JP2007205372A - 車両の異常判定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の変速段を形成可能な有段式自動変速機を備えた車両の異常判定装置において、実際に変速段が形成されている状態でないと異常検出できないような異常の発生を適切に判定してドライバビリティを向上させる。
【解決手段】新たな車両走行開始に際して、異常判定手段136によって判定された高速段Hの形成に関連する要素の異常に関する情報が記憶手段138により記憶されている場合には、高速段Hの形成に関連する要素の異常を再度判定させるために、再判定用変速段成立手段144により高速段Hが成立させられるので、実際に高速段Hが形成されている状態でないと検出できない異常が走行する前に予め判定されることから、例えば異常が発生している場合には高速段Hへの変速を禁止するフェールセーフ作動を行うことが可能になる一方で、例えば正常復帰している場合には高速段Hへの変速が可能になり、ドライバビリティを向上させることができる。
【選択図】図8

Description

本発明は、有段式自動変速機を備えた車両の異常判定装置に係り、特に、所定の変速段の形成に関連する要素の異常判定を行う技術に関するものである。
複数の変速段を形成可能な有段式自動変速機を備えた車両において、その有段式自動変速機が変速段を正常に形成できるか否かを判定する異常判定装置が知られている。
例えば、特許文献1には、複数の係合装置の締結(係合)と解放とを制御することにより変速段が切り換えられる遊星歯車式の自動変速機において、ギヤ段毎に締結の組み合わせとして選択される係合装置以外の締結してはいけないはずの係合装置を締結するための信号を意図的に出力し、その締結してはいけないはずの係合装置に圧力が伝達されているか否かに基づいて、自動変速機のインターロック(同時係合)を防止するフェールセーフ装置が確実に作動しているかを判定する異常判定手段を備えた自動変速機の故障検出装置が記載されている。
特開2001−50382号公報
ところで、一般的に、フェールセーフバルブやコントロールバルブ等のバルブスティック(バルブ固着)による異常や係合装置に伝達される圧力を検出する検出スイッチの異常などは、実際に変速段が形成されている状態において或いは特許文献1に示されるように変速段を形成する指令が出力されている状態において異常判定を行う必要がある。
そうすると、実際に変速段が形成されている状態でないと異常検出できない上記バルブスティックのような異常が発生していると、異常が発生している変速段であるにも拘わらずその変速段への変速が行われてドライバビリティが悪化する可能性があった。特に、高速側の変速段は低速側の変速段に比べて使用頻度が低いことから、異常判定や正常復帰判定に時間を要し、一層ドライバビリティが悪化する可能性があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、複数の変速段を形成可能な有段式自動変速機を備えた車両の異常判定装置において、実際に変速段が形成されている状態でないと異常検出できないような異常の発生を適切に判定してドライバビリティを向上させることにある。
かかる目的を達成するための請求項1にかかる発明の要旨とするところは、(a) 複数の変速段を形成可能な有段式自動変速機を備えた車両の異常判定装置であって、(b) 所定の変速段が形成されている車両状態においてその所定の変速段の形成に関連する要素の異常を判定する異常判定手段と、(c) その異常判定手段によって判定された異常に関する情報を記憶する記憶手段と、(d) 新たな車両走行開始に際して、前記記憶手段により異常に関する情報が記憶されている場合には、その記憶されている異常が発生した前記所定の変速段の形成に関連する要素の異常を再度判定させるために、その所定の変速段を成立させる再判定用変速段成立手段とを、含むことにある。
このようにすれば、新たな車両走行開始に際して、異常判定手段によって判定された所定の変速段の形成に関連する要素の異常に関する情報が記憶手段により記憶されている場合には、その記憶されている異常が発生した所定の変速段の形成に関連する要素の異常を再度判定させるために、再判定用変速段成立手段によりその所定の変速段が成立させられるので、実際に所定の変速段が形成されている状態でないと異常検出できないような異常の発生がその所定の変速段にて走行する前に予め判定されることから、例えば異常が発生している場合にはその所定の変速段への変速を禁止する等のフェールセーフ作動を行うことなどが可能になる一方で、例えば正常復帰している場合にはその所定の変速段への変速が可能になり、ドライバビリティを向上させることができる。
ここで、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の車両の異常判定装置において、前記有段式自動変速機は、低速段と高速段とが形成可能であり、前記再判定用変速段成立手段は、前記記憶手段により記憶された前記異常に関する情報が前記高速段の形成に関連する要素のものである場合に、新たな車両走行開始時にその高速段を形成して前記異常判定手段にその高速段の形成に関連する要素の異常を再判定させるものである。このようにすれば、実際に高速段が形成されている状態でないと異常検出できないような異常の発生が高速段にて走行する前に予め判定されることから、例えば異常が発生している場合にはその高速段への変速を禁止する等のフェールセーフ作動を行うことなどが可能になる一方で、例えば正常復帰している場合にはその高速段への変速が可能になり、ドライバビリティを向上させることができる。また、比較的使用頻度の低い高速段における異常判定の頻度が高くなることから、一層ドライバビリティを向上させることができる。
また、請求項3にかかる発明は、請求項2に記載の車両の異常判定装置において、前記車両はハイブリッド車両であり、前記再判定用変速段成立手段は、そのハイブリッド車両の起動操作に応答し且つ走行可能状態の設定に先立って、前記有段式自動変速機を高速段とするものである。このようにすれば、異常に関する情報が記憶されているときのみ事前に高速段を立ち上げて再び異常判定をすればよいので、新たな車両走行開始時に毎回高速段を立ち上げてこの異常判定を行う必要がなくなり速やかに低速段を立ち上げることができ、走行可能状態とするまでに要する時間が短くされてドライバビリティを向上させることができる。
ここで、好適には、前記自動変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が摩擦係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段が択一的に達成される例えば、前進4段、前進5段、前進6段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式多段変速機、或いはエンジンからの動力を第1電動機および出力軸へ分配する例えば遊星歯車装置で構成される差動機構とその差動機構の出力軸に設けられた第2電動機とを備えてその差動機構の差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達しエンジンからの動力の残部を第1電動機から第2電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される自動変速機において、第2電動機が上記遊星歯車式多段変速機を介して出力軸に作動的に連結されるようなハイブリッド駆動装置等により構成される。
また、好適には、上記自動変速機の車両に対する搭載姿勢は、変速機の軸線が車両の幅方向となるFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車両などの横置き型でも、変速機の軸線が車両の前後方向となるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)車両などの縦置き型でも良い。
また、好適には、上記摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキ等の油圧式摩擦係合装置が広く用いられる。この油圧式摩擦係合装置を係合させるための作動油を供給するオイルポンプは、例えば走行用の動力源により駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、走行用動力源とは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。また、クラッチ或いはブレーキは、油圧式摩擦係合装置以外に電磁式係合装置例えば電磁クラッチや磁粉式クラッチ等であってもよい。
また、好適には、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジンや電動機等の駆動力源と前記自動変速機とは作動的に連結されればよく、例えば駆動力源と自動変速機の入力軸との間には、脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)、直結クラッチ、ダンパー付直結クラッチ、或いは流体伝動装置などが介在させられるものであってもよいが、駆動力源と自動変速機の入力軸とが常時連結されたものであってもよい。また、流体伝動装置としては、ロックアップクラッチ付トルクコンバータやフルードカップリングなどが用いられる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の1実施例のハイブリッド駆動装置10を説明する図である。図1において、このハイブリッド駆動装置10では、車両において、主駆動源である第1駆動源12のトルクが出力部材として機能する出力軸14に伝達され、その出力軸14から差動歯車装置16を介して左右一対の駆動輪18にトルクが伝達されるようになっている。このハイブリッド駆動装置10には、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギを回収するための回生制御を実行可能な第2駆動源20が設けられており、この第2駆動源20は変速機22を介して上記出力軸14に連結されている。したがって、第2駆動源20から出力軸14へ伝達されるトルク容量がその変速機22で設定される変速比γs(=MG2の回転速度/出力軸14の回転速度)に応じて増減されるようになっている。
上記変速機22の変速比γsは「1」以上の複数段に設定されるように構成されており、第2駆動源20からトルクを出力する力行時にはそのトルクを増大させて出力軸14へ伝達することができるので、第2駆動源20が一層低容量もしくは小型に構成される。これにより、例えば高車速に伴って出力軸14の回転数が増大した場合には、第2駆動源20の運転効率を良好な状態に維持するために、変速比γsを低下させて第2駆動源20の回転数が低下させられ、また、出力軸14の回転数が低下した場合には、変速比γsが増大させられたりする。
上記変速機22の変速の場合、その変速機22でのトルク容量が低下したり、あるいは回転数の変化に伴う慣性トルクが生じたりし、これが出力軸14のトルクすなわち出力軸トルクに影響する。そこで上記のハイブリッド駆動装置10では、変速機22による変速の際に第1駆動源12のトルクを補正して出力軸14のトルク変動を防止もしくは抑制するように制御される。
上記第1駆動源12は、エンジン24と、第1モータ・ジェネレータ(以下、MG1という)と、これらエンジン24とMG1との間でトルクを合成もしくは分配するための遊星歯車装置26とから主体的に構成されている。上記エンジン24は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、マイクロコンピュータを主体とするエンジン制御用の電子制御装置(E−ECU)28によって、スロットル開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期などの運転状態が電気的に制御されるように構成されている。上記電子制御装置28には、アクセルペダル27の操作量を検出するアクセル開度センサAS、ブレーキペダル29の操作を検出するためのブレーキセンサBS等からの検出信号が供給されている。
上記MG1は、たとえば同期電動機であって、駆動トルクを発生させる電動機としての機能と発電機としての機能とを選択的に生じるように構成され、インバータ30を介してバッテリー、コンデンサなどの蓄電装置32に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とするモータジェネレータ制御用の電子制御装置(MG−ECU)34によってそのインバータ30が制御されることにより、MG1の出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定されるようになっている。上記電子制御装置34には、シフトレバー35の操作位置を検出する操作位置センサSS等からの検出信号が供給されている。
前記遊星歯車装置26は、サンギヤS0と、そのサンギヤS0に対して同心円上に配置されたリングギヤR0と、これらサンギヤS0およびリングギヤR0に噛み合うピニオンギヤP0を自転かつ公転自在に支持するキャリヤC0とを三つの回転要素として備えて公知の差動作用を生じるシングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車装置26はエンジン24および変速機22と同心に設けられている。遊星歯車装置26および変速機22は中心線に対して対称的に構成されているため、図1ではそれらの下半分が省略されている。
本実施例では、エンジン24のクランク軸36はダンパー38を介して遊星歯車装置26のキャリヤC0に連結されている。これに対してサンギヤS0にはMG1が連結され、リングギヤR0には出力軸14が連結されている。このキャリヤC0は入力要素として機能し、サンギヤS0は反力要素として機能し、リングギヤR0は出力要素として機能している。
前記トルク合成分配機構として機能するシングルピニオン型の遊星歯車装置26の各回転要素の回転速度の相対的関係は、図2の共線図により示される。この共線図において、縦軸S、縦軸C、および縦軸Rは、サンギヤS0の回転速度、キャリヤC0の回転速度、およびリングギヤR0の回転速度をそれぞれ表す軸であり、縦軸S、縦軸C、および縦軸Rの相互の間隔は、縦軸Sと縦軸Cとの間隔を1としたとき、縦軸Cと縦軸Rとの間隔がρ(サンギヤS0の歯数Zs/リングギヤR0の歯数Zr)となるように設定されたものである。
上記遊星歯車装置26において、キャリヤC0に入力されるエンジン24の出力トルクに対して、MG1による反力トルクがサンギヤS0に入力されると、出力要素となっているリングギヤR0には、エンジン24から入力されたトルクより大きいトルクが現れるので、MG1は発電機として機能する。また、リングギヤR0の回転速度(出力軸回転速度)NOが一定であるとき、MG1の回転速度を上下に変化させることにより、エンジン24の回転速度NEを連続的に(無段階に)変化させることができる。図2の破線はMG1の回転速度を実線に示す値から下げたときにエンジン24の回転速度NEが低下する状態を示している。すなわち、エンジン24の回転速度NEを例えば燃費が最もよい回転速度に設定する制御を、MG1を制御することによって実行されることができる。この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称される。
図1に戻って、本実施例の前記変速機22は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち変速機22では、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2とが設けられており、その第1サンギヤS1にショートピニオンP1が噛合するとともに、そのショートピニオンP1がこれより軸長の長いロングピニオンP2に噛合し、そのロングピニオンP2が前記各サンギヤS1,S2と同心円上に配置されたリングギヤR1に噛合している。上記各ピニオンP1,P2は、共通のキャリヤC1によって自転かつ公転自在にそれぞれ保持されている。また、第2サンギヤS2がロングピニオンP2に噛合している。
前記第2駆動源20は、前記モータジェネレータ制御用の電子制御装置(MG−ECU)34によりインバータ40を介して制御されることにより、アシスト用出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定される電動機または発電機である第2モータ・ジェネレータ(以下、MG2という)から構成されており、第2サンギヤS2にはその前述したMG2が連結され、上記キャリヤC1が出力軸14に連結されている。第1サンギヤS1とリングギヤR1とは、各ピニオンP1,P2と共にタプルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成し、また第2サンギヤS2とリングギヤR1とは、ロングピニオンP2と共にシングルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成している。
そして、変速機22には、第1サンギヤS1を選択的に固定するためにその第1サンギヤS1と変速機ハウジング42との間に設けられた第1ブレーキB1と、リングギヤR1を選択的に固定するためにそのリングギヤR1と変速機ハウジング42との間に設けられた第2ブレーキB2とが設けられている。これらのブレーキB1、B2は摩擦力によって制動力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキB1、B2は、油圧アクチュエータ等により発生させられる係合圧に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。
以上のように構成された変速機22は、第2サンギヤS2が入力要素として機能し、またキャリヤC1が出力要素として機能し、第1ブレーキB1が係合させられると「1」より大きい変速比γshの高速段Hが達成され、第1ブレーキB1に替えて第2ブレーキB2が係合させられるとその高速段Hの変速比γshより大きい変速比γslの低速段Lが設定されるように構成されている。これらの変速段HおよびLの間での変速は、車速や要求駆動力(もしくはアクセル開度)などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ(変速線図)として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御をおこなうためのマイクロコンピュータを主体とした変速制御用の電子制御装置(T−ECU)44が設けられている。
上記電子制御装置44には、作動油の温度を検出するための油温センサTS、第1ブレーキB1の係合油圧を検出するための油圧スイッチSW1、第2ブレーキB2の係合油圧を検出するための油圧スイッチSW2、ライン圧PLを検出するための油圧スイッチSW3等からの検出信号が供給されている。
図3は、上記変速機22を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての各回転要素の相互関係を表すために4本の縦軸S1、縦軸R1、縦軸C1、および縦軸S2を有する共線図を示している。それら縦軸S1、縦軸R1、縦軸C1、および縦軸S2は、第1サンギヤS1の回転速度、リングギヤR1の回転速度、キャリヤC1の回転速度、および第2サンギヤS2の回転速度をそれぞれ示すためのものである。
以上のように構成された変速機22では、第2ブレーキB2によってリングギヤR1が固定されると、低速段Lが設定され、MG2の出力したアシストトルクがそのときの変速比γslに応じて増幅されて出力軸14に付加される。これに替えて、第1ブレーキB1によって第1サンギヤS1が固定されると、低速段Lの変速比γslよりも小さい変速比γshを有する高速段Hが設定される。この高速段Hにおける変速比も「1」より大きいので、MG2の出力したアシストトルクがその変速比γshに応じて増大させられて出力軸14に付加される。
なお、各変速段L,Hが定常的に設定されている状態では、出力軸14に付加されるトルクは、MG2の出力トルクを各変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速機22の変速過渡状態では各ブレーキB1、B2でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸14に付加されるトルクは、MG2の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。
図4は、上記各ブレーキB1、B2の係合解放によって変速機22の変速を自動的に制御するための変速用油圧制御回路50を示している。この油圧制御回路50には、エンジン24のクランク軸36に作動的に連結されることによりそのエンジン24により回転駆動されるメカニカル式油圧ポンプ46と、電動機48aとそれにより回転駆動されるポンプ48bを備えた電動式油圧ポンプ48とを油圧源として備えており、それらメカニカル式油圧ポンプ46および電動式油圧ポンプ48は、図示しないオイルパンに還流した作動油をストレーナ52を介して吸入し、或いは還流油路53を介して直接還流した作動油を吸入してライン圧油路54へ圧送する。上記還流した作動油温度を検出するための油温センサTSが上記油圧制御回路50を形成するバルブボデー51に設けられているが、他の部位に接続されていてもよい。
ライン圧調圧弁56は、リリーフ形式の調圧弁であって、ライン油路54に接続された供給ポート56aとドレン油路58に接続された排出ポート56bとの間を開閉するスプール弁子60と、そのスプール弁子60の閉弁方向の推力を発生させるスプリング62を収容すると同時にライン圧PLの設定圧を高く変更するときに電磁開閉弁64を介してモジュール圧油路66内のモジュール圧PMを受け入れる制御油室68と、スプール弁子60の開弁方向の推力を発生させる上記ライン圧油路54に接続されたフィードバック油室70とを備え、低圧および高圧の2種類のいずれかの一定のライン圧PLを出力する。上記ライン圧油路54には、ライン圧PLが高圧側の値であるときにオン作動し、低圧側の値以下であるときにオフ作動する油圧スイッチSW3が設けられている。この油圧スイッチSW3は、ライン圧PLの高低で作動が切り換えられるので、ライン圧PLの異常と同時に、ライン圧調圧弁56の異常も判定可能となっている。
モジュール圧調圧弁72は、上記ライン圧PLを元圧とし、そのライン圧PLの変動に拘わらず、低圧側のライン圧PLよりも低く設定された一定のモジュール圧PMをモジュール圧油路66に出力する。第1ブレーキB1を制御するための第1リニヤソレノイド弁SLB1および第2ブレーキB2を制御するための第2リニヤソレノイド弁SLB2は、上記モジュール圧PMを元圧として電子制御装置44からの指令値である駆動電流ISOL1およびISOL2に応じた制御圧PC1およびPC2を出力する。
第1リニヤソレノイド弁SLB1は、非通電時において入力ポートと出力ポートとの間が開弁(連通)される常開型の弁特性を備え、図5に示すように、駆動電流ISOL1の増加に伴って出力される制御圧PC1が低下させられる。図5に示すように、第1リニヤソレノイド弁SLB1の弁特性には、駆動電流ISOL1が所定値Iaを超えるまで出力される制御圧PC1が低下しない不感帯Aが設けられている。第2リニヤソレノイド弁SLB2は、非通電時において入力ポートと出力ポートとの間が閉弁(遮断)される常閉型の弁特性を備え、図6に示すように、駆動電流ISOL2の増加に伴って出力される制御圧PC2が増加させられる。図6に示すように、第2リニヤソレノイド弁SLB2の弁特性には、駆動電流ISOL2が所定値Ibを超えるまで出力される制御圧PC2が増加しない不感帯Bが設けられている。
B1コントロール弁76は、ライン圧油路54に接続された入力ポート76aおよびB1係合油圧PB1を出力する出力ポート76bとの間を開閉するスプール弁子78と、そのスプール弁子78を開弁方向に付勢するために上記第1リニヤソレノイド弁SLB1からの制御圧PC1を受け入れる制御油室80と、スプール弁子78を閉弁方向に付勢するスプリング82を収容し、出力圧であるB1係合油圧PB1を受け入れるフィードバック油室84とを備え、ライン圧油路54内のライン圧PLを元圧として、第1リニヤソレノイド弁SLB1からの制御圧PC1に応じた大きさのB1係合油圧PB1を出力し、インターロック弁として機能するB1アプライコントロール弁86を通してブレーキB1に供給する。
B2コントロール弁90は、ライン圧油路54に接続された入力ポート90aおよびB2係合油圧PB2を出力する出力ポート90bとの間を開閉するスプール弁子92と、そのスプール弁子92を開弁方向に付勢するために上記第2リニヤソレノイド弁SLB2からの制御圧PC2を受け入れる制御油室94と、スプール弁子92を閉弁方向に付勢するスプリング96を収容し、出力圧であるB2係合油圧PB2を受け入れるフィードバック油室98とを備え、ライン圧油路54内のライン圧PLを元圧として、第2リニヤソレノイド弁SLB2からの制御圧PC2に応じた大きさのB2係合油圧PB2を出力し、インターロック弁として機能するB2アプライコントロール弁100を通してブレーキB2に供給する。
B1アプライコントロール弁86は、B1コントロール弁76から出力されたB1係合油圧PB1を受け入れる入力ポート86aおよび第1ブレーキB1に接続された出力ポート86bとの間を開閉するスプール弁子102と、そのスプール弁子102を開弁方向に付勢するためにモジュール圧PMを受け入れる油室104と、そのスプール弁子102を閉弁方向に付勢するスプリング106を収容し且つB2コントロール弁90から出力されたB2係合油圧PB2を受け入れる油室108とを備え、第2ブレーキB2を係合させるためのB2係合油圧PB2が供給されるまでは開弁状態とされるが、そのB2係合油圧PB2が供給されると閉弁状態に切換られて、第1ブレーキB1の係合が阻止される。
また、上記B1アプライコントロール弁86には、そのスプール弁子102が開弁位置(図4の中心線の右側に示す位置)であるときに閉じられ、逆にそのスプール弁子102が閉弁位置(図4の中心線の左側に示す位置)にあるときに開かれる一対のポート110aおよび110bが設けられている。この一方のポート110aにはB2係合油圧PB2を検出するための油圧スイッチSW2が接続され、他方のポート110bには第2ブレーキB2が直接接続されている。この油圧スイッチSW2は、B2係合油圧PB2が予め設定された高圧状態となるとオン状態となり、B2係合油圧PB2が予め設定された低圧状態以下となるとオフ状態に切り換えられるように構成されている。この油圧スイッチSW2は、B1アプライコントロール弁86を介して第2ブレーキB2に接続されているので、B2係合油圧PB2の異常と同時に、第1ブレーキB1の油圧系を構成する第1リニヤソレノイド弁SLB1、B1コントロール弁76、B1アプライコントロール弁86等の異常も判定可能となっている。
B2アプライコントロール弁100も、B1アプライコントロール弁86と同様に、B2コントロール弁90から出力されたB2係合油圧PB2を受け入れる入力ポート100aおよび第2ブレーキB2に接続された出力ポート100bとの間を開閉するスプール弁子112と、そのスプール弁子112を開弁方向に付勢するためにモジュール圧PMを受け入れる油室114と、そのスプール弁子112を閉弁方向に付勢するスプリング116を収容し且つB1コントロール弁76から出力されたB1係合油圧PB1を受け入れる油室118とを備え、第1ブレーキB1を係合させるためのB1係合油圧PB1が供給されるまでは開弁状態とされるが、そのB1係合油圧PB1が供給されると閉弁状態に切換られて、第2ブレーキB2の係合が阻止される。
上記B2アプライコントロール弁100にも、そのスプール弁子112が開弁位置(図4の中心線の右側に示す位置)であるときに閉じられ、逆にそのスプール弁子112が閉弁位置(図4の中心線の左側に示す位置)にあるときに開かれる一対のポート120aおよび120bが設けられている。この一方のポート120aにはB1係合油圧PB1を検出するための油圧スイッチSW1が接続され、他方のポート120bには第1ブレーキB1が直接接続されている。この油圧スイッチSW1は、B1係合油圧PB1が予め設定された高圧状態となるとオン状態となり、B1係合油圧PB1が予め設定された低圧状態以下となるとオフ状態に切り換えられるように構成されている。この油圧スイッチSW1は、B2アプライコントロール弁100を介して第1ブレーキB1に接続されているので、B1係合油圧PB1の異常と同時に、第2ブレーキB2の油圧系を構成する第2リニヤソレノイド弁SLB2、B2コントロール弁90、B2アプライコントロール弁100等の異常も判定可能となっている。
図7は、以上のように構成された油圧制御回路50の作動を説明する図表である。図7では、○印が励磁状態或いは係合状態を示し、×印が非励磁状態或いは解放状態を示している。すなわち、第1リニヤソレノイド弁SLB1および第2リニヤソレノイド弁SLB2は共に励磁状態とされることによって、第1ブレーキB1が解放状態に、第2ブレーキB2が係合状態とされ、変速機22の低速段L(すなわち第1速ギヤ段)が達成される。そして、第1リニヤソレノイド弁SLB1および第2リニヤソレノイド弁SLB2は共に非励磁状態とされることによって、第1ブレーキB1が係合状態に、第2ブレーキB2が解放状態とされ、変速機22の高速段H(すなわち第2速ギヤ段)が達成される。
図8は、電子制御装置28、34および44の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図8において、ハイブリッド駆動制御手段130は、たとえば、キーがキースロットに挿入された後、ブレーキペダルが操作された状態でパワースイッチが操作されることにより制御が起動されると、アクセル操作量に基づいて運転者の要求出力を算出し、低燃費で排ガス量の少ない運転となるようにエンジン24および/またはMG2から要求出力を発生させる。たとえば、エンジン24を停止し専らMG2を駆動源とするモータ走行モード、エンジン24の動力で発電を行いMG2を駆動源として走行する走行モード、エンジン24の動力を機械的に駆動輪18に伝えて走行するエンジン走行モードを、走行状態に応じて切り換える。
上記ハイブリッド駆動制御手段130は、エンジン24を駆動する場合であっても、MG1によって最適燃費曲線上で作動するようにエンジン10の回転速度を制御する。また、MG2を駆動してトルクアシストする場合、車速が遅い状態では変速機22を低速段Lに設定して出力軸14に付加するトルクを大きくし、車速が増大した状態では、変速機22を高速段Hに設定してMG2の回転速度を相対的に低下させて損失を低減し、効率の良いトルクアシストを実行させる。さらに、コースト走行時には車両の有する慣性エネルギーでMG1或いはMG2を回転駆動することにより電力として回生し、蓄電装置32にその電力を蓄える。
変速制御手段132は、たとえば図9に示す予め記憶された変速線図から、車両の速度Vおよび駆動力Pに基づいて変速機22の変速段を決定し、その決定された変速段に自動的に切り換えられるように油圧制御回路50に指令値である駆動電流ISOL1およびISOL2を出力して、第1ブレーキB1および第2ブレーキB2の係合と解放とを制御する。
ライン圧制御手段134は、前記算出された運転者の要求出力が予め設定された出力判定値よりも大きい場合、或いは変速機22の変速中すなわち変速過渡時である場合などでは、前記電磁開閉弁64を閉状態から開状態に切り換えてモジュレータ圧PMをライン圧調圧弁56の油室68内に供給してスプール弁子60の閉弁方向に向かう推力を所定値増加させることにより、ライン圧PLの設定圧を低圧状態から高圧状態へ切り換える。
異常判定手段136は、各変速段L、Hが各々形成されている車両状態において例えば予め定められた規則に基づいて各変速段L、Hの形成に関連する要素の異常を判定する。
この各変速段L、Hの形成に関連する要素は、例えばB1係合油圧PB1やB2係合油圧PB2の元圧となるライン圧PLを調圧するライン圧調圧弁56、第1ブレーキB1の油圧系を構成する第1リニヤソレノイド弁SLB1、B1コントロール弁76、B1アプライコントロール弁86等、第2ブレーキB2の油圧系を構成する第2リニヤソレノイド弁SLB2、B2コントロール弁90、B2アプライコントロール弁100等、B1係合油圧PB1を検出するための油圧スイッチSW1、B2係合油圧PB2を検出するための油圧スイッチSW2、およびライン圧PLを検出するための油圧スイッチSW3などである。また、これら要素の異常とは、例えば上記各弁であればバルブスティックなどが想定され、上記各油圧スイッチSW1、SW2、SW3であればそのオン状態とオフ状態との切換作動異常などが想定される。尚、上記各リニヤソレノイド弁SLB1、SLB2に関しては断線やショートなどの異常も想定される。
そして、前述したように上記各弁の異常は上記各油圧スイッチSW1、SW2、SW3の作動状態を検出することにより判定可能であり、それに加えて、これら各スイッチSW1、SW2、SW3自身の異常も判定可能となる。例えば、低速段Lへ切り換えられるときには、B1係合油圧PB1の予め設定された低圧状態以下に対応するスイッチSW1がオフ状態、B2係合油圧PB2の予め設定された高圧状態に対応するスイッチSW2がオン状態、および変速過渡時のライン圧PLの設定圧である高圧状態を検出するスイッチSW3がオン状態が正常な状態とされる。また、高速段Hへ切り換えられるときには、B1係合油圧PB1の予め設定された高圧状態に対応するスイッチSW1がオン状態、B2係合油圧PB2の予め設定された低圧状態以下に対応するスイッチSW2がオフ状態、および変速過渡時のライン圧PLの設定圧である高圧状態を検出するスイッチSW3がオン状態が正常な状態とされる。
前記異常判定手段136は、予め定められた規則に基づいて、例えば低速段L成立時には、スイッチSW1がオフ状態であるか否か、スイッチSW2がオン状態であるか否か、およびスイッチSW3がオン状態であるか否かをそれぞれ判定し、スイッチSW1がオフ状態でありスイッチSW2がオン状態でありスイッチSW3がオン状態であると判定したときには低速段判定フラグFLとして低速段正常判定フラグFLGを立てる一方で、スイッチSW1がオン状態かスイッチSW2がオフ状態かスイッチSW3がオフ状態かのうちの何れか1つでも判定したときには低速段判定フラグFLとして低速段異常判定フラグFLEを立てる。
また、前記異常判定手段136は、予め定められた規則に基づいて、例えば高速段H成立時には、スイッチSW1がオン状態であるか否か、スイッチSW2がオフ状態であるか否か、およびスイッチSW3がオン状態であるか否かをそれぞれ判定し、スイッチSW1がオン状態でありスイッチSW2がオフ状態でありスイッチSW3がオン状態であると判定したときには高速段判定フラグFHとして高速段正常判定フラグFHGを立てる一方で、スイッチSW1がオフ状態かスイッチSW2がオン状態かスイッチSW3がオフ状態かのうちの何れか1つでも判定したときには高速段判定フラグFHとして高速段異常判定フラグFHEを立てる。
記憶手段138は、前記異常判定手段136によって判定された異常に関する情報を記憶する。例えば、記憶手段138は、低速段判定フラグFLおよび高速段判定フラグFHを前記異常判定手段136により立てられた判定フラグFに逐次書き換えながら記憶する。
変速段判定手段140は、変速機22の高速段Hへの変速が行われたか否かを、例えば前記変速制御手段132により高速段Hとするための駆動電流ISOL1およびISOL2の指令値が油圧制御回路50へ出力されたか否かに基づいて判定する。また、変速段判定手段140は、変速機22の低速段Lへの変速が行われたか否かを、例えば前記変速制御手段132により低速段Lとするための駆動電流ISOL1およびISOL2の指令値が油圧制御回路50へ出力されたか否かに基づいて判定する。
フェールセーフ処理手段142は、前記異常判定手段136により立てられた判定フラグFに基づいて異常判定をし、フェールセーフ処理を実行する。
例えば、フェールセーフ処理手段142は、異常判定手段136により立てられている低速段判定フラグFLを判定し、低速段判定フラグFLとして低速段異常判定フラグFLEが立てられている場合にはフェールセーフ処理として前記変速制御手段132へ低速段Lへの変速を禁止する指令を出力する一方で、低速段判定フラグFLとして低速段正常判定フラグFLGが立てられている場合には正常時の処理として変速制御手段132へ低速段Lへの変速を禁止する指令を出力しない。
また、フェールセーフ処理手段142は、異常判定手段136により立てられている高速段判定フラグFHを判定し、高速段判定フラグFHとして高速段異常判定フラグFHEが立てられている場合にはフェールセーフ処理として前記変速制御手段132へ高速段Hへの変速を禁止する指令を出力する一方で、高速段判定フラグFHとして高速段正常判定フラグFHGが立てられている場合には正常時の処理として変速制御手段132へ高速段Lへの変速を禁止する指令を出力しない。
このように、各変速段L、Hの形成に関する異常は実際にその変速段への変速が行われることで判定され、異常判定がなされるとフェールセーフ作動が実行される。見方を換えると、B1アプライコントロール弁86等の各弁の異常などは実際に変速段が形成される状態でないと異常検出できないことから、異常判定時にフェールセーフ作動が実行される為には各変速段L、Hへそれぞれ変速して異常判定をする必要がある。そうすると、異常が発生している変速段であっても一旦はその変速段への変速が行われてドライバビリティが悪化する可能性がある。特に、高速段Hは低速段Lに比べて使用頻度が低いことから、異常判定や正常復帰判定に時間を要し、一層ドライバビリティが悪化する可能性がある。
そこで、再判定用変速段成立手段144は、実際に変速段が形成されている状態でないと異常検出できないような異常の発生がその変速段にて走行する前に予め判定されるように、新たな車両走行開始に際して、前記記憶手段138により異常に関する情報が記憶されている場合には、その記憶されている異常が発生した変速段の形成に関連する要素の異常を前記異常判定手段136により再度判定させるために、その変速段を成立させる。これにより、例えば異常が判定された場合には異常が発生している変速段にて走行する前にその変速段への変速を禁止する等のフェールセーフ作動を行うことなどが可能になる一方で、例えば異常が判定されず正常復帰している場合にはその変速段への変速が可能になり、ドライバビリティを向上させることができる。
以下、前記再判定用変速段成立手段144による制御作動を具体的に説明する。尚、特にドライバビリティが悪化する可能性がある高速段Hの場合を例にして説明して低速段Lの場合についてはその説明を省略するが、もちろんその低速段Lの場合であっても適用される。
車両走行開始判定手段146は、新たな車両走行開始操作がなされたか否かをすなわちユーザによる車両走行開始の為の操作がなされたか否かを、例えばキーがキースロットに挿入されたON操作後、ブレーキペダルが操作された状態でパワースイッチST_ONが操作されたか否かに基づいて判定する。ここでの車両走行開始操作は、制御装置の起動操作や走行可能状態READY-ONとされる為の制御装置等のシステムチェック(例えば前記異常判定手段136による異常判定)の開始であって、信号停止等の車両停止状態からの車両発進時ではないが、これに続くシフトレバー35の走行ポジションへの操作およびアクセル操作によって新たな車両走行すなわち新たなトリップが開始される。このトリップは、例えばキーのOFF操作やパワースイッチST_ONの再押しによって終了させられる。
前回トリップ異常判定手段148は、前記車両走行開始判定手段146によりユーザによる車両走行開始の為の操作がなされたと判定された場合には、前記異常判定手段136により判定された高速段(2速ギヤ段)Hの異常に関する情報が記憶されているか否かを、すなわち今回の新たな車両走行開始前の走行である前回トリップにおいて高速段Hの異常が発生していたか否かを、例えば前記記憶手段138より高速段判定フラグFHとして高速段異常判定フラグFHEが記憶されているか否かに基づいて判定する。
前記再判定用変速段成立手段144は、前記車両走行開始判定手段146によりユーザによる車両走行開始の為の操作がなされたと判定された新たな車両走行開始に際して、前記前回トリップ異常判定手段148により高速段(2速ギヤ段)Hの異常に関する情報が記憶されていると判定された場合には、前記異常判定手段136により高速段Hの形成に関連する要素の異常を再度判定させるために、前記変速制御手段132に高速段Hを成立させる。
前記フェールセーフ処理手段142は、前述の機能に加えて、前記異常判定手段136により再度立てられて更新された高速段判定フラグFHに基づいて異常判定をし、フェールセーフ処理を実行する。
前記変速制御手段132は、前述の機能に加えて、前記フェールセーフ処理手段142によるフェールセーフ処理後に、低速段Lを立ち上げて車両を走行可能状態とするための一作動を行う。また、変速制御手段132は、新たな車両走行開始に際して、前記前回トリップ異常判定手段148により高速段Hの異常に関する情報が記憶されていないと判定された場合にも、低速段Lを立ち上げて車両を走行可能状態とするための一作動を行う。
このように、再判定用変速段成立手段144は、車両の起動操作に応答し且つ走行可能状態の設定に先立って、高速段Hを形成して高速段Hの形成に関連する要素の異常を再度判定させる。
ここで、本実施例では、前記異常判定手段136、記憶手段138、再判定用変速段成立手段144、前回トリップ異常判定手段148等が異常判定装置に対応する。
図10は、電子制御装置28、34および44の制御機能の要部すなわち高速段Hの異常判定を行う為の異常判定ルーチンを説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。
先ず、前記変速段判定手段140に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S1において、変速機22の高速段H(2速ギヤ段)への変速が行われたか否かが、例えば高速段Hとするための駆動電流ISOL1およびISOL2の指令値が油圧制御回路50へ出力されたか否かに基づいて判定される。
前記S1の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は前記異常判定手段136に対応するS2において、スイッチSW1がオン状態であるか否かが判定される。このS2の判断が肯定される場合は異常判定手段136に対応するS3において、スイッチSW2がオフ状態であるか否かが判定される。このS3の判断が肯定される場合は異常判定手段136に対応するS4において、スイッチSW3がオン状態であるか否かが判定される。
前記S4の判断が肯定される場合は前記異常判定手段136に対応するS5において、高速段判定フラグFHとして高速段正常判定フラグFHGが立てられる。一方で、前記S2乃至S4の判断のうちの何れか1つでも否定される場合は異常判定手段136に対応するS6において、高速段判定フラグFHとして高速段異常判定フラグFHEが立てられる。
前記S5或いはS6に続いて前記記憶手段138に対応するS7において、高速段判定フラグFHがS5或いはS6にて立てられた判定フラグFに逐次書き換えながら記憶される。
また、前記S5或いはS6に続いて前記フェールセーフ処理手段142に対応する図示しないステップにおいて、高速段判定フラグFHとして高速段異常判定フラグFHEが立てられている場合は高速段Hへの変速を禁止する指令が出力される。これにより、高速段Hの異常が判定されると、以降は低速段Lのみにて走行させられる。一方で、高速段判定フラグFHとして高速段正常判定フラグFHGが立てられている場合には高速段Lへの変速を禁止する指令が出力されない。これにより、高速段Hの正常が判定されると、以降は例えば図9に示す変速線図から車両状態に基づいて低速段Lと高速段Hとが切り換えられる。
図11は、電子制御装置28、34および44の制御機能の要部すなわち車両走行開始時に実行されるシステムチェックの1つである高速段Hの異常判定を行う為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。前記図10の異常判定ルーチンは、この図11のフローチャート中で実行される異常判定ルーチンに対応するサブルーチンでもある。
先ず、前記車両走行開始判定手段146に対応するステップS11において、ユーザによる車両走行開始の為の操作がなされたか否かが、例えばキーがキースロットに挿入された後、ブレーキペダルが操作された状態でパワースイッチST_ONが操作されたか否かに基づいて判定される。
前記S11の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は前記前回トリップ異常判定手段148に対応するS12において、前回トリップにおいて高速段Hの異常が発生していたか否かが、例えば前記図10のS7にて高速段判定フラグFHとして高速段異常判定フラグFHEが記憶されているか否かに基づいて判定される。
前記S12の判断が肯定される場合は、前記再判定用変速段成立手段144に対応するS13において、前記図10の異常判定ルーチンにより高速段Hの形成に関連する要素の異常が再度判定されるために、高速段Hが成立させられる。
次いで、前記図10に示した異常判定ルーチンに対応するS14において、高速段Hの形成に関連する要素の異常が判定され、高速段判定フラグFHが新たに立てられて更新される。
次いで、前記フェールセーフ処理手段142に対応するS15において、前記S14において更新された高速段判定フラグFHに基づいて異常判定が行われる。
前記S14にて高速段判定フラグFHとして高速段異常判定フラグFHEが立てられており前記S15の判断が肯定される場合は前記フェールセーフ処理手段142に対応するS16において、フェールセーフ処理として高速段Hへの変速を禁止する指令が出力される。これにより車両走行中に実際に高速段Hに変速されなくとも、高速段Hへの変速が予め禁止される。
前記S14にて高速段判定フラグFHとして高速段正常判定フラグFHGが立てられており前記S15の判断が否定される場合は前記フェールセーフ処理手段142に対応するS17において、正常時の処理として高速段Hへの変速を禁止する指令が出力されない。これにより車両走行中に高速段Hに変速可能とされる。
前記S12の判断が否定される場合か、または前記S16或いはS17に続いて前記変速制御手段132に対応するS18において、低速段L(1速ギヤ段)が立ち上げられて車両を走行可能状態とするための一作動が行われる。
上述のように、本実施例によれば、新たな車両走行開始に際して、異常判定手段136によって判定された高速段Hの形成に関連する要素の異常に関する情報が記憶手段138により記憶されている場合には、その記憶されている異常が発生した高速段Hの形成に関連する要素の異常を再度判定させるために、再判定用変速段成立手段144により高速段Hが成立させられるので、実際に高速段Hが形成されている状態でないと異常検出できないような異常の発生がその高速段Hにて走行する前に予め判定されることから、例えば異常が発生している場合にはその高速段Hへの変速を禁止するフェールセーフ作動を行うことが可能になる一方で、例えば正常復帰している場合にはその高速段Hへの変速が可能になり、ドライバビリティを向上させることができる。
また、比較的使用頻度の低い高速段Hにおける異常判定の頻度が高くなることから、一層ドライバビリティを向上させることができる。
また、車両の起動操作に応答し且つ走行可能状態の設定に先立って、再判定用変速段成立手段144により変速機22が高速段Hとされるので、異常に関する情報が記憶されているときのみ事前に高速段Hを立ち上げて再び異常判定をすればよいので、新たな車両走行開始時に毎回高速段Hを立ち上げてこの異常判定を行う必要がなくなり速やかに低速段Lを立ち上げることができ、走行可能状態とするまでに要する時間が短くされてドライバビリティを向上させることができる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、変速機22はMG2の出力したトルクが増大させられて出力軸14に付加されるように、MG2と出力軸14との間に備えられた低速段Lと高速段Hとを有する2段の自動変速機(減速機)であったが、この変速機22に限らず他の変速機であっても本発明は適用され得る。例えば、エンジン24の出力を駆動輪18へ伝達するよく知られた遊星歯車式の有段(多段)変速機であっても本発明は適用され得る。
また、前述の実施例では、異常判定手段136は、スイッチSW1、SW2、SW3の各オンオフ状態で各変速段L、Hの異常判定を行ったが、この判定方法に限らず他の判定方法が用いられても良い。例えば、断線検出センサやショート検出センサ等の良く知られたIC式の異常検出センサから供給される検出信号に基づいて、第1リニヤソレノイド弁SLB1および第2リニヤソレノイド弁SLB2の各々について断線やショートなどの異常判定を行って各変速段L、Hの異常判定を行っても良い。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
本発明の1実施例のハイブリッド駆動装置を説明する図であると共に、そのハイブリッド駆動装置などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。 トルク合成分配機構として機能するシングルピニオン型の遊星歯車装置の各回転要素の回転速度の相対的関係を示す共線図である。 変速機を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての各回転要素の相互関係を表す共線図である。 第1ブレーキおよび第2ブレーキの係合解放によって変速機の変速を自動的に制御するための変速用油圧制御回路である。 非通電時において入力ポートと出力ポートとの間が開弁(連通)される常開型の第1リニヤソレノイド弁の弁特性を示す図である。 非通電時において入力ポートと出力ポートとの間が閉弁(遮断)される常閉型の第2リニヤソレノイド弁の弁特性を示す図である。 油圧制御回路の作動を説明する図表である。 図1の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図1の電子制御装置による変速機の変速制御において用いられる変速線図である。 図1の電子制御装置の制御作動の要部すなわち高速段の異常判定を行う為の異常判定ルーチンを説明するフローチャートであって、図11のフローチャート中で実行される異常判定ルーチンに対応するサブルーチンでもある。 図1の電子制御装置の制御作動の要部すなわち車両走行開始時に実行されるシステムチェックの1つである高速段の異常判定を行う為の制御作動を説明するフローチャートである。
符号の説明
22:変速機(有段式自動変速機)
136:異常判定手段(異常判定装置)
138:記憶手段(異常判定装置)
144:再判定用変速段成立手段(異常判定装置)

Claims (3)

  1. 複数の変速段を形成可能な有段式自動変速機を備えた車両の異常判定装置であって、
    所定の変速段が形成されている車両状態において該所定の変速段の形成に関連する要素の異常を判定する異常判定手段と、
    該異常判定手段によって判定された異常に関する情報を記憶する記憶手段と、
    新たな車両走行開始に際して、前記記憶手段により異常に関する情報が記憶されている場合には、該記憶されている異常が発生した前記所定の変速段の形成に関連する要素の異常を再度判定させるために、該所定の変速段を成立させる再判定用変速段成立手段と
    を、含むことを特徴とする車両の異常判定装置。
  2. 前記有段式自動変速機は、低速段と高速段とが形成可能であり、
    前記再判定用変速段成立手段は、前記記憶手段により記憶された前記異常に関する情報が前記高速段の形成に関連する要素のものである場合に、新たな車両走行開始時に該高速段を形成して前記異常判定手段に該高速段の形成に関連する要素の異常を再判定させるものである請求項1の車両の異常判定装置。
  3. 前記車両はハイブリッド車両であり、
    前記再判定用変速段成立手段は、該ハイブリッド車両の起動操作に応答し且つ走行可能状態の設定に先立って、前記有段式自動変速機を高速段とするものである請求項2の車両の異常判定装置。
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