리어(PC4)의 회전이 제지되므로 출력축(Output)이 로크되는 인터로크 고장이 발생한다. 따라서, H&LR 클러치(C3)를 체결하는 변속단인 4, 5, 6, 7속만을 이용하여 변속 제어한다.
스텝 S39(림프 홈 제어 수단)에서는 본 림프 홈으로서 1, 2, 3속만을 이용하여 변속시킨다. 1속으로부터 3속까지를 경험시키면서 각 지령 변속단일 때에 검출되는 실기어비로부터 고장을 추정해 왔지만, 어느 것에도 해당하지 않았던 경우에 본 스텝이 실행되므로, 추정되는 고장으로서는 인풋 클러치(C1)의 체결 고장 및 해방 고장 및 H&LR 클러치(C3)의 해방 고장이 고려된다. 그래서, 상기 어떠한 고장이라도 영향이 없는 1, 2, 3속을 이용하여 변속 제어한다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는 마찰 요소에 고장이 생겼는지 여부를 차량이 운전 중에 반복해서 검출하고 있고, 마찰 요소의 고장이 검지되었을 때에는 그 후 처음으로 차속이 소정 차속 이하로 저하된 곳에서 고장난 마찰 요소를 특정하는 제어가 개시되므로, 마찰 요소가 고장난 후 고장이 검출되어 고장난 마찰 요소를 특정할 때까지 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 보다 빠르게 림프 홈 제어를 개시할 수 있으므로 주행성의 악화를 최소한으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 마찰 요소의 고장이 검지되었을 때, 지령 변속단을 1속으로부터 3속까지 순차적으로 이행시키면서 고장난 마찰 요소를 특정하는 제어를 행하고, 1속으로부터 3속까지의 변속단으로 이행시켜도 고장난 마찰 요소를 특정할 수 없었던 경우에는 림프 홈 제어로서 1속으로부터 3속까지의 변속단을 사용하여 변속 제어를 행하도록 하고 있다. 즉, 고장난 마찰 요소를 특정하기 위해 전체의 변속단 7단을 경험시키는 것이 아닌 주행성을 어느 정도 확보할 수 있는 것을 확인할 수 있었던 시점에서 림프 홈 제어를 개시하므로 림프 홈 제어를 빠르게 개시할 수 있게 되어 주행성의 악화를 최소한으로 억제할 수 있다.
또한, 지령 변속단을, 복수의 변속단으로부터 선택된 1개 이상의 변속단으로, 순차적으로 이행시키면서 고장난 마찰 요소를 특정해 가고, 고장난 마찰 요소를 특정할 수 있었을 때에는, 다음의 선택된 변속단으로 이행시키지 않고 림프 홈 제어를 행하기 때문에, 고장난 마찰 요소를 특정할 수 있었던 후에 지령 변속단을 순차적으로 이행에 의한 불필요한 제어를 생략할 수 있어 주행성의 악화를 더 억제할 수 있다.
또한, 지령 변속단과, 실기어비로부터 추정되는 실제의 변속단을 기초로 하여 고장난 마찰 요소를 특정하므로, 기어비가 지령 변속단으로부터 괴리되어 있는 것을 전체 변속단에 대해 각각 판정할 필요가 없어, 빠르게 고장난 마찰 요소를 특정할 수 있다.
또한, 고장 부위를 특정하고 있을 때에는 지령 변속단을 소정 시간마다 순차적으로 이행시키므로, 차속과 스로틀 개방도를 기초로 하여 변속 지시를 행하는 경우에 비해 주행 상태에 관계없이 확실하게 변속단을 이행시킬 수 있어, 보다 빠르게 마찰 요소를 특정할 수 있다. 특히, 고장 시에는 운전자가 액셀러레이터 페달을 그다지 밟지 않으므로, 차속과 스로틀 개방도에 의해 지령 변속단을 이행시키고자 하면, 지령 변속단이 절환되는 데에도 많은 시간을 필요로 하게 되고, 본 실시 형태에 따르면 보다 빠르게 마찰 요소를 특정할 수 있다.
또한, 지령 변속단은 소정 시간마다 순차적으로 이행되고, 다운 시프트는 금지되므로, 지령 변속단을 선택된 변속단으로 확실하게 이행시킬 수 있어, 빠르게 고장난 마찰 요소를 특정할 수 있다.
또한, 차속(Vsp)이 소정의 속도보다 높은지 여부, 터빈 러너의 회전 속도(TbnREV)가 소정 회전보다 높은지 여부, 스로틀 밸브의 개방도(Tvo)가 소정 개방도보다 큰 것인지 여부, 엔진 회전 속도로부터 터빈 러너의 회전 속도를 감산한 값(Ne － Nt)이 소정치보다 큰 것인지 여부의 조건을 1개라도 만족시키고 있지 않은 경우에는 마찰 요소의 특정을 중지하고, 상기 조건이 만족되었을 때, 마찰 요소의 특정을 중지하였을 때의 지령 변속단으로부터 마찰 요소의 특정을 재개하므로, 일시적으로 상기 조건을 만족시키지 않게 된 후에 다시 조건을 만족시킨 경우에, 이미 경험한 지령 변속단을 다시 경험시키지 않고, 보다 빠르게 고장난 마찰 요소 를 특정할 수 있다.
레인지 신호가 P, R, N이라고 검지되었을 때, 고장난 마찰 요소의 특정을 중지하고, 레인지 신호가 P, R, N 이외로 되었을 때에는 지령 변속단을 1속으로 복귀시켜 처음부터 고장난 마찰 요소의 특정 제어를 다시 하므로, 마찰 요소의 일시적인 고장이며 레인지 위치가 전진 주행 레인지로부터 P, R, N 레인지로 변경된 것으로 고장이 해소된 경우에, 그것까지 행한 마찰 요소의 특정 제어의 결과를 리세트하는 것을 할 수 있어, 지나친 제어를 행하지 않고 주행성의 악화를 억제할 수 있다.
이상 설명한 실시 형태로 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능하다.
도1은 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 구성을 도시하는 골격도.
도2는 CVU의 유압 회로를 도시하는 회로도.
도3은 변속단마다의 각 체결 요소의 체결 상태를 나타내는 체결표.
도4는 각 변속단에 있어서의 각 회전 부재의 회전 상태를 나타내는 공선도.
도5는 본 실시 형태에 있어서의 자동 변속기의 제어를 도시하는 흐름도.
도6은 1속 및 1.5속에 있어서의 각 회전 부재의 회전 상태를 나타내는 공선도.
도7은 2속에 있어서의 각 회전 부재의 회전 상태를 나타내는 공선도.
도8은 3속에 있어서의 각 회전 부재의 회전 상태를 나타내는 공선도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
G1 : 제1 유성 기어
G2 : 제2 유성 기어
G3 : 제3 유성 기어
G4 : 제4 유성 기어
B1 : 프론트 브레이크
B2 : 로우 브레이크
B3 : 2346 브레이크
B4 : 리버스 브레이크
C1 : 인풋 클러치
C2 : 다이렉트 클러치
C3 : H&LR 클러치
20 : ATCU

Claims (14)

  1. 유성 기어와, 복수의 마찰 요소를 구비하고, 상기 복수의 마찰 요소의 체결 해방 상태를 절환함으로써 지령 변속단을 달성하고, 또한 상기 지령 변속단으로서 복수의 변속단을 구비하는 자동 변속기에 있어서,
    상기 마찰 요소에 있어서, 체결 지령이 출력되어 있음에도 불구하고 체결할 수 없는 해방 고장, 또는 해방 지령이 출력되어 있음에도 불구하고 해방할 수 없는 체결 고장이 발생하였는지의 여부를 차량의 운전 중에 반복해서 검출하는 고장 검출 수단과,
    상기 고장 검출 수단에 의해 고장의 발생을 검출한 후에 처음으로 차속이 소정치 이하로 저하되었을 때, 고장난 마찰 요소를 특정하는 제어를 개시하는 고장 부위 특정 제어 수단과,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단에 의해 고장난 마찰 요소가 특정되었을 때, 특정된 마찰 요소를 기초로 하여 사용 가능한 변속단을 결정하고, 상기 사용 가능한 변속단만을 이용하여 변속 제어를 행하는 림프 홈 제어 수단을 구비하고,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단은 상기 복수의 변속단 중에서, 상기 복수의 변속단으로부터 일부 복수의 변속단을 선택하고, 해당 일부 복수의 변속단을 순차적으로 이행시키면서 고장난 마찰 요소를 특정하도록 제어하고,
    상기 림프 홈 제어 수단은 상기 고장 부위 특정 제어 수단에 의해 상기 선택된 일부 복수의 변속단의 전체의 변속단으로 이행시켜도 고장난 마찰 요소를 특정할 수 없었을 때, 상기 선택된 일부 복수의 변속단만을 이용하여 변속 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 고장 부위 특정 제어 수단은 지령 변속단과, 실제로 달성된 기어비로부터 추정되는 실제의 변속단을 기초로 하여 고장난 마찰 요소를 특정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  4. 유성 기어와, 복수의 마찰 요소를 구비하고, 상기 복수의 마찰 요소의 체결 해방 상태를 절환함으로써 지령 변속단을 달성하고, 또한 상기 지령 변속단으로서 복수의 변속단을 구비하는 자동 변속기에 있어서,
    상기 마찰 요소에 있어서, 체결 지령이 출력되어 있음에도 불구하고 체결할 수 없는 해방 고장, 또는 해방 지령이 출력되어 있음에도 불구하고 해방할 수 없는 체결 고장이 발생하였는지의 여부를 차량의 운전 중에 반복해서 검출하는 고장 검출 수단과,
    상기 고장 검출 수단에 의해 고장의 발생을 검출한 후에 처음으로 차속이 소정치 이하로 저하되었을 때, 고장난 마찰 요소를 특정하는 제어를 개시하는 고장 부위 특정 제어 수단과,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단에 의해 고장난 마찰 요소가 특정되었을 때, 특정된 마찰 요소를 기초로 하여 사용 가능한 변속단을 결정하고, 상기 사용 가능한 변속단만을 이용하여 변속 제어를 행하는 림프 홈 제어 수단을 구비하고,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단은 지령 변속단을, 상기 복수의 변속단으로부터 선택된 1개 이상의 변속단으로, 순차적으로 이행시키면서 고장난 마찰 요소를 특정하도록 제어하고, 고장난 마찰 요소를 특정할 수 있었을 때, 다음의 상기 선택된 1개 이상의 변속단으로 이행시키지 않고 상기 림프 홈 제어 수단으로 이행시키며,
    차량의 운전 상태를 기초로 하여 상기 고장 부위 특정 제어 수단에 의해 고장난 마찰 요소를 특정하는 것을 금지하는지 여부를 판정하는 고장 특정 금지 판정 수단을 더 구비하고,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단은 고장난 마찰 요소의 특정을 금지한다고 판정되었을 때, 고장난 마찰 요소를 특정하는 것을 중지하고, 금지가 해제되었을 때, 고장난 마찰 요소를 특정하는 것을 중지한 시점의 지령 변속단으로부터 변속단을 순차적으로 이행시키면서 고장난 마찰 요소를 특정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  5. 유성 기어와, 복수의 마찰 요소를 구비하고, 상기 복수의 마찰 요소의 체결 해방 상태를 절환함으로써 지령 변속단을 달성하고, 또한 상기 지령 변속단으로서 복수의 변속단을 구비하는 자동 변속기에 있어서,
    상기 마찰 요소에 있어서, 체결 지령이 출력되어 있음에도 불구하고 체결할 수 없는 해방 고장, 또는 해방 지령이 출력되어 있음에도 불구하고 해방할 수 없는 체결 고장이 발생하였는지의 여부를 차량의 운전 중에 반복해서 검출하는 고장 검출 수단과,
    상기 고장 검출 수단에 의해 고장의 발생을 검출한 후에 처음으로 차속이 소정치 이하로 저하되었을 때, 고장난 마찰 요소를 특정하는 제어를 개시하는 고장 부위 특정 제어 수단과,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단에 의해 고장난 마찰 요소가 특정되었을 때, 특정된 마찰 요소를 기초로 하여 사용 가능한 변속단을 결정하고, 상기 사용 가능한 변속단만을 이용하여 변속 제어를 행하는 림프 홈 제어 수단을 구비하고,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단은 지령 변속단을, 상기 복수의 변속단으로부터 선택된 1개 이상의 변속단으로, 순차적으로 이행시키면서 고장난 마찰 요소를 특정하도록 제어하고, 고장난 마찰 요소를 특정할 수 있었을 때, 다음의 상기 선택된 1개 이상의 변속단으로 이행시키지 않고 상기 림프 홈 제어 수단으로 이행시키며,
    시프트 레버의 조작 위치를 검지하는 레버 위치 검지 수단을 더 구비하고,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단은 상기 시프트 레버의 조작 위치가 전진 주행 레인지 이외에 있다고 검지되었을 때, 고장난 마찰 요소의 특정을 중지하고, 상기 시프트 레버의 조작 위치가 전진 주행 레인지로 복귀되었을 때에는 지령 변속단을 상기 선택된 1개 이상의 변속단으로, 최초로부터 순차적으로 이행시키면서 고장난 마찰 요소를 특정하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  6. 제1항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 고장 부위 특정 제어 수단은 지령 변속단을 상기 선택된 1개 이상의 변속단으로 소정 시간마다 순차적으로 이행시키는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  7. 제1항, 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 고장 부위 특정 제어 수단에 의해 지령 변속단을 순차적으로 이행시키고 있을 때에는 다운 시프트를 금지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 고장 부위 특정 제어 수단은 지령 변속단과, 실제로 달성된 기어비로부터 추정되는 실제의 변속단을 기초로 하여 고장난 마찰 요소를 특정하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 고장 부위 특정 제어 수단은 고장난 마찰 요소를 특정할 수 있었을 때, 다음의 상기 선택된 변속단으로 이행시키지 않고 상기 림프 홈 제어 수단으로 이행시키는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 고장 부위 특정 제어 수단은 지령 변속단을 상기 선택된 변속단으로 소정 시간마다 순차적으로 이행시키는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 고장 부위 특정 제어 수단에 의해 지령 변속단을 순차적으로 이행시키고 있을 때에는 다운 시프트를 금지하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  13. 제1항에 있어서, 차량의 운전 상태를 기초로 하여 상기 고장 부위 특정 제어 수단에 의해 고장난 마찰 요소를 특정하는 것을 금지하는지 여부를 판정하는 고장 특정 금지 판정 수단을 더 구비하고,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단은 고장난 마찰 요소의 특정을 금지한다고 판정되었을 때, 고장난 마찰 요소를 특정하는 것을 중지하고, 금지가 해제되었을 때, 고장난 마찰 요소를 특정하는 것을 중지한 시점의 지령 변속단으로부터 변속단을 순차적으로 이행시키면서 고장난 마찰 요소를 특정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
  14. 제1항에 있어서, 시프트 레버의 조작 위치를 검지하는 레버 위치 검지 수단을 더 구비하고,
    상기 고장 부위 특정 제어 수단은 상기 시프트 레버의 조작 위치가 전진 주행 레인지 이외에 있다고 검지되었을 때, 고장난 마찰 요소의 특정을 중지하고, 상기 시프트 레버의 조작 위치가 전진 주행 레인지로 복귀되었을 때에는 지령 변속단을 상기 선택된 1개 이상의 변속단의 최초의 변속단으로부터 순차적으로 이행시켜 고장난 마찰 요소를 특정하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기.
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