JP3637631B2

JP3637631B2 - 自動変速機の故障判定装置及び故障判定方法

Info

Publication number: JP3637631B2
Application number: JP11477695A
Authority: JP
Inventors: 和夫佐々木; 研司澤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2020-04-13
Also published as: JPH08303578A; US6125316A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動変速機の故障判定装置、より詳しくは、実際の変速段が目標変速段にならない故障を判定するようにした自動変速機の故障判定装置及び故障判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機、特にトルクコンバ−タと多段変速歯車機構機構とからなる自動車用自動変速機においては、エンジンに対してトルクコンバ−タを介して多段変速歯車機構が連結されるのが一般的である。この多段変速歯車機構は、ブレーキ、クラッチ等の油圧式の摩擦締結要素の差動状態を切換えることによりその動力伝達系路の切換つまり変速が行われる。そして、変速は、上記摩擦締結要素の油圧回路に設けた複数の電磁式のソレノイドのＯＮ、ＯＦＦの組み合わせを変更することにより行われる。勿論、あらかじめ変速特性が設定されて、この変速特性に基づいて得られる目標変速段となるように、上記ソレノイドに対するＯＮ、ＯＦＦ信号が出力され、この出力がいわゆる変速指令信号となる。
【０００３】
ところで、何等かの原因により、実際の変速段が目標変速段にならないような故障が発生することが考えられ、このような故障を検出することつまり故障判定を行うことが望まれている。このような故障判定は、トルクコンバ−タの出力回転数つまりタ−ビン回転数を検出するセンサを有するものであれば、車速と目標変速段とから理論的に得られる理論タ−ビン回転数と、センサで検出された実際のタ−ビン回転数とを比較することにより、目標変速段になっているか否かが容易かつ精度よく行えるものである。
【０００４】
しかしながら、タ−ビン回転数を検出するセンサを有しないもの場合も多く、この場合に、目標変速段になっているか否かの故障判定をいかに簡単かつ精度よく行うかが問題となる。特開平６−３３１０２０号公報には、タ−ビン回転数検出センサを有しない場合の故障判定の手法として、次のようなものが開示されている。すなわち、実際のタ−ビン回転数を推定するために、エンジン回転数Ｎとスロットル開度ＴＶＯとからマップによりエンジンの発生トルクＴを決定し、入力トルク係数τをＴ／Ｎ2 として求め、トルクコンバ−タの速度比ｅをτをパラメ−タとして設定されたマップから求め、この速度比ｅとエンジン回転数Ｎとからタ−ビン回転数を推定するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の手法では、タ−ビン回転数の推定に多くの計算を要する他、多段変速歯車機構の作動油の温度や気圧等、推定タ−ビン回転数を得るまでに用いられる各種値にそれぞれかなりの誤差を生じる可能性が高くて、最終的に得られた推定タ−ビン回転数というものの信頼性が十分高いものとはいえないものとなる。
【０００６】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、タ−ビン回転数を検出するセンサを有しない場合において、目標変速段にならない場合の故障判定を容易かつ精度よく行えるようにした自動変速機の故障判定装置および故障判定方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明による故障判定装置にあっては、その第１の構成として次のようにしてある。すなわち，特許請求の範囲における請求項１に記載のように，
トルクコンバ−タと多段変速歯車機構とを備え、あらかじ定められた変速特性に基づいて得られる目標変速段となるように該多段変速歯車機構の変速段切換手段に変速信号を出力するようにした自動変速機の故障判定装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記車速検出手段で検出される車速に基づいて、前記目標変速段に対応したタ−ビン回転数を決定するタ−ビン回転数決定手段と、
前記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数と前記タ−ビン回転数決定手段により決定されたタ−ビン回転数とから、前記トルクコンバ−タの推定スリップ量を決定する推定スリップ量決定手段と、
前記推定スリップ量決定手段により決定された推定スリップ量を、あらかじめ設定された所定の基準スリップ量と比較することにより故障判定を行う故障判定手段と、
を備え，
前記基準スリップ量が、車速をパラメ−タとして各変速段毎に設定された最大スリップ量として記憶手段に記憶され、
前記故障判定に用いる前記基準スリップ量が、前記記憶手段に記憶されている最大スリップ量のうち、前記車速検出手段で検出された車速と前記目標変速段とに対応したものが用いられ、
前記故障判定手段が、前記推定スリップ量が前記最大スリップ量よりも大きいときに故障であると判定する、
ような構成としてある。
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明による故障判定装置にあっては、その第２の構成として次のようにしてある。すなわち，特許請求の範囲における請求項２に記載のように，
トルクコンバ−タと多段変速歯車機構とを備え、あらかじ定められた変速特性に基づいて得られる目標変速段となるように該多段変速歯車機構の変速段切換手段に変速信号を出力するようにした自動変速機の故障判定装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記車速検出手段で検出される車速に基づいて、前記目標変速段に対応したタ−ビン回転数を決定するタ−ビン回転数決定手段と、
前記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数と前記タ−ビン回転数決定手段により決定されたタ−ビン回転数とから、前記トルクコンバ−タの推定スリップ量を決定する推定スリップ量決定手段と、
前記推定スリップ量決定手段により決定された推定スリップ量を、あらかじめ設定された所定の基準スリップ量と比較することにより故障判定を行う故障判定手段と、
を備え，
前記基準スリップ量が、零よりも小さい負の値として設定され、
前記故障判定手段が、前記推定スリップ量が前記基準スリップ量よりも小さいときに故障であると判定するように設定されている、
ような構成としてある。
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明による故障判定方法にあっては、その第１の構成として次のようにしてある。すなわち，特許請求の範囲における請求項３に記載のように，
トルクコンバ−タと多段変速歯車機構とを備え、あらかじ定められた変速特性に基づいて得られる目標変速段となるように該多段変速歯車機構の変速段切換手段に変速信号を出力するようにした自動変速機の故障判定方法において、
車速とエンジン回転数とに基づいて、前記目標変速段に対応したタ−ビン回転数を決定する第１ステップと、
エンジン回転数と前記第１ステップで決定されたタ−ビン回転数とから、前記トルクコンバ−タの推定スリップ量を決定する第２ステップと、
前記推定スリップ量を、あらかじめ設定された所定の基準スリップ量と比較することにより故障判定を行う第３ステップと、
を備え，
前記目標変速段に対応して、車速をパラメ−タとして最大スリップ量を決定する第４ステップをさらに備え、
前記第３ステップにおいて、前記推定スリップ量が前記最大スリップ量よりも大きいときに故障であると判定される、
ような構成としてある。
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明による故障判定方法にあっては、その第２の構成として次のようにしてある。すなわち，特許請求の範囲における請求項４に記載のように，
トルクコンバ−タと多段変速歯車機構とを備え、あらかじ定められた変速特性に基づいて得られる目標変速段となるように該多段変速歯車機構の変速段切換手段に変速信号を出力するようにした自動変速機の故障判定方法において、
車速とエンジン回転数とに基づいて、前記目標変速段に対応したタ−ビン回転数を決定する第１ステップと、
エンジン回転数と前記第１ステップで決定されたタ−ビン回転数とから、前記トルクコンバ−タの推定スリップ量を決定する第２ステップと、
前記推定スリップ量を、あらかじめ設定された所定の基準スリップ量と比較することにより故障判定を行う第３ステップと、
を備え，
前記第３ステップにおいて、前記推定スリップ量が、零よりも小さい負の値よりも小さいときに故障であると判定される、
ような構成としてある。
【００１１】
【作用】
本発明にあっては、車速と目標変速段とから推定タ−ビン回転数つまり理論上のタ−ビン回転数を得て、エンジン回転数と推定タ−ビン回転数とから得られるスリップ量つまり理論上のスリップ量を基準スリップ量と比較することにより、目標変速段になっているか否かが判定される。
【００１２】
一方、トルクコンバ−タのスリップ量というものは、車速に応じて変化される最大スリップ量以上にはならない一方、この最大スリップ量というものは同じ車速でも変速段に応じて変化する。そして実際の変速段が目標変速段になっていないとき、より具体的には、実際の変速段が目標変速段よりも低速側の変速段になっているときは、推定スリップ量が上記最大スリップ量を越えることになり、この最大スリップ量を基準スリップ量とすることにより故障判定を簡単かつ精度よくおこなえることになる。
【００１３】
一方、実際の変速段が目標変速段よりも高速側の変速段になっているときは、推定スリップ量が、エンジン回転数よりも推定タ−ビン回転数のほうが大きいものとしてあらわれるので、つまりエンジン回転数から推定タ−ビン回転数を差引いた偏差が負の値としてあらわれるので、前記基準スリップ量として零以下の負の値として設定することにより、目標変速段になっているか否かの故障判定を容易かつ精度よくおこなえることになる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載された発明によれば、実際の変速段が目標変速段よりも低速側になっているときの故障判定を容易かつ精度よく行うことができる。
【００１５】
請求項２に記載された発明によれば，実際の変速段が目標変速段よりも高速側の変速段にあっているときの故障判定を容易かつ精度よく行うことができる。
【００１６】
請求項３に記載された発明によれば、請求項１に対応した効果を得ることができる故障判定方法が提供される。
請求項４に記載された発明によれば、請求項２に対応した効果を得ることができる故障判定方法が提供される。
【００１７】
【実施例】
以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１、図９、図１０の説明
【００１９】
図１において、１はエンジン、ＡＴは自動変速機で、自動変速機ＡＴは、トルクコンバ−タ２と遊星歯車式の多段変速歯車機構３とを有する。トルクコンバ−タ２は、エンジン１の出力軸に連結されたポンプと多段変速歯車機構３の入力軸つまりタ−ビン軸とを直結するためのロックアップクラッチ４を備えている。ロックアップクラッチ４は油圧作動式とされて、その油圧回路に組込まれたロックアップ制御用の電磁弁Ｒ１のＯＮ、ＯＦＦを切換えることにより、締結と締結解除との切換えが行われる。この電磁弁Ｒ１がロックアップ切換手段を構成する。
【００２０】
多段変速歯車機構３は、ブレーキ、クラッチ等の複数の摩擦締結要素を備えて、この摩擦締結要素の締結と締結解除との組み合わせを変更することにより動力伝達系路の切換つまり変速が行われる。摩擦締結要素は油圧作動式とされて、その油圧回路に設けた複数の電磁弁Ｒ２〜Ｒ４のＯＮとＯＦＦとの組み合わせを変更することにより、変速が行われるようになっている。この電磁弁Ｒ２〜Ｒ４が、変速切換手段を構成する。なお、実施例では、多段変速歯車機構３は、前進４段、後進１段の変速段をとり得るようになっている。
【００２１】
図１中Ｕはマイクロコンピュ−タを利用して構成された制御ユニット（コントロ−ラ）である。この制御ユニットＵには、各種センサあるいはスイッチからの信号が入力される。センサＳ１は、エンジン回転数を検出するもので、エンジン回転数検出手段を構成する。センサＳ２は、スロットル開度つまりエンジン負荷を検出するものであり、エンジン負荷検出手段を構成する。センサＳ３は、車速を検出するもので、車速検出手段を構成する。なお、車速センサＳ３は、従動輪の回転数あるいは自動変速機（多段変速歯車機構３）の出力軸５の回転数を検出するものとして構成することができる。センサＳ４は、自動変速機ＡＴの作動油の温度を検出するもので、油温検出手段を構成する。スイッチＳ５は、アクセルが全閉になったときにＯＮされるアイドルスイッチである。
【００２２】
制御ユニットＵは、変速判定部１０、ロックアップ判定部１１、ギアエラ−判定部１２、ロックアップフェイル判定部１３を備える他、図示を略すが、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭを有する。そして、後述する変速特性、ロックアップ特性、車速、変速段に応じたトルクコンバ−タ２の最大スリップ量等がＲＯＭに記憶されている。
【００２３】
変速判定部１０は、あらかじめ作成、記憶された変速特性に基づいて目標変速段を設定して、この目標変速段となるように電磁弁Ｒ２〜Ｒ４に信号つまり変速指令信号を出力する。上記変速特性は、実施例では、スロットル開度と車速とをパラメ−タとして作成されている。ロックアップ判定部１１は、あらかじめ作成、記憶されたロックアップ特性に基づいてロックアップを行うか否かを判定して、この判定結果に基づいて前記電磁弁Ｒ１に信号つまりロックアップ制御信号を出力する。上記ロックアップ特性は、例えば４速であることを前提に、所定車速以上の領域がロックアップクラッチ４の締結領域となるように設定されている。
【００２４】
ギアエラー判定部１２は、後述するように、実際の変速段が目標変速段となっているか否かの故障判定を行うもので、目標変速段になっていないときに故障であるとして、ブザ−、ランプ等の警報器２１を作動させるようになっている。また、ロックアップフェイル判定部１３は、ロックアップクラッチ４に締結指令が出されているにもかかわらず締結解除のときに故障であると判定して、ブザ−、ランプ等の警報器２２を作動させる。
【００２５】
次に、図９、図１０を参照しつつ、本発明における故障判定の基本的原理について説明する。先ず、図９は、トルクコンバ−タ２のとり得る最大スリップ量を示し、車速をパラメ−タとして、車速が大きくなるほどスリップ量が小さくなる。このような図９に示すマップは、各変速段毎に設定されて、制御ユニットＵのＲＯＭに記憶されている。
【００２６】
図１０は、車速に応じたエンジン回転数ＮＥとタ−ビン回転数ＮＴとの変化の様子を示してあり、車速が大きくなるほどエンジン回転数ＮＥからタ−ビン回転数ＮＴを差し引いた回転数偏差となるスリップ量が小さくなり、車速がある車速以上になると、このスリップ量はほぼ一定の小さいものとなる。また、目標変速段に対応したタ−ビン回転数は、車速と目標変速段に対応した駆動系全体のギア比とから、理論的に推定タ−ビン回転数として求められる。
【００２７】
図１０から、エンジン回転数ＮＥから上記推定タ−ビン回転数を差引いた回転数偏差となる推定スリップ量が、図９に示す最大スリップ量よりも大きいときは、実際の変速段が目標変速段とは異なる故障時であるということが理解され、このときの故障態様は、実際の変速段が目標変速段よりも低速段段とされているときに相当する。すなわち、車速が後述する図１０の所定車速ＶＳよりも大きいことを前提に、例えば目標変速段を４速、実際の変速段を３速とすると、エンジン回転数ＮＥは実際の変速段である３速に対応した大きいものとなり、また目標変速段としての４速に対応した推定タ−ビン回転数は、図１０の４速用となって、３速に対応したタ−ビン回転数よりもかなり小さいものとなる。このように、実際の変速段が目標変速段よりも低速段側のときは、エンジン回転数は大きくなると共に推定タ−ビン回転数は小さいものとなるので、推定スリップ量は図９の最大スリップ量をはるかに越える大きなものとなる（故障の判定）。
【００２８】
一方、実際の変速段が目標変速段よりも高速段のときは、車速が後述する図１０の所定車速ＶＳよりも大きいことを前提に、上記推定スリップ量が負の値となり、この推定スリップ量が負の値となったときは、実際の変速段が目標変速段よりも高速段となっている故障時であるということが理解される。すなわち、例えば目標変速段が３速であり、実際の変速段が４速であるとすると、エンジン回転数は４速に対応した小さいものとなり、推定タ−ビン回転数は３速に対応した大きいものとなり、推定スリップ量は負となる。
【００２９】
図１０の所定車速ＶＳは、ある変速段（例えば３速）のタ−ビン回転数と、当該ある変速段よりも１つ高速段（例えば４速）のエンジン回転数とが一致するときの回転数である。そして、車速が所定車速ＶＳよりも小さいときは、前述した故障判定が正常に行うことが難しい領域であるとして、故障の判定および故障の判定のリセットをそれぞれを禁止するようにしてある。
【００３０】
図２〜図５の説明
【００３１】
次に、図２以下を参照しつつ、制御ユニットＵによる制御内容のうち故障判定の詳細、つまり図１におけるギアエラ−判定部１２の制御内容について説明する。なお、以下の説明で、ＱあるいはＰはステップを示す。
【００３２】
先ず、図２のＱ１において、各種センサ等からの信号が入力された後、Ｑ２において、所定の変速特性に基づいて目標Ｇつまり目標変速段が決定される。Ｑ３〜Ｑ９の処理によって、目標Ｇに応じた各種制御しきい値Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、ＤＳ１、ＤＳ２が決定される。Ｔ１〜Ｔ４は故障判定を行うための時間である。より具体的には、Ｔ１は目標Ｇよりも低速段側の変速段に誤変速されているか否かの故障セット用、Ｔ３はそのリセット用である。また、Ｔ２は目標Ｇよりも高速段側の変速段に誤変速されているか否かの故障セット用、Ｔ４はそのリセット用である。
【００３３】
Ｔ１〜Ｔ４は、目標変速段が低速段ほど短い時間とされるが、これは、変速段が実際に使用される時間の長さを考慮したものである。そして、実施例では、セット用時間Ｔ、１とＴ２とは所定の一定時間としてあるが、リセット用時間Ｔ３とＴ４とは、それぞれ車速とスロットル開度（エンジン負荷）とをパラメ−タとして設定する可変要素としてある（車速大ほど短く、スロットル開度大ほど短く設定）。
【００３４】
前記ＤＳ１は、図９から得られる最大スリップ量であり、目標変速段よりも低速段側に誤変速されているときの判定しきい値となる。また、ＤＳ２は、目標変速段よりも高速段側に誤変速されているときの判定しきい値となり、『負』の値とされているが、ノイズ等による誤判定防止のために、若干小さめに設定されている（零からより小さくなる方向の値で、図９一点鎖線参照）。
【００３５】
Ｑ１〜Ｑ９の処理の後、Ｑ１０〜Ｑ２において、故障判定を行わない条件となっているか否かが判別される。すなわち、走行状態がスリップ量が不安定になっている状態等の条件設定であり、Ｑ１０は、変速中であるか否かを判定し、Ｑ１１はスロットル開度が所定値よりも小さい減速あるいはこれに近い状態の判定であり（アイドルスイッチＳ５のＯＮをみるようにしてもよい）、Ｑ１２は油温が所定値よりも低くて変速時間が長くなる可能性のあるときの判定である。そして、Ｑ１０〜Ｑ１２のいずれかの判別でＹＥＳのときは、故障判定を行わないものとして、リタ−ンされる。
【００３６】
Ｑ１０〜Ｑ１２のすべての判別でＮＯのときは、図３のＱ２１に移行する。図３のＱ２１〜Ｑ３３の処理によって、故障判定を行わない条件設定の確認がさらに行われる。すなわち、目標Ｇが１速あるいは２速のときは、車速が第１所定車速（図１０のＶＳ対応で、当該ＶＳよりも若干大きい車速とするのが好ましい）よりも大きく、かつスロットル開度が所定開度以上であるという条件を満たさないかぎり、リタ−ンされて故障判定が行われない。目標Ｇが３速あるいは４速のときは、上記１速、２速のときの条件に加えて、第２所定車速（図１０のＶＳ対応車速よりも十分大きい車速）よりも小さい車速であるという条件を満たさないかぎり、故障判定が行われない。上記第２所定車速は、３速あるいは４速での使用頻度が高い領域に限って故障判定を行うために設定される。
【００３７】
なお、スロットル開度に関連した前記所定開度は、目標Ｇが低速段ほど大きいものとされる。勿論、図１０の所定車速ＶＳに対応した前記第１所定車速は、目標Ｇが高速段ほど大きくなる。さらに、第２所定車速も、目標Ｇが高速段ほど大きくされる。
【００３８】
図３の処理によって故障判定実行条件が満たされたことが確認されると、図４のＱ４１に移行して、低速段側への誤変速が行なわれているか否かの故障判定が行われる。すなわち、先ずＱ４１において、ここに示す式にしたがって、目標Ｇに対応した推定スリップ量ＳＬＰＧが演算される（推定スリップ量決定手段）。この式中Ｋは、目標Ｇに対応した所定係数で、この所定係数ＫとセンサＳ３で検出された車速ＶＳＰとを乗算することにより、推定タ−ビン回転数が演算される（推定タ−ビン回転数決定手段）。勿論、所定係数Ｋは、目標Ｇのときの駆動系全体のギア比（減速比）に応じた値となる。
【００３９】
Ｑ４１の後、Ｑ４２において、推定スリップ量ＳＬＰＧが、判定しきい値ＤＡ２よりも大きいか否かが判別される。このＱ４２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ４３において、推定スリップ量ＳＬＰＧが判定しきい値ＤＳ１よりも大きいか否かが判別される。このＱ４３の判別でＹＥＳのときは、低速段側へ誤変速されているときであり、このときは、Ｑ４４に移行して、低速段側への誤変速であるか否かを示すフラグＤＧが０であるか否かが判別される。
【００４０】
フラグＤＧが０のときは、最終的に誤変速と判定されていないときであり、このときは、Ｑ４５において、前回の推定スリップ量ＳＬＰＧが判定しきい値ＤＳ１よりも大きいか否かが判別される。このＱ４５の判別でＮＯのときは、今回初めて推定スリップ量ＳＬＰＧが判定しきい値ＤＳ１よりも大きくなったときであり、このときは、Ｑ４６に移行して、タイマ１が前記Ｔ１に設定される。
【００４１】
Ｑ４６の後、Ｑ４８において、カウトダウンされるタイマ１が０であるか否かが判別される。当初は、Ｑ４８の判別でＮＯとなり、再びＱ４５へ戻ったときに、当該Ｑ４５の判別でＹＥＳとなって、このときはＱ４７において、タイマ１がカウントダウンされて、Ｑ４８に移行する。Ｑ４８の判別でＹＥＳとなると、低速段側への誤変速がＴ１だけ継続して生じたときであり、このときはＱ４９においてフラグＤＧが１にセットされる。
【００４２】
前記Ｑ４３の判別でＮＯのときは、Ｑ５０において、フラグＤＧが１であるか否かが判別され、このＱ５０の判別でＮＯのときは、故障の判定のリセットが不要なときなので、そのままリタ−ンされる。Ｑ５０の判別でＹＥＳのときは、Ｑ５１〜Ｑ５５の処理によって、故障の判定のリセットが適宜行われる。このＱ５１〜Ｑ５５の処理は、推定スリップ量ＳＬＰＧが判定しきい値ＤＳ１以下であることが前記所定時間Ｔ３だけ継続したときに、故障の判定をリセットするものとなる。
【００４３】
図４における処理が終了した後は、図５の高速段側へ誤変速されているか否かの判定がおこなわれる。すなわち、Ｑ６２〜Ｑ６８の処理が、高速段側へ誤変速されていることを示すフラグＵＧのセット用処理であり、推定スリップ量ＳＬＰＧが判定しきい値ＤＳ２よりも小さい負の値であることが前記所定時間Ｔ２継続したときに、誤変速を示すフラグＵＧが１にセットされる（Ｑ６８）。また、Ｑ６９〜Ｑ７４の処理によって、推定スリップ量ＳＬＰＧが判定しきい値ＤＳ２よりも大きい状態が所定時間Ｔ４継続したときに、上記フラグＵＧが０にリセットされる（Ｑ７４）。
【００４４】
図５において、最終処理として、Ｑ７５〜Ｑ７８の処理が行われて、フラグＤＧあるいはフラグＵＧのいずれか一方が１のときに、Ｑ７８において最終的に誤変速発生の故障時であるとしてフイエルフラグが１にセットされる（図１の警報器２１の作動）。また、フラグＤＧおよびフラグＵＧの両方共に０のときは、Ｑ７７において、誤変速は発生していないとして、フェイルフラグが０にされる（警報器２１の作動なし）。
【００４５】
図６、図７の説明
【００４６】
図６、図７は、ロックアップクラッチ４が締結不能となる故障が発生しているか否かを判定するものであり、図１のロックアップフェイル判定部１３の制御内容を示すものである。先ず、図６のＰ１において、１速から４速までのすべての変速段について、推定スリップ量ＳＫＰ１〜ＳＫＰ４が演算され、この演算結果は絶対値化される。なお、Ｐ１において示される式中Ｋ１〜Ｋ４は、図４のＱ４１におけるＫ（Ｇ）に相当するものである。
【００４７】
Ｐ１の後、Ｐ２において、ロックアップ特性に照らして、現在ロックアップを行う領域であるか否かが判別される。このＰ２の判別でＮＯのときは、そのままリタ−ンされて、故障判定は行われない。Ｐ２の判別でＹＥＳのときは、Ｐ３において、ロックアップ用の電磁弁Ｒ１に対する出力信号としてのデュ−ティ比が１００％でるか否か、つまりロックアップクラッチ４を完全に締結する信号が出力されているか否かが判別される。このＰ３の判別でＮＯのときも、故障判定が行われないで、そのままリタ−ンされる。
【００４８】
Ｐ３の判別でＹＥＳのときは、Ｐ４〜Ｐ７の処理によって、各推定スリップ量ＳＬＰ１〜ＳＬＰ４が全て所定の判定しきい値Ｓ１よりも大きいと判定されたときに、ロックアップクラッチ４に滑りが生じている故障発生時であるとして、Ｐ８に移行する。Ｐ８では、フェイルフラグが０であるか否かが判別されて、このＰ８の判別でＹＥＳのときは、Ｐ９〜Ｐ１２の判別が行われる。このＰ９〜Ｐ１２の処理によって、前回の各推定スリップ量ＳＬＰ１〜ＳＬＰ４のいずれかが判定しきい値Ｓ１よりも大きくなかったときであると判別されたときは、今回初めて故障発生ということで、Ｐ１３においてタイマ５が所定時間Ｔ５に設定される。なお、上記判定しきい値Ｓ１は、理論的には零に設定することもできるが、ロックアップクラッチ４が完全締結されている状態で、摩耗等によるタイヤの径の変化やノイズ等により発生することが考えられるスリップ量よりも若干大きい値として設定されている。
【００４９】
Ｐ１３の後、Ｐ１５においてタイマ５が０であるか否かが判別されるが、当初はこの判別でＮＯとなる。Ｐ９〜Ｐ１２の判別によって、前回の各推定スリップ量ＳＬＰ１〜ＳＬＰ４が全て判定しきい値Ｓ１よりも大きいと判別されると、Ｐ１４においてタイマ５がカウントダウンされた後、Ｐ１５に移行する。そして、Ｐ１５の判別でＹＥＳとなった時点で、Ｐ１６においてフェイルフラグが１にセットされて、図１に示す警報器２２が作動される。このように、本実施例では、各推定スリップ量ＳＬＰ１〜ＳＬＰ４の全てが判定しきい値Ｓ１よりも大きい状態が所定時間Ｔ５だけ継続したときに、ロックアップ不能な故障発生と判定するようにされている。
【００５０】
前記Ｐ４〜Ｐ７の判別によって、各推定スリップ量ＳＬＰ１〜ＳＬＰ４のいずれかが判定しきい値Ｓ１以下であると判別されたときは、図７のＰ２１に移行する。このＰ２１においてはフェイルフラグが１であるか否かが判別され、このＰ２１の判別でＮＯのときは、故障の判定をリセットするのが不要なときであるとして、そのままリタ−ンされる。Ｐ２１の判別でＹＥＳのときは、Ｐ２２〜Ｐ２６の処理によって、フェイルフラグのリセットのための処理がなされるる。すなわち、各推定スリップ量ＳＬＰ１〜ＳＬＰ４のいずれかが判定しきい値Ｓ１以下である時間が所定時間Ｔ６だけ継続したときに、Ｐ２６において、フェイルフラグが０にリセットされる（警報器２２の作動なし）。
【００５１】
図８の説明
【００５２】
図８は、変速中であるか否かの判定手法の一例を示すものであり、図２のＱ１０での処理に対応する。先ず、今回の目標Ｇと前回の目標Ｇとが一致するか否かが判別される。このＰ３１の判別でＮＯのときは、変速が行われるときであり（変速指令信号出力）、このときは、Ｐ３２においてシフトフラグが０であるか否かが判別される。シフトフラグは、１のときが変速中であることを示すものであり、当初はＰ３２の判別でＹＥＳとなって、Ｐ３３において、前回目標Ｇが、ＧＯとしてセットされる。次いで、Ｐ３４において、変速中であることを示すべく、シフトフラグが１にセットされる。この後、Ｐ３５において、所定時間ＴＳが、現在の油温ＴＨＯと、前記ＧＯと、目標Ｇとに基づいて設定される。このＴＳは、油温が低いほど長くされ、ＧＯと目標Ｇとの差（の絶対値）が大きいほど長くされる。
【００５３】
前記Ｐ３１の判別でＹＥＳとなると、変速指令信号の出力は停止されるが、このときＰ３６において、シフトフラグが１であるか否かが判別される。このＰ３６の判別でＹＥＳのときは、Ｐ３８において、シフトタイマがカウントアップされて、Ｐ３９において、シフトタイマが所定時間ＴＳよりも大きいか否かが判別される。このＰ３９の判別でＮＯのときは、まだ変速が終了していないときであるとして、そのままリタ−ンされる。Ｐ３９の判別でＹＥＳとなると、Ｐ４０において、シフトフラグが０にリセットされて、変速終了となる。前記Ｐ３６の判別でＮＯのときは、シフトタイマが０にクリアされる。このように、本実施例では、変速指令信号を出力し終わったのちでも、所定時間ＴＳの間だけは、スリップ量が不安定なときであるとしてシフトフラグを１にセットしたままとして、故障判定を行うことを禁止するようになっている（図２のＱ１０では、シフトフラグが０ときにその判別がＮＯとなる）。
【００５４】
図１１、図１２の説明
【００５５】
図１１、図１２は、本発明の他の実施例を示すもので、故障判定を許可する車速（セット許可用車速）の設定（図３のＶＳＸ１〜ＶＳＸ４対応）を、前記実施例とは異なる手法で設定すると共に、故障の判定のリセットを許可する車速（リセット許可用車速）の設定を別途行うようにしたものである。
【００５６】
先ず、図１２において、各変速段におけるスリップ量（演算された推定スリップ量）と車速との関係を示す特性線を、ロックアップクラッチＯＮのときとＯＦＦのときに対応して示してある。いま、目標変速段が例えば３速のときを考える。このとき、３速のロックアップクラッチＯＮの特性線と交差する特性線は４速のロックアップクラッチＯＦＦのときであり、この両方の特性線が交差する車速がＶ２で示される。また、３速ロックアップクラッチＯＦＦの特性線に対しては、２速ロックアップクラッチＯＮの特性線が交差し（交差するときの車速がＶ１で示される）、また１速ロックアップクラッチＯＮの特性線が交差する（交差するときの車速がＶ３で示される）。
【００５７】
前記実施例の説明から既に明らかなように、目標変速段が３速のときは、車速がＶ１よりも小さいとき、Ｖ２より小さいとき、およびＶ３より小さいときのいずれも、目標変速段である３速用の方がスリップ量が大きくなってしまって故障判定に誤判定を生じてしまう可能性のあるときである（Ｖ３＜Ｖ２＜Ｖ１）。より詳しくは、車速がＶ１より大きければ誤判定する可能性のないときであり、車速がＶ３よりも小さいときは正常に故障判定できないときであり、車速がＶ１より小さくてかつＶ３よりも大きいときは、誤判定する場合と故障判定を正常になし得る状態とが混在した状態となる。勿論、上記車速Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、目標変速段が３速の場合に対応したものであり、目標変速段に応じて変化するものである。
【００５８】
本実施例では、正常であるのに故障であると判定してしまうおそれがあるが、故障判定を確実に行うことを優先して、故障判定を許可する車速（セット用許可車速）を、もっとも小さい車速Ｖ３よりも大きい車速域として設定するようにしてある。すなわち、図３のＱ２２、Ｑ２５、Ｑ２８、Ｑ３１におけるしきい値としての車速ＶＳＸ１〜ＶＳＸ４を、上記車速Ｖ３に対応したものとして設定するようにしてある（Ｖ３は、変速段毎に異なることは前述したとおり）。
【００５９】
また、本実施例では、前記車速Ｖ１を、故障の判定のリセットを許可するリセット用許可車速として設定して、当該車速Ｖ１よりも大きい車速となったことを条件として、故障の判定のリセットを許可するようにしてある。すなわち、故障と誤判定する可能性のなくなった車速域でのみ、故障の判定のリセットを許可するようにしてある（Ｖ１は、変速段毎に異なることは前述したとおり）。
【００６０】
図１１は、上記車速Ｖ１をリセット許可用車速として用いるときのフロ−チャ−トの要部を示してある。すなわち、図４のＱ４３の判別でＮＯのときに、実際の車速がＶ１よりも大きいか否かを判別するステップＱ５０Ｂを別途設けて、このＱ５０Ｂの判別でＹＥＳのときに、図４のＱ５１へ移行するようにしてある。なお、図５の場合は、Ｑ６２とＱ６９との間にＱ５０Ｂに対応したステップＱ７０Ｂがあらたに設けられる（図１１カッコ内の符号が、図５に対応した符号を示す）。
【００６１】
以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むものである。
(1)スリップ量を、エンジン回転数と推定タ−ビン回転数との偏差としてでなく、比として示すこともできる。
(2)多段変速歯車機構３としては、遊星歯車式に限らず、適宜の機構のものが採択し得る。
(3)ロックアップを行う領域設定は、適宜設定できる。
(4)故障発生という判定結果は、警報器を作動させるのに用いる代わりに、あるいはこれに加えて、次のようなことを行うこともでき、故障判定の結果をどのように用いるかは適宜選択できるものである。すなわち、後の整備工場での点検時での参考用として制御ユニットＵのＲＯＭに記憶したり（ダイアグアチェック用）、故障時の特別の変速制御を行ったり（ロックアップ制御を中止したり）、故障回復の特別の制御開始用とすることができる。特に、目標変速段にならない故障発生時には、実現できない目標変速段を除外した少ない数の変速段のみを用いた故障対応用の特別の変速特性を別途用意して、この別途用意された特別の変速特性を用いた変速制御を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す制御系統図。
【図２】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図３】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図４】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図５】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図６】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図７】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図８】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図９】変速段毎に、車速をパラメ−タとして設定された最大スリップ量を示す図。
【図１０】本発明の原理を説明するための図。
【図１１】本発明の他の実施例を示すもので、図４、図５とは異なる部分のみを示す要部フロ−チャ−ト。
【図１２】本発明の他の実施例における制御しきい値としての車速設定の手法を説明するための図。
【符号の説明】
１：エンジン
２：トルクコンバ−タ
３：多段変速歯車機構
４：ロックアップクラッチ
１２：ギアエラ−判定部
１３：ロックアップフィエル判定部
２１、２２：警報器
Ｕ：制御ユニット
Ｓ１：センサ（エンジン回転数）
Ｓ３：センサ（車速）
Ｓ４：センサ（油温）
ＡＴ：自動変速機

Claims

トルクコンバ−タと多段変速歯車機構とを備え、あらかじ定められた変速特性に基づいて得られる目標変速段となるように該多段変速歯車機構の変速段切換手段に変速信号を出力するようにした自動変速機の故障判定装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記車速検出手段で検出される車速に基づいて、前記目標変速段に対応したタ−ビン回転数を決定するタ−ビン回転数決定手段と、
前記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数と前記タ−ビン回転数決定手段により決定されたタ−ビン回転数とから、前記トルクコンバ−タの推定スリップ量を決定する推定スリップ量決定手段と、
前記推定スリップ量決定手段により決定された推定スリップ量を、あらかじめ設定された所定の基準スリップ量と比較することにより故障判定を行う故障判定手段と、
を備え，
前記基準スリップ量が、車速をパラメ−タとして各変速段毎に設定された最大スリップ量として記憶手段に記憶され、
前記故障判定に用いる前記基準スリップ量が、前記記憶手段に記憶されている最大スリップ量のうち、前記車速検出手段で検出された車速と前記目標変速段とに対応したものが用いられ、
前記故障判定手段が、前記推定スリップ量が前記最大スリップ量よりも大きいときに故障であると判定する、
ことを特徴とする自動変速機の故障判定装置。
トルクコンバ−タと多段変速歯車機構とを備え、あらかじ定められた変速特性に基づいて得られる目標変速段となるように該多段変速歯車機構の変速段切換手段に変速信号を出力するようにした自動変速機の故障判定装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記車速検出手段で検出される車速に基づいて、前記目標変速段に対応したタ−ビン回転数を決定するタ−ビン回転数決定手段と、
前記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転数と前記タ−ビン回転数決定手段により決定されたタ−ビン回転数とから、前記トルクコンバ−タの推定スリップ量を決定する推定スリップ量決定手段と、
前記推定スリップ量決定手段により決定された推定スリップ量を、あらかじめ設定された所定の基準スリップ量と比較することにより故障判定を行う故障判定手段と、
を備え，
前記基準スリップ量が、零よりも小さい負の値として設定され、
前記故障判定手段が、前記推定スリップ量が前記基準スリップ量よりも小さいときに故障であると判定するように設定されている、
ことを特徴とする自動変速機の故障判定装置。
トルクコンバ−タと多段変速歯車機構とを備え、あらかじ定められた変速特性に基づいて得られる目標変速段となるように該多段変速歯車機構の変速段切換手段に変速信号を出力するようにした自動変速機の故障判定方法において、
車速とエンジン回転数とに基づいて、前記目標変速段に対応したタ−ビン回転数を決定する第１ステップと、
エンジン回転数と前記第１ステップで決定されたタ−ビン回転数とから、前記トルクコンバ−タの推定スリップ量を決定する第２ステップと、
前記推定スリップ量を、あらかじめ設定された所定の基準スリップ量と比較することにより故障判定を行う第３ステップと、
を備え，
前記目標変速段に対応して、車速をパラメ−タとして最大スリップ量を決定する第４ステップをさらに備え、
前記第３ステップにおいて、前記推定スリップ量が前記最大スリップ量よりも大きいときに故障であると判定される、
ことを特徴とする自動変速機の故障判定方法。
トルクコンバ−タと多段変速歯車機構とを備え、あらかじ定められた変速特性に基づいて得られる目標変速段となるように該多段変速歯車機構の変速段切換手段に変速信号を出力するようにした自動変速機の故障判定方法において、
車速とエンジン回転数とに基づいて、前記目標変速段に対応したタ−ビン回転数を決定する第１ステップと、
エンジン回転数と前記第１ステップで決定されたタ−ビン回転数とから、前記トルクコンバ−タの推定スリップ量を決定する第２ステップと、
前記推定スリップ量を、あらかじめ設定された所定の基準スリップ量と比較することにより故障判定を行う第３ステップと、
を備え，
前記第３ステップにおいて、前記推定スリップ量が、零よりも小さい負の値よりも小さいときに故障であると判定される、
ことを特徴とする自動変速機の故障判定方法。