JP3656004B2 - 油圧検出装置の故障診断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）に対する供給油圧を各ソレノイドバルブにより目標油圧に制御して変速を行わせる直動式の自動変速機において、各摩擦係合要素への実油圧を検出するために用いられる油圧検出装置（油圧センサ若しくは油圧スイッチ）の故障を診断する故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用自動変速機として、一方向クラッチを用いずに、少なくとも２つの摩擦係合要素の締結と解放とを同時に油圧制御して変速を行わせるものが注目されており、このものでは、各摩擦係合要素に対する供給油圧を各ソレノイドバルブにより目標油圧に制御することによって変速を行わせている。
【０００３】
ここで、フィードバック制御等のため、各摩擦係合要素への実油圧を検出するために、油圧検出装置として、油圧センサ（若しくは油圧スイッチ）が用いられているが、信頼性向上のため、この油圧センサ（若しくは油圧スイッチ）について、故障診断をする必要がある。
【０００４】
自動変速機における油圧センサの故障診断装置としては、特にベルト式無段変速機用のものとして、特開平６−２１３３１６号公報に示されるように、目標油圧の変化にかかわらず、油圧センサの出力が所定期間変化しない場合に、ベルト式無段変速機の伝動ベルトのすべり状態を検出し、すべりが発生していないときに、油圧センサの故障と診断するものがある。
【０００５】
しかし、これは、油圧センサの故障診断が、ベルト式無段変速機に限定されており、また、ベルトのスリップ状態を監視する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような実情のもと、直動式の自動変速機において、油圧検出装置の故障診断を行うため、目標油圧と実油圧とを比較し、その差に基づいて、例えば目標油圧が変化したにもかかわらず、実油圧が変化せず、その差が大きい場合に、油圧検出装置の故障と診断するが、その際、電源投入後に最初に使用する場合は、油圧系統にエアが混入していて、ソレノイドバルブが正常に動作しても油圧が適正に制御されないことから、油圧が適正に制御される状態になってから、故障診断を行わせることで、故障診断の精度を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、各摩擦係合要素に対する供給油圧を各ソレノイドバルブにより目標油圧に制御して変速を行わせる自動変速機において、各摩擦係合要素への実油圧を検出するために用いられる油圧検出装置の故障を診断する故障診断装置であることを前提とする。
【０００８】
ここにおいて、第１の発明では、図１（Ａ）に示すように、電源投入後、最初の各ソレノイドバルブによる各摩擦係合要素の締結・解放動作の終了を検出する手段（初回動作終了検出手段）と、前記最初の締結・解放動作の終了後に、各油圧検出装置の故障診断を許可する手段（診断許可手段）と、を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明では、図１（Ｂ）に示すように、電源投入後、停止レンジから走行レンジへのセレクトを検出する手段（セレクト検出手段）と、前記セレクトの検出時に、所定のソレノイドバルブを作動させてプリチャージを行わせる手段（プリチャージ手段）と、前記プリチャージ後に、対応する油圧検出装置の故障診断を許可する手段（診断許可手段）と、を設けたことを特徴とする。
【００１０】
尚、診断対象の油圧検出装置は、一般的には油圧センサであるが、油圧スイッチであってもよい。
また、故障診断の方法としては、目標油圧と実油圧との差に基づいて故障診断を行うのが一般的である。
【００１１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、電源投入後、最初の各ソレノイドバルブによる各摩擦係合要素の締結・解放動作の終了後に、各油圧検出装置の故障診断を許可することで、２回目の締結動作からは、エアの影響が除去されるので、故障診断の精度を向上させることができる。
【００１２】
第２の発明によれば、電源投入後、停止レンジから走行レンジへのセレクトを検出した時に、所定のソレノイドバルブを作動させて故障診断用のプリチャージを行わせ、このプリチャージ後に、対応する油圧検出装置の故障診断を許可することで、プリチャージにより、積極的にエアの影響を除去できるので、故障診断の精度を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図２は本発明に係る油圧検出装置の故障診断装置が適用される車両用自動変速機のシステム図であり、図示しない車両に搭載されるエンジン１の出力トルクは自動変速機２を介して駆動輪に伝達される。
【００１４】
前記自動変速機２は、クラッチ、ブレーキなどの摩擦係合要素に対する作動油圧の供給をソレノイドバルブユニット３によって制御することで変速が行われる構成のものであり、具体的には、図３に示すように、トルクコンバータＴ／Ｃを介してエンジンの出力トルクを入力する構成であって、フロント遊星歯車組８３、リヤ遊星歯車組８４を備えると共に、摩擦係合要素として、リバースクラッチＲ／Ｃ、ハイクラッチＨ／Ｃ、バンドブレーキＢ／Ｂ、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ、フォワードクラッチＦＷＤ／Ｃを備える。尚、図３において、８１は変速機の入力軸、８２は変速機の出力軸を示し、また、Ｎｅはエンジン回転速度、Ｎｔはタービン回転速度、Ｎｏは出力軸回転速度を示す。
【００１５】
上記構成において、図４に示すように、前記リバースクラッチＲ／Ｃ、ハイクラッチＨ／Ｃ、バンドブレーキＢ／Ｂ、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ、フォワードクラッチＦＷＤ／Ｃの締結、解放の組み合わせに応じて変速が行われ、例えば、３速→４速のアップシフト時には、フォワードクラッチＦＷＤ／Ｃの解放と、バンドブレーキＢ／Ｂの締結とが同時に行われることになる。すなわち、この自動変速機２は、一方向クラッチを用いずに、少なくとも２つの摩擦係合要素の締結と解放とを同時に油圧制御によって行わせる変速（所謂クラッチツウクラッチ変速）を実行する構成となっている。
【００１６】
このため、図５に示すように、各摩擦係合要素２０ごとに、ライン圧（元圧）源とドレインとにつながれたソレノイドバルブ３０が設けられ、各ソレノイドバルブ３０の開度又は開時間（デューティ）を制御することにより、各摩擦係合要素２０への作動油圧を制御するようになっている。また、各摩擦係合要素２０毎に、油圧センサ５０が設けられ、各摩擦係合要素２０への実油圧を検出することができる。
【００１７】
前記ソレノイドバルブユニット３（各ソレノイドバルブ３０）を制御するコントロールユニット４には、各ソレノイドバルブ３０の駆動電流と油圧との相関を示すテーブルが記憶されており、目標油圧を演算すると、この目標油圧に対応する駆動電流をテーブル変換によって求めて、各ソレノイドバルブ３０の駆動電流を制御する。
【００１８】
クラッチ等の摩擦係合要素の締結制御においては、図６に示すように、先ず、プリチャージを行って摩擦係合要素を接触直前まで無効ストロークさせた後、作動油圧を締結力が発生するぎりぎりのリターン圧（臨界圧）に保持し、その後、摩擦係合要素の締結が所定のタイミングで進行するように作動油圧を制御する。
【００１９】
ここで、前記コントロールユニット４は、温度条件の変化等によってソレノイドバルブの駆動電流と実際に得られる油圧との相関が変化しても目標油圧に精度良く制御すべく、実際の油圧の検出結果に基づいてソレノイドバルブの制御特性を補正するようになっており、このような補正を含む変速制御のフローチャートを図７に示す。
【００２０】
図７のフローチャートは、１つのソレノイドバルブに対して実行されるルーチンを示すものであり、他のソレノイドバルブに対しても同様な処理が個別になされるものとする。
【００２１】
ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、変速時の目標油圧を演算する。
ステップ２では、目標油圧と駆動電流との相関を示すテーブルに基づいて前記目標油圧に相当する駆動電流を求める。
【００２２】
ステップ３では、ソレノイドバルブに対して前記駆動電流を与えて油圧制御を行わせる。
ステップ４では、前記ソレノイドバルブで制御される実油圧を検出する油圧センサの検出結果を読込む。
【００２３】
ステップ５では、前記検出された実油圧と駆動電流との相関から、前記目標油圧と駆動電流との相関を示すテーブルを書換える補正を実行し、次回以降においては、前記書換えられたテーブルに基づいて駆動電流が決定されるようにする。
【００２４】
例えば、実油圧が目標油圧よりも低かった場合には、駆動電流に対応する油圧が一律低くなるようにテーブルが書換えられることになる。尚、変換テーブルを書換える代わりに駆動電流の補正値を設定し、次回の同じソレノイドバルブを用いた変速において、前記補正値で駆動電流を補正するようにしてもよく、前記変換テーブルを書換えることは、実質的に、上記の駆動電流の補正と同義である。
【００２５】
上記構成によると、各ソレノイドバルブ毎に制御特性が補正されて油圧制御が行われるので、各ソレノイドバルブ毎に温度条件やばらつきの影響を受けない油圧制御を行える。
【００２６】
次に本発明に係る油圧検出装置（油圧センサ）の故障診断装置について、コントロールユニット４により実行される故障診断の第１実施形態を示す図８のフローチャートにより説明する。
【００２７】
図８のフローチャートは、１つの油圧センサに対して実行されるルーチンを示すものであり、他の油圧センサに対しても同様な処理が個別になされるものとする。
【００２８】
ステップ１１では、電源スイッチであるイグニッションキースイッチがＯＮか否かを判定し、ＯＮの場合にステップ１２へ進む。
ステップ１２では、最初の診断対象の油圧センサに対応するソレノイドバルブによる電源投入後最初の摩擦係合要素の締結・解放動作（初回動作）が終了したか否か、すなわち、ソレノイドバルブが１動作（ＯＮ→ＯＦＦ）を終了したか否かを判定する。これは指令信号より判定する。この部分が初回動作終了検出手段に相当する。
【００２９】
最初の締結・解放動作が終了していない場合は、エア混入の影響があるとみなし、油圧センサの故障診断は行わない。
最初の締結・解放動作が終了している場合は、エア混入の影響が除去されたものとみなし、油圧センサの故障診断を許可して、ステップ１３へ進ませる。この部分が診断許可手段に相当する。
【００３０】
ステップ１３では、油圧センサの故障診断を行う。具体的には、目標油圧と実油圧とを比較し、その差に基づいて、例えば目標油圧が変化したにもかかわらず、実油圧が変化せず、その差が大きい場合に、油圧センサの故障と診断する。
【００３１】
すなわち、図９に示すように、１回目の締結・解放動作が終了するまでは、油圧系統へのエアの混入により適正な油圧制御がなされない恐れがあることから、故障診断を禁止し、２回目以降に故障診断を許可するのである。２回目以降からは、エアの影響が除去されるので、故障診断の精度を向上させることができる。
【００３２】
図１０には、故障診断の第２実施形態のフローチャートを示す。
ステップ２１では、電源スイッチであるイグニッションキースイッチがＯＮか否かを判定し、ＯＮの場合にステップ２２へ進む。
【００３３】
ステップ２２では、電源投入後の停止レンジ（Ｎ）から走行レンジ（Ｄ）へのセレクトを検出し、該Ｎ→Ｄセレクトを検出した場合にステップ２３へ進む。この部分がセレクト検出手段に相当する。
【００３４】
ステップ２３では、ソレノイドバルブを作動させて故障診断用のプリチャージを行わせる。すなわち、油圧系統にある程度の圧力の油圧を供給して、エアの影響を除去する。この部分がプレイチャージ手段に相当する。
【００３５】
ステップ２４では、プリチャージが完了したか否かを判定し、完了した場合に、油圧センサの故障診断を許可して、ステップ２５へ進ませる。この部分が診断許可手段に相当する。
【００３６】
ステップ２５では、油圧センサの故障診断を行う。具体的には、目標油圧と実油圧とを比較し、その差に基づいて、例えば目標油圧が変化したにもかかわらず、実油圧が変化せず、その差が大きい場合に、油圧センサの故障と診断する。
【００３７】
このように、電源投入後、Ｎ→Ｄセレクトを検出した時に、所定のソレノイドバルブを作動させて故障診断用のプリチャージを行わせ、このプリチャージ後に、対応する油圧検出装置の故障診断を許可することで、プリチャージにより、積極的にエアの影響を除去でき、故障診断の精度を向上させることができる。
【００３８】
尚、以上の実施形態では、診断対象の油圧検出装置が、実油圧に応じて連続的に出力が変化する油圧センサである場合について説明したが、実油圧に応じて所定のしきい値を境に出力がＯＮ／ＯＦＦする油圧スイッチの場合も適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 車両用自動変速機のシステム図
【図３】 自動変速機の詳細構成図
【図４】 自動変速機における摩擦係合要素の締結状態の組み合わせによる変速の様子を示す図
【図５】 各摩擦係合要素に対する油圧回路図
【図６】 変速時の油圧制御の様子を示すタイムチャート
【図７】 変速制御のフローチャート
【図８】 故障診断の第１実施形態を示すフローチャート
【図９】 診断許可タイミングを示すタイムチャート
【図１０】故障診断の第２実施形態を示すフローチャート
【符号の説明】
１ エンジン
２ 自動変速機
３ ソレノイドバルブユニット
４ コントロールユニット
２０ 摩擦係合要素
３０ ソレノイドバルブ
５０ 油圧センサ

Claims (5)

1. 各摩擦係合要素に対する供給油圧を各ソレノイドバルブにより目標油圧に制御して変速を行わせる自動変速機において、各摩擦係合要素への実油圧を検出するために用いられる油圧検出装置の故障を診断する装置であって、
   電源投入後、最初の各ソレノイドバルブによる各摩擦係合要素の締結・解放動作の終了を検出する手段と、
   前記最初の締結・解放動作の終了後に、各油圧検出装置の故障診断を許可する手段と、
   を設けたことを特徴とする油圧検出装置の故障診断装置。
2. 各摩擦係合要素に対する供給油圧を各ソレノイドバルブにより目標油圧に制御して変速を行わせる自動変速機において、各摩擦係合要素への実油圧を検出するために用いられる油圧検出装置の故障を診断する装置であって、
   電源投入後、停止レンジから走行レンジへのセレクトを検出する手段と、
   前記セレクトの検出時に、所定のソレノイドバルブを作動させてプリチャージを行わせる手段と、
   前記プリチャージ後に、対応する油圧検出装置の故障診断を許可する手段と、
   を設けたことを特徴とする油圧検出装置の故障診断装置。
3. 診断対象の油圧検出装置が油圧センサであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の油圧検出装置の故障診断装置。
4. 診断対象の油圧検出装置が油圧スイッチであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の油圧検出装置の故障診断装置。
5. 目標油圧と実油圧との差に基づいて故障診断を行うことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の油圧検出装置の故障診断装置。

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