JP5262694B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輌等に搭載される自動変速機の制御装置に係り、詳しくは、複数の摩擦係合要素の掴み換えにより変速を行った後にギヤ比に基づきフェール判定を行う自動変速機の制御装置に関する。

一般に、例えば車輌等に搭載される多段式の自動変速機にあっては、クラッチやブレーキ等からなる摩擦係合要素の掴み換えを行うことで変速を行っている。ところで、上述の掴み換え変速は、例えば油圧制御装置におけるリニアソレノイドバルブ等を電気的に制御することで、上記摩擦係合要素の係合・解放を制御しているが、何らかの原因により、摩擦係合要素が係合したままとなる係合フェールや摩擦係合要素が解放したままとなる解放フェールが生じる虞がある。このようなフェールが生じた場合は、フェール判定に伴ってフェールセーフを実行することで走行安全性の確保を図ることが必要となるため、変速中のギヤ比（ギヤ比）と所定の閾値とを比較することでフェール判定を行うものが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−２５５５１８号公報

ところで、上記特許文献１のものは、変速中にフェール判定を行っているが、変速終了後のギヤ比が目標のギヤ比と異なっているか否か、つまり変速後のギヤ比成立状態からフェールを判定することも考えられる。しかし、変速後にフェール判定を行う場合、上述した解放フェールが生じた場合には摩擦係合要素が係合されずにニュートラル状態となるだけであるが、上記係合フェールが生じた場合は、変速前に係合していた摩擦係合要素に加えて新たに摩擦係合要素を係合してしまい、不要な摩擦係合要素の係合を生じてしまう虞がある。本出願人は、このような不要な係合状態を防止するため、油圧回路に係合不要な摩擦係合要素の油圧が入力された際に１つの油圧を遮断するカットオフバルブを設けることや、係合不要な摩擦係合要素が係合した際に１つの摩擦係合要素が滑るように予め油圧設定を低くしておくことも考えている。

しかしながら、このような同時係合を防止する構成にあっても、例えばカットオフバルブによる油圧カットが微妙な油圧バランスによって遅れた場合や、摩擦係合要素の１つが滑りながら所定の変速段に落ち着かせて回避する場合など、ギヤ比が一定となるまでにはある程度の時間を要する場合があり、上記ギヤ比に基づきフェール判定を行う時点で、ギヤ比が一定でないと（変化中であると）、係合フェールであるにも拘らず、解放フェールと誤判定する虞があった。一方で、フェール判定を変速後しばらくしてから実行するように設定することも考えられるが、フェール判定が遅くなり、フェールセーフ制御が遅れてしまうという問題がある。

そこで本発明は、変速後のフェール判定の迅速化を図ることが可能でありながら、変速後のフェール判定の精度向上を図ることも可能な自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る本発明は（例えば図１乃至図５参照）、駆動源（２）に接続される入力軸（１０）と、駆動車輪に接続される出力軸（１１）と、複数の摩擦係合要素（例えばＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）とを有し、前記複数の摩擦係合要素を掴み換えることにより複数の変速段（例えば前進１〜６速段及び後進段）に変速する自動変速機構（５）を備える自動変速機（３）の制御装置（１）において、
前記入力軸（１０）の回転速度（Ｎｉｎ）と前記出力軸（１１）の回転速度（Ｎｏｕｔ）とに基づきギヤ比を随時演算するギヤ比演算手段（２２）と、
前記変速の終了後（Ｔ０経過後）における第１の所定時間（Ｔａ）の間に、前記ギヤ比演算手段（２２）により演算されたギヤ比が前記複数の変速段のギヤ比の何れかであるか否かを判定する第１ギヤ比成立判定手段（２５）と、
前記第１ギヤ比成立判定手段（２５）が前記第１の所定時間（Ｔａ）の間に何れかの変速段のギヤ比が成立したことを判定し、前記変速の終了後の目標ギヤ比と前記ギヤ比演算手段（２２）により演算されたギヤ比とが異なる場合、前記変速にて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであることを判定する係合フェール判定手段（２４）と、
前記第１ギヤ比成立判定手段（２５）が前記第１の所定時間（Ｔａ）の間に何れの変速段のギヤ比も成立していないことを判定した際に、前記係合フェール判定手段（２４）によるフェール判定を中断するフェール判定中断手段（２９）と、
前記フェール判定中断手段（２９）により前記係合フェール判定手段（２４）によるフェール判定が中断されている間に、第２の所定時間（Ｔｂ）に亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したか否かを判定する第２ギヤ比成立判定手段（２６）と、
前記第２ギヤ比成立判定手段（２６）により前記第２の所定時間（Ｔｂ）に亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したことが判定された際に、前記係合フェール判定手段（２４）によるフェール判定の中断を解除するフェール判定中断解除手段（３０）と、
前記フェール判定中断手段（２９）が前記係合フェール判定手段（２４）によるフェール判定を中断してから第３の所定時間（Ｔｃ）の間、前記第２ギヤ比成立判定手段（２６）により前記第２の所定時間（Ｔｂ）に亘って何れかの変速段のギヤ比も成立しなかったことが判定された際に、前記掴み換えにて係合されるはずの摩擦係合要素が解放状態にあるフェールであることを判定する解放フェール判定手段（２７）と、を備えた、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置（１）にある。

請求項２に係る本発明は（例えば図３乃至図５参照）、前記入力軸（１０）に入力されるトルク（Ｔｉｎ）を算出する入力トルク算出手段（２３）を備え、
前記フェール判定中断解除手段（３０）は、前記第２の所定時間（Ｔｂ）に亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したことが判定され、かつ前記入力軸（１０）に入力される入力トルク（Ｔｉｎ）が所定トルク（Ｔｔ）以上であることを判定した際に、前記係合フェール判定手段（２４）によるフェール判定の中断を解除する、
ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置（１）にある。

請求項３に係る本発明は（例えば図３乃至図５参照）、前記係合フェール判定手段（２４）が、前記掴み換えにて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであることを判定した際に、該係合状態にある摩擦係合要素を用いた変速段に変速制御する係合フェールセーフ手段（２８）を備えた、
ことを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置（１）にある。

請求項４に係る本発明は（例えば図３乃至図５参照）、前記解放フェール判定手段（２７）が、前記掴み換えにて係合されるはずの摩擦係合要素が解放状態にあるフェールであることを判定した際に、該解放状態にある摩擦係合要素を用いない変速段に変速制御する解放フェールセーフ手段（３１）を備えた、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機の制御装置（１）にある。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、第１ギヤ比成立判定手段により変速の終了時から第１の所定時間の間にギヤ比が複数の変速段のギヤ比の何れかとなったことが判定され、係合フェール判定手段により変速後の目標ギヤ比と演算されたギヤ比とが異なると判定された場合、変速にて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであることを判定することができ、迅速に摩擦係合要素が係合状態にあるフェールに対応したフェールセーフを実行することが可能となる。

一方、第１ギヤ比成立判定手段により変速の終了時から第１の所定時間の間にギヤ比が何れの変速段のギヤ比も成立していないことを判定した際は、係合フェール判定手段によるフェール判定を中断するので、解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであるにも拘らず、ギヤ比が安定するまで時間を要している状態を、摩擦係合要素が解放状態にあるフェール（ニュートラル状態のフェール）であると誤判定してしまうことを防止することができる。

更に、フェール判定中断手段により係合フェール判定手段によるフェール判定が中断されている間に、第２ギヤ比成立判定手段が第２の所定時間に亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したことを判定した際は、フェール判定中断解除手段が係合フェール判定手段によるフェール判定の中断を解除し、上記係合フェール判定手段が、変速にて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであることを判定するので、摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであることを精度良く判定することができ、対応したフェールセーフを確実に実行することが可能となる。
また、フェール判定中断手段が係合フェール判定手段によるフェール判定を中断してから第３の所定時間の間、第２ギヤ比成立判定手段により第２の所定時間に亘って何れかの変速段のギヤ比も成立しなかったことが判定された際に、解放フェール判定手段が、掴み換えにて係合されるはずの摩擦係合要素が解放状態にあるフェールであることを判定するので、摩擦係合要素が解放状態にあるフェールであることを精度良く判定することができ、対応したフェールセーフを確実に実行することを可能とすることができる。

即ち、フェール判定の中断・解除を的確に実行することで、フェール判定の精度向上を図ることができると共に、確実にフェールである状況を直ちにフェールとして判定するので、フェール判定の迅速化を図ることが可能となり、対応したフェールセーフを確実にかつ迅速に実行することを可能とすることができる。

請求項２に係る本発明によると、フェール判定中断解除手段は、第２の所定時間に亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したことが判定され、かつ入力軸に入力される入力トルクが所定トルク以上であることを判定した際に、係合フェール判定手段によるフェール判定の中断を解除するので、摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであることをさらに精度良く判定することができる。

請求項３に係る本発明によると、係合フェールセーフ手段を備えているので、係合フェール判定手段が、掴み換えにて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであることを判定した際に、該係合状態にある摩擦係合要素を用いた変速段に変速制御するフェールセーフを実行することができる。

請求項４に係る本発明によると、解放フェールセーフ手段を備えているので、解放フェール判定手段が、掴み換えにて係合されるはずの摩擦係合要素が解放状態にあるフェールであることを判定した際に、該解放状態にある摩擦係合要素を用いない変速段に変速制御するフェールセーフを実行することができる。

以下、本発明に係る実施の形態を図面に沿って説明する。

まず、本発明を適用し得る自動変速機３の概略構成について図１に沿って説明する。図１に示すように、例えばＦＦタイプ（フロントエンジン、フロントドライブ）の車輌に用いて好適な自動変速機３は、エンジン（駆動源）２（図３参照）に接続し得る自動変速機の入力軸８を有しており、該入力軸８の軸方向を中心としてトルクコンバータ４と、自動変速機構５とを備えている。

上記トルクコンバータ４は、自動変速機３の入力軸８に接続されたポンプインペラ４ａと、作動流体を介して該ポンプインペラ４ａの回転が伝達されるタービンランナ４ｂとを有しており、該タービンランナ４ｂは、上記入力軸８と同軸上に配設された上記自動変速機構５の入力軸１０に接続されている。また、該トルクコンバータ４には、ロックアップクラッチ７が備えられており、該ロックアップクラッチ７が係合されると、上記自動変速機３の入力軸８の回転が自動変速機構５の入力軸１０に直接伝達される。

上記自動変速機構５には、入力軸１０上において、シングルピニオンプラネタリギヤＳＰと、ラビニヨ型プラネタリギヤユニットＰＵとが備えられている。上記プラネタリギヤＳＰは、サンギヤＳ１、キャリヤＣＲ１、及びリングギヤＲ１を備えており、該キャリヤＣＲ１に、サンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛合するピニオンＰ１を有している。また、上記プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素としてサンギヤＳ２、サンギヤＳ３、キャリヤＣＲ２、及びリングギヤＲ２を有し、該キャリヤＣＲ２に、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛合するロングピニオンＰＬと、サンギヤＳ３に噛合するショートピニオンＰＳとを互いに噛合する形で有している。

上記プラネタリギヤＳＰのサンギヤＳ１は、ミッションケース９に固定されており、上記リングギヤＲ１は、上記入力軸１０に接続されている。上記キャリヤＣＲ１は、該サンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛合し、入力回転が減速された減速回転になると共に、クラッチＣ−１（摩擦係合要素）及びクラッチＣ−３（摩擦係合要素）に接続されている。

一方、上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ２はブレーキＢ−１（摩擦係合要素）に接続されると共に上記クラッチＣ−３に接続され、該クラッチＣ−３を介して上記キャリヤＣＲ１に接続される。また、上記サンギヤＳ３はクラッチＣ−１に接続され、該クラッチＣ−１を介して上記キャリヤＣＲ１に接続される。更に、上記キャリヤＣＲ２は、クラッチＣ−２（摩擦係合要素）に接続され、該クラッチＣ−２を介して入力軸１０に接続されていると共に、ワンウェイクラッチＦ−１及びブレーキＢ−２（摩擦係合要素）に接続されている。そして、上記リングギヤＲ２は、カウンタギヤ（出力軸）１１に接続されており、該カウンタギヤ１１は、不図示のカウンタシャフト、ディファレンシャル装置を介して駆動車輪に接続されている。

上記のように構成された自動変速機構５は、図２に示す作動表のように前進１速段〜前進６速段及び後進段において、各クラッチＣ−１〜Ｃ−３、ブレーキＢ−１〜Ｂ−２、ワンウェイクラッチＦ−１が作動することにより、良好なステップ比をもって変速段のギヤ比を形成する。また、これらの各クラッチＣ−１〜Ｃ−３、ブレーキＢ−１〜Ｂ−２同士を掴み換えすることで各変速制御が実行される。

なお、各変速段において作動させるクラッチやブレーキの油圧は、入力トルクに対して安全率を加味した油圧に設定され、例えば他のクラッチ又はブレーキが同時に係合し、３つのクラッチやブレーキが同時係合したとしても、そのうちの１つが滑り、かつ基本的にアップシフト側の変速段を達成するように構成することができる（出願時未公開、ＰＣＴ出願ＪＰ２００８／６７７２２）。

つづいて、本発明に係る自動変速機の制御装置１の概略構成について図３に沿って説明する。

図３に示すように、本自動変速機の制御装置１は、制御部（ＥＣＵ）２０を有しており、該制御部２０は、アクセル開度センサ４１、出力軸回転速度（車速）センサ４２、入力軸回転速度センサ４３などが接続されている。該制御部２０には、変速マップ２１ａを有する変速制御手段２１、ギヤ比演算手段２２、入力トルク算出手段２３、係合フェール判定手段２４、第１タイマＴ１を有する第１ギヤ比成立判定手段２５、第２タイマＴ２及び第３タイマＴ３を有する第２ギヤ比成立判定手段２６、解放フェール判定手段２７、係合フェールセーフ手段２８、フェール判定中断手段２９、フェール判定中断解除手段３０、解放フェールセーフ手段３１が備えられている。

なお、油圧制御装置６には、制御部２０（変速制御手段２１）からの電子指令によって油圧を調圧出力し得る複数のリニアソレノイドバルブ（不図示）が備えられており、上述した自動変速機構５のクラッチＣ−１、Ｃ−２、Ｃ−３、ブレーキＢ−１、Ｂ−２のそれぞれの油圧サーボ（不図示）に油圧Ｐ_Ｃ１，Ｐ_Ｃ２，Ｐ_Ｃ３，Ｐ_Ｂ１，Ｐ_Ｂ２を自在に調圧することで、それらクラッチやブレーキの係合・解放状態を自在に制御し、つまり変速段を変更自在に制御し得るように構成されている。

上記変速制御手段２１は、例えば図示を省略したシフトレバーの操作位置等に基づき自動変速モードの状態であると、アクセル開度センサ４１により検出されるアクセル開度θｄ及び出力軸回転速度センサ４２により検出される出力軸（カウンタギヤ１１の）回転速度Ｎｏｕｔ（即ち、車速Ｖ）に基づき変速マップ２１ａを参照し、最適な変速段を判断する。なお、変速マップ２１ａには、予め各変速段に対する変速点（アップシフト点及びダウンシフト点）が、アクセル開度θｄと出力軸回転速度Ｎｏｕｔとに対応付けられて記録されている。

上記ギヤ比演算手段２２は、出力軸回転速度センサ４２により検出される出力軸回転速度Ｎｏｕｔと入力軸回転速度センサ４３により検出される入力軸１０の回転速度Ｎｉｎとに基づき実際のギヤ比（変速比）を随時演算する。また、上記入力トルク算出手段２３は、例えばエンジン２からのエンジントルク信号に基づき、入力軸１０に入力されている入力トルクＴｉｎを算出する。

上記第１ギヤ比成立判定手段２５は、変速終了後（詳しくは変速終了指令から一定時間Ｔ０が経過した実際の変速終了後）から、第１タイマＴ１により計時した第１の所定時間Ｔａの間に、上記ギヤ比演算手段２２により演算された実際のギヤ比が、複数の変速段の何れかのギヤ比（詳しくは各変速段のギヤ比の所定範囲±α以内）であるか否かを判定する。

上記係合フェール判定手段２４は、上記第１ギヤ比成立判定手段２５の判定結果、或いは詳しくは後述する第２ギヤ比成立判定手段２６の判定結果に基づき、本来の変速後のギヤ比（正常に変速した際の目標ギヤ比）と上記ギヤ比演算手段により演算されたギヤ比とが異なる場合（詳しくはそのギヤ比の所定範囲±α以外の場合）、つまり目標の変速段と異なる変速段が形成された場合であるので、変速にて解放されるはずのクラッチ或いはブレーキ（摩擦係合要素）が係合状態にあるフェールであることを判定する。なお、演算されたギヤ比が本来の変速後のギヤ比である場合は、つまり正常な変速であるので、何らフェール判定は行わない。

上記係合フェールセーフ手段２８は、上記係合フェール判定手段２４が、掴み換え（即ち変速）にて解放されるはずのクラッチ或いはブレーキが係合状態にあるフェール（以下、「係合フェール」という。）であることを判定した際、該係合状態にある摩擦係合要素を用いた変速段に変速制御する。即ち図２に示すように、例えば４−５変速等にて異なるギヤ比となった場合はクラッチＣ−１が係合フェールであるので車速に応じて前進１〜４速段に、例えば４−３変速等にて異なるギヤ比となった場合はクラッチＣ−２が係合フェールであるので車速に応じて前進４〜６速段に、例えば３−２変速や５−６変速等にて異なるギヤ比となった場合はクラッチＣ−３が係合フェールであるので車速に応じて前進３速段又は前進５速段に、例えば２−３変速や６−５変速にて異なるギヤ比となった場合はブレーキＢ−１が係合フェールであるので車速に応じて前進２速段又は前進６速段に、それぞれ変速制御する。なお、ブレーキＢ−２は、油圧制御装置６においてクラッチＣ−２と同じリニアソレノイドバルブを用いているので、本実施の形態においては、構造上、ブレーキＢ−２が係合フェールとなることはない。

上記フェール判定中断手段２９は、上記第１ギヤ比成立判定手段２５が第１の所定時間Ｔａの間に何れの変速段のギヤ比も成立していないことを判定した際、即ち、各変速段のギヤ比同士の中間にあって、変速段の形成が遅れているのかニュートラル状態であるのかが判定できない状態である際に、上記係合フェール判定手段２４にフェール判定の中断を指令する。

また、上記第２ギヤ比成立判定手段２６は、上記フェール判定中断手段２９により係合フェール判定手段２４のフェール判定が中断されている間にあって、該中断の開始から第３タイマＴ３により計時した第３の所定時間Ｔｃの間において、第２タイマＴ２により計時された第２の所定時間Ｔｂに亘って何れかの変速段のギヤ比（詳しくは各変速段のギヤ比の所定範囲±α以内）が成立したか否かを判定する。加えて、第２ギヤ比成立判定手段２６は、上記入力トルク算出手段２３により算出される入力トルクＴｉｎが所定トルクＴｔ以上であるか否かも判定する。即ち、ニュートラル状態であるか否かを精度良く判定するため、入力トルクＴｉｎが所定トルクＴｔ以上で、かつ第２の所定時間Ｔｂに亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したか否かを判定することが好ましい。なお、第２タイマＴ２は、各変速段のギヤ比の所定範囲±α以内に入った際に計時が開始され、その変速段のギヤ比の所定範囲±α以外に出た際に計時がリセットされる。

上記フェール判定中断解除手段３０は、上記第２ギヤ比成立判定手段２６により第２の所定時間Ｔｂに亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したことが判定された際に、上記係合フェール判定手段２４のフェール判定の中断を解除する。即ち、この解除を受けた上記係合フェール判定手段２４は、上述したように本来の変速後のギヤ比と演算されたギヤ比とを比較して、それらギヤ比が異なる場合に係合フェールを判定し、同一である場合にはフェール判定を行わない。

一方、上記解放フェール判定手段２７は、上記フェール判定中断手段２９が係合フェール判定手段２４のフェール判定を中断してから第３の所定時間Ｔｃの間、第２ギヤ比成立判定手段２６により第２の所定時間Ｔｂに亘って何れかの変速段のギヤ比も成立しなかったことを判定した際、つまり第３の所定時間Ｔｃの間においてギヤ比が安定する期間（Ｔｂ）がなかったのでニュートラル状態である可能性が高いため、掴み換えにて係合されるはずのクラッチ或いはブレーキが解放状態にあるフェール（以下、「解放フェール」という。）であることを判定する。

上記解放フェールセーフ手段３１は、上記解放フェール判定手段２７が、掴み換えにて係合されるはずのクラッチ或いはブレーキが解放フェールであることを判定した際、該解放状態にある摩擦係合要素を用いない変速段に変速制御する。即ち図２に示すように、例えば５−４変速等にてニュートラル状態となった場合はクラッチＣ−１が解放フェールであるので車速に応じて前進５〜６速段に、例えば３−４変速等にてニュートラル状態となった場合はクラッチＣ−２が解放フェールであるので車速に応じて前進１〜３速段に、例えば２−３変速や６−５変速等にてニュートラル状態となった場合はクラッチＣ−３が解放フェールであるので車速に応じて前進１〜２速段、前進４速段、又は前進６速段に、例えば１−２変速や５−６変速にてニュートラル状態となった場合はブレーキＢ−１が解放フェールであるので車速に応じて前進１速段又は前進３〜５速段に、それぞれ変速制御する。なお、ブレーキＢ−２は、解放フェールとなっても前進１速段のエンジンブレーキが形成できないだけであるので、ほぼそのまま通常の変速制御が可能である。

つづいて、本自動変速機の制御装置１によるフェール判定制御の一例を図３乃至図５に沿って説明する。

図５に示すように、例えば時点ｔ１に３−４変速制御が開始され、時点ｔ２に該３−４変速制御の終了が変速制御手段２１により判断されると、本フェール判定制御が開始され（図４のＳ１）、まず、電子指令としての変速制御の終了から油圧応答して実際に変速が終了するはずの一定時間Ｔ０が経過するまで繰り返し判定する（図４のＳ２、Ｓ１８）。なお、本実施の形態においては、以下に変速制御の終了後から一定時間Ｔ０が経過した場合について説明していくが、これに限らず、ガレージ制御の終了後（特にシフトレンジがニュートラルレンジからドライブレンジに切換えられた場合）から一定時間Ｔ０が経過した場合、Ｎ制御（ドライブレンジでニュートラル状態に制御）の終了後から一定時間Ｔ０が経過した場合等、つまりニュートラル状態から前進１速段に変速制御したような場合も含む。

時点ｔ２から一定時間Ｔ０が経過し、時点ｔ３となると、第１ギヤ比成立判定手段２５は、第１タイマＴ１の計時を開始し（図４のＳ３）、前進１〜６速段の何れかのギヤ比±αが成立しているか否かを判定すると共に（図４のＳ４）、タイマＴ１が第１の所定時間Ｔａ以上経過したか否かを判定する（図４のＳ５）。つまり、第１の所定時間Ｔａ以内に何れかの変速段のギヤ比が成立した際は（図４のＳ５のＮＯ、Ｓ４のＹＥＳ）、後述するステップＳ１２に進み、成立しなかった際は（図４のＳ４のＮＯ、Ｓ５のＹＥＳ）、後述するステップＳ６に進む。

［正常な３−４変速の場合］
例えば時点ｔ１から時点ｔ２の間に行われた変速制御において、正常に３−４変速が行われた場合は、クラッチＣ−３の油圧サーボの油圧はＰ_Ｃ３’に示すように排出され、該クラッチＣ−３が解放されると共に、クラッチＣ−２の油圧サーボの油圧はＰ_Ｃ２に示すように上昇され、該クラッチＣ−２が係合される。これにより、ギヤ比は時点ｔ３までに破線のＧｅａｒＢで示すように前進４速段のギヤ比±αとなり、第１ギヤ比成立判定手段２５により第１の所定時間Ｔａ以内にギヤ比が成立したことが判定される（図４のＳ４のＹＥＳ）。すると、係合フェール判定手段２４は、成立したギヤ比が３−４変速後に目標とするギヤ比と異なっているか否かを判定し（図４のＳ１２）、この場合は、正常な前進４速段のギヤ比であるので（図４のＳ１２のＮＯ）、そのまま本フェール判定制御を終了する（図４のＳ１８）。

［カットオフバルブを備えた自動変速機にて発生した同時係合の場合］
一方、時点ｔ１から時点ｔ２の間に行われた変速制御において、例えば不図示のリニアソレノイドバルブの故障等によりクラッチＣ−３の油圧Ｐ_Ｃ３が下降されずに、さらに３−４変速制御の指令に基づきクラッチＣ−２の油圧Ｐ_Ｃ２が上昇されると、つまり時点ｔ２以降において、クラッチＣ−１、クラッチＣ−２、クラッチＣ−３の油圧サーボに同時に油圧が出力される。ここで、例えばクラッチＣ−１、クラッチＣ−２、クラッチＣ−３の油圧サーボの油圧を入力した際にクラッチＣ−１への油路を遮断するカットオフバルブを備えた構成である場合は、時点ｔ２〜ｔ３の間において、クラッチＣ−１の油圧がカットされ、クラッチＣ−２及びクラッチＣ−３が係合されて前進５速段が形成される（図２参照）。

すると、これにより、ギヤ比は時点ｔ３までに実線のＧｅａｒＡで示すように前進５速段のギヤ比±αとなり、第１ギヤ比成立判定手段２５により第１の所定時間Ｔａ以内に何れかの変速段のギヤ比が成立したことが判定される（図４のＳ４のＹＥＳ）。すると、係合フェール判定手段２４は、成立したギヤ比が３−４変速後に目標とするギヤ比と異なっているか否かを判定し（図４のＳ１２）、この場合は、目標とした前進４速段のギヤ比とは異なる前進５速段のギヤ比であるので（図４のＳ１２のＹＥＳ）、解放しようとしたクラッチＣ−３が係合フェールであることを判定する（図４のＳ１３）。そして、それを受けた係合フェールセーフ手段２８は、クラッチＣ−３が係合状態にあるので（解放できないので）、車速やアクセル開度に応じて前進３速段又は前進５速段を選択するようにフェールセーフ制御を開始して（図４のＳ１４）、本制御を終了する（図４のＳ１８）。

［油圧制御により同時係合を防止する自動変速機にて発生した同時係合の場合］
また、例えば時点ｔ１から時点ｔ２の間に行われた変速制御において、例えば不図示のリニアソレノイドバルブの故障等によりクラッチＣ−３の油圧Ｐ_Ｃ３が下降されずに、さらに３−４変速制御の指令に基づきクラッチＣ−２の油圧Ｐ_Ｃ２が上昇されると、つまり時点ｔ２以降において、クラッチＣ−１、クラッチＣ−２、クラッチＣ−３が同時係合した状態となる。本自動変速機においては、クラッチＣ−１の油圧Ｐ_Ｃ１が予め弱めの圧力に設定されており、この同時係合によって自動変速機構５のトルク伝達経路が変更されてクラッチＣ−１のトルク分担が変わり、かつ車輌の慣性力に基づき駆動車輪が回される力によってクラッチＣ−１が徐々にスリップされて、自動変速機３のストール状態が防止されるように構成されている。

すると、これにより、ギヤ比は破線のＧｅａｒＣで示すように徐々にギヤ比が前進５速段のギヤ比に落ち着くことになるが、例えば反対にクラッチＣ−３が正常に解放されて、かつクラッチＣ−２が係合されなかった解放フェールである場合には、自動変速機構５がニュートラル状態となってギヤ比が何れの変速段のギヤ比も成立させない状態となるため、第１ギヤ比成立判定手段２５により第１の所定時間Ｔａ以内（つまり時点ｔ３〜時点ｔ４の間）に何れの変速段のギヤ比も成立しなかったことを判定した場合（図４のＳ４のＮＯ、Ｓ５のＹＥＳ）、この時点でクラッチＣ−３の係合フェールであるかクラッチＣ−２の解放フェールであるかは判別することができない。

そこで、フェール判定中断手段２９は、係合フェール判定手段２４によるフェール判定を中断し（図４のＳ６）、つまり誤判定を行ってしまうことを防止する。続いて、第２ギヤ比成立判定手段２６は、第３タイマＴ３を開始させ（図４のＳ７）、前進１〜６速段の何れかのギヤ比±αが成立しているか否かを判定する（図４のＳ８）。前進１〜６速段の何れのギヤ比も成立していない場合は（図４のＳ８のＮＯ）、タイマＴ３が第３の所定時間Ｔｃ以上経過したか否かを判定する（図４のＳ１５）。一方、第３の所定時間Ｔｃが経過する前に、前進１〜６速段の何れのギヤ比が成立した場合には（図４のＳ８のＹＥＳ）、第２タイマＴ２の計時も開始し（図４のＳ９）、入力軸１０に入力される入力トルクＴｉｎが所定トルクＴｔ以上であって、かつタイマＴ２が第２の所定時間Ｔｂ以上経過したか否かを判定する（図４のＳ１０）。

即ち、例えばクラッチＣ−２が解放フェールであるニュートラル状態であって、入力トルクＴｉｎが所定トルクＴｔ以上である場合には、回転数が吹き上がって何れの変速段のギヤ比も成立しないはずだが、所定トルクＴｔ未満である場合には、いわゆる空吹かしの状態で入力軸回転数Ｎｉｎが一定となり、たまたまギヤ比が成立してしまう虞があるので、入力トルクＴｉｎが所定トルクＴｔ未満である場合には判定を除外する。

例えば本実施の形態においては、破線のＧｅａｒＣで示すように、ギヤ比が徐々に前進５速段に落ち着くので、一旦前進４速段のギヤ比を通過することになるが、通過する際は、ギヤ比が成立し（図４のＳ８のＹＥＳ）、第２タイマＴ２により計時されるが（図４のＳ９）、第２の所定時間Ｔｂとなる前にギヤ比が成立しなくなる（図４のＳ１０のＮＯ、Ｓ８のＮＯ）。

続いて、時点ｔ５において、破線のＧｅａｒＣで示すように、ギヤ比が前進５速段となると、第２ギヤ比成立判定手段２６は、第３の所定時間Ｔｃが経過する前に、何れかの変速段のギヤ比が成立し（図４のＳ８のＹＥＳ）、第２タイマＴ２の計時も開始し（図４のＳ９）、入力軸１０に入力される入力トルクＴｉｎが所定トルクＴｔ以上であって、かつタイマＴ２が第２の所定時間Ｔｂ以上経過したことを判定する（図４のＳ１０のＹＥＳ）。すると、それを受けてフェール判定中断解除手段３０は、上記フェール判定中断手段２９により中断させたフェール判定（図４のＳ６参照）を解除し、再度、係合フェール判定手段２４にフェール判定を実行させる。そして、係合フェール判定手段２４は、成立したギヤ比が３−４変速後に目標とするギヤ比と異なっているか否かを判定し（図４のＳ１２）、この場合は、目標とした前進４速段のギヤ比とは異なる前進５速段のギヤ比であるので（図４のＳ１２のＹＥＳ）、解放しようとしたクラッチＣ−３が係合フェールであることを判定し（図４のＳ１３）、上述と同様に、係合フェールセーフ手段２８が、クラッチＣ−３が係合状態にあるので（解放できないので）、車速やアクセル開度に応じて前進３速段又は前進５速段を選択するようにフェールセーフ制御を開始して（図４のＳ１４）、本制御を終了する（図４のＳ１８）。

［解放フェールによりニュートラル状態となった場合］
例えば時点ｔ１から時点ｔ２の間に行われた変速制御において、例えば不図示のリニアソレノイドバルブの故障等によりクラッチＣ−２の油圧Ｐ_Ｃ２が上昇されずに、さらに３−４変速制御の指令に基づきクラッチＣ−３の油圧がＰ_Ｃ３’のように下降されると、つまり時点ｔ２以降において、クラッチＣ−１だけが係合され、クラッチＣ−２、クラッチＣ−３が解放された状態となり、何れの変速段も形成されずにニュートラル状態となる（図２参照）。

この場合、特に運転者がエンジン回転数が一定となるように空吹かしを行わない限り、何れの変速段のギヤ比も成立しないため、第１ギヤ比成立判定手段２５により第１の所定時間Ｔａのギヤ比の成立も判定されず（図４のＳ４のＮＯ、Ｓ５のＹＥＳ）、フェール判定中断手段２９により係合フェール判定手段２４の係合フェールのフェール判定が中断される。また、第２ギヤ比成立判定手段２６により第３の所定時間Ｔｃの間、第２の所定時間Ｔｂに亘ってギヤ比が成立することも判定されない（図４のＳ８のＮＯ、Ｓ１０のＮＯ、Ｓ１５のＹＥＳ）。これにより、時点ｔ４から第３の所定時間Ｔｃが経過してもギヤ比が成立していないことを受けて、解放フェール判定手段２７は、クラッチＣ−２が解放フェールであることを判定し（図４のＳ１６）、更に解放フェールセーフ手段３１が、クラッチＣ−２が解放状態にあるので（係合できないので）、車速やアクセル開度に応じて前進１〜３速段を選択するようにフェールセーフ制御を開始して（図４のＳ１７）、本制御を終了する（図４のＳ１８）。

以上説明したように本自動変速機の制御装置１によると、第１ギヤ比成立判定手段２５により変速の実際の終了時（時点ｔ３）から第１の所定時間Ｔａの間にギヤ比が複数の変速段のギヤ比の何れかとなったことが判定され、係合フェール判定手段２４により変速後のギヤ比と演算されたギヤ比とが異なると判定された場合、変速にて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にある係合フェールであることを判定することができ、迅速に摩擦係合要素が係合状態にあるフェールに対応したフェールセーフを実行することが可能となる。

一方、第１ギヤ比成立判定手段２５により変速の実際の終了時から第１の所定時間Ｔａの間にギヤ比が何れの変速段のギヤ比も成立していないことを判定した際は、フェール判定中断手段２９が係合フェール判定手段２４のフェール判定を中断するので、解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にある係合フェールであるにも拘らず、ギヤ比が安定するまで時間を要している状態を、摩擦係合要素が解放状態にある解放フェール（ニュートラル状態のフェール）であると誤判定してしまうことを防止することができる。

更に、フェール判定中断手段２９により係合フェール判定手段２４のフェール判定が中断されている間に、第２ギヤ比成立判定手段２６が第２の所定時間Ｔｂに亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したことを判定した際は、フェール判定中断解除手段３０が係合フェール判定手段２４のフェール判定の中断を解除し、上記係合フェール判定手段２４が、変速にて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にある係合フェールであることを判定するので、摩擦係合要素が係合状態にある係合フェールであることを精度良く判定することができ、対応したフェールセーフを確実に実行することが可能となる。

このように、フェール判定の中断・解除を的確に実行することで、フェール判定の精度向上を図ることができると共に、確実にフェールである状況を直ちにフェールとして判定するので、フェール判定の迅速化を図ることが可能となり、対応したフェールセーフを確実にかつ迅速に実行することを可能とすることができる。

また、フェール判定中断解除手段３０は、第２の所定時間Ｔｂに亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したことが判定され、かつ入力軸１０に入力される入力トルクＴｉｎが所定トルクＴｔ以上であることを判定した際に、係合フェール判定手段２４のフェール判定の中断を解除するので、ニュートラル状態ではないことを精度良く除外することができ、摩擦係合要素が係合状態にある係合フェールであることをさらに精度良く判定することができる。

更に、係合フェールセーフ手段２８を備えているので、係合フェール判定手段２４が、掴み換えにて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にある係合フェールであることを判定した際に、該係合状態にある摩擦係合要素を用いた変速段に変速制御するフェールセーフを実行することができる。

一方、フェール判定中断手段２９が係合フェール判定手段２４のフェール判定を中断してから第３の所定時間Ｔｃの間、第２ギヤ比成立判定手段２６により第２の所定時間Ｔｂに亘って何れかの変速段のギヤ比も成立しなかったことが判定された際に、解放フェール判定手段２７が、掴み換えにて係合されるはずの摩擦係合要素が解放状態にある解放フェールであることを判定するので、摩擦係合要素が解放状態にある解放フェールであることを精度良く判定することができ、対応したフェールセーフを確実に実行することを可能とすることができる。

更に、解放フェールセーフ手段３１を備えているので、解放フェール判定手段２７が、掴み換えにて係合されるはずの摩擦係合要素が解放状態にある解放フェールであることを判定した際に、該解放状態にある摩擦係合要素を用いない変速段に変速制御するフェールセーフを実行することができる。

なお、以上説明した本実施の形態においては、本制御装置１を適用し得る自動変速機３として、前進６速段及び後進１速段を達成し得る多段式の自動変速機を一例として説明したが、例えば前進８速段及び後進１速段（或いは後進２速段）を達成する自動変速機にあっても本発明を適用することができ、これらに限らず、多段式の自動変速機であれば、どのような自動変速機であっても本発明を適用することができる。

また、本実施の形態においては、主に３−４アップシフト変速制御を一例に説明したが、これに限らず、他のアップシフト変速やダウンシフト変速であっても、更にニュートラルから変速段を形成する場合にあっても、本発明が適用し得ることは勿論のことである。

本発明を適用し得る自動変速機を示すスケルトン図。 自動変速機構の係合表。 本発明に係る自動変速機の制御装置を示すブロック図。 本発明に係るフェール判定制御を示すフローチャート。 本フェール判定制御の一例を示すタイムチャート。

符号の説明

１ 自動変速機の制御装置
２ 駆動源
３ 自動変速機
５ 自動変速機構
１０ 入力軸
１１ 出力軸（カウンタギヤ）
２２ ギヤ比演算手段
２３ 入力トルク算出手段
２４ 係合フェール判定手段
２５ 第１ギヤ比成立判定手段
２６ 第２ギヤ比成立判定手段
２７ 解放フェール判定手段
２８ 係合フェールセーフ手段
２９ フェール判定中断手段
３０ フェール判定中断解除手段
３１ 解放フェールセーフ手段
Ｃ−１ 摩擦係合要素（クラッチ）
Ｃ−２ 摩擦係合要素（クラッチ）
Ｃ−３ 摩擦係合要素（クラッチ）
Ｂ−１ 摩擦係合要素（ブレーキ）
Ｂ−２ 摩擦係合要素（ブレーキ）
Ｎｉｎ 入力軸の回転速度
Ｎｏｕｔ 出力軸の回転速度
Ｔａ 第１の所定時間
Ｔｂ 第２の所定時間
Ｔｃ 第３の所定時間
Ｔｉｎ 入力トルク
Ｔｔ 所定トルク

Claims (4)

1. 駆動源に接続される入力軸と、駆動車輪に接続される出力軸と、複数の摩擦係合要素とを有し、前記複数の摩擦係合要素を掴み換えることにより複数の変速段に変速する自動変速機構を備える自動変速機の制御装置において、
   前記入力軸の回転速度と前記出力軸の回転速度とに基づきギヤ比を随時演算するギヤ比演算手段と、
   前記変速の終了後における第１の所定時間の間に、前記ギヤ比演算手段により演算されたギヤ比が前記複数の変速段のギヤ比の何れかであるか否かを判定する第１ギヤ比成立判定手段と、
   前記第１ギヤ比成立判定手段が前記第１の所定時間の間に何れかの変速段のギヤ比が成立したことを判定し、前記変速の終了後の目標ギヤ比と前記ギヤ比演算手段により演算されたギヤ比とが異なる場合、前記変速にて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであることを判定する係合フェール判定手段と、
   前記第１ギヤ比成立判定手段が前記第１の所定時間の間に何れの変速段のギヤ比も成立していないことを判定した際に、前記係合フェール判定手段によるフェール判定を中断するフェール判定中断手段と、
   前記フェール判定中断手段により前記係合フェール判定手段によるフェール判定が中断されている間に、第２の所定時間に亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したか否かを判定する第２ギヤ比成立判定手段と、
   前記第２ギヤ比成立判定手段により前記第２の所定時間に亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したことが判定された際に、前記係合フェール判定手段によるフェール判定の中断を解除するフェール判定中断解除手段と、
   前記フェール判定中断手段が前記係合フェール判定手段によるフェール判定を中断してから第３の所定時間の間、前記第２ギヤ比成立判定手段により前記第２の所定時間に亘って何れかの変速段のギヤ比も成立しなかったことが判定された際に、前記掴み換えにて係合されるはずの摩擦係合要素が解放状態にあるフェールであることを判定する解放フェール判定手段と、を備えた、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記入力軸に入力されるトルクを算出する入力トルク算出手段を備え、
   前記フェール判定中断解除手段は、前記第２の所定時間に亘って何れかの変速段のギヤ比が成立したことが判定され、かつ前記入力軸に入力される入力トルクが所定トルク以上であることを判定した際に、前記係合フェール判定手段によるフェール判定の中断を解除する、
   ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記係合フェール判定手段が、前記掴み換えにて解放されるはずの摩擦係合要素が係合状態にあるフェールであることを判定した際に、該係合状態にある摩擦係合要素を用いた変速段に変速制御する係合フェールセーフ手段を備えた、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記解放フェール判定手段が、前記掴み換えにて係合されるはずの摩擦係合要素が解放状態にあるフェールであることを判定した際に、該解放状態にある摩擦係合要素を用いない変速段に変速制御する解放フェールセーフ手段を備えた、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機の制御装置。

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