(57)【要約】【課題】係合機構固有のセンサを必須とせずに、該センサを用いる場合と同等の機能を実現すること。【解決手段】駆動源からの動力により回転する入力軸及び該入力軸の回転が変速されて伝達される出力部材を備える自動変速機の制御装置であって、前記自動変速機は、サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる複数の回転要素を備える複数の遊星歯車機構と、前記回転要素間、前記入力軸と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間、のいずれかを連結可能な複数の係合機構と、を備え、前記制御装置は、前記複数の係合機構の係合状態を、前記入力軸が回転しない組み合わせに制御し、その際に、前記入力軸が回転している場合には、前記複数の係合機構のうちの少なくとも１つの係合機構が故障していると判定する。【選択図】図７
2015090191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力により回転する入力軸及び該入力軸の回転が変速されて伝達される出力部材を備える自動変速機の制御装置であって、
前記自動変速機は、
サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる第１〜第３の回転要素を備える第１の遊星歯車機構と、
サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる第４〜第６の回転要素を備える第２の遊星歯車機構と、
サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる第７〜第９の回転要素を備える第３の遊星歯車機構と、
サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる第１０〜第１２の回転要素を備える第４の遊星歯車機構と、
前記回転要素間、前記入力軸と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間、のいずれかを連結可能な複数の係合機構と、を備え、
前記第１の回転要素と前記入力軸とが連結され、
前記第４の回転要素と前記出力部材とが連結され、
前記第５の回転要素と前記第１１の回転要素とが連結され、
前記複数の係合機構は、
前記第１の回転要素と前記第７の回転要素とを連結可能な第１のクラッチと、
前記第１の回転要素と前記第１１の回転要素とを連結可能な第２のクラッチと、
前記第７の回転要素と前記ケーシングとを連結可能な第１のブレーキと、
前記第５の回転要素と前記ケーシングとを連結可能な第２のブレーキと、
を備え、
前記第２のブレーキは、
前記第５の回転要素の一方向の回転のみ規制する一方向回転許容状態と、前記第５の回転要素の双方向の回転を規制する回転阻止状態と、前記第５の回転要素の双方向の回転を許容する双方向回転許容状態と、に切り替え可能な機械式クラッチであり、
前記制御装置は、
後進段選択時に、前記第２のブレーキの状態を前記回転阻止状態に切り替える際に準備処理を実行可能であり、
前記準備処理では、
前記第１のクラッチ、前記第２のクラッチ及び前記第１のブレーキを係合状態に制御し、
その後、前記入力軸が回転しているか否かを判定し、
前記入力軸が回転していると判定した場合は、前記第１のクラッチまたは前記第１のブレーキの少なくとも一方が故障していると判定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記複数の係合機構は、
前記第９の回転要素と前記ケーシングとを連結可能な第３のブレーキを備え、
前記制御装置は、前記準備処理において、
前記入力軸が回転していないと判定した場合は、
前記第３のブレーキを係合状態に制御し、
その後、前記出力部材が回転しているか否かを判定し、
前記出力部材が回転していないと判定したことを少なくとも条件として、前記第２のブレーキの状態を前記回転阻止状態に切り替える、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の制御装置であって、
前記第２のクラッチが油圧で作動するクラッチであり、
前記自動変速機は前記第２のクラッチに供給される油圧を検出するセンサを備え、
前記制御装置は、
前記センサが故障しているか否かを判定し、
前記センサが故障していないと判定した場合は、前記準備処理において、
前記入力軸が回転していないと判定した場合は、前記センサの検出結果に基づいて、前記第２のクラッチが係合状態にあるか否かを判定し、
前記第２のクラッチが係合状態にあると判定したことを少なくとも条件として、前記第２のブレーキの状態を前記回転阻止状態に切り替える、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
駆動源からの動力により回転する入力軸及び該入力軸の回転が変速されて伝達される出力部材を備える自動変速機の制御装置であって、
前記自動変速機は、
サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる複数の回転要素を備える複数の遊星歯車機構と、
前記回転要素間、前記入力軸と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間、のいずれかを連結可能な複数の係合機構と、を備え、
前記制御装置は、
前記複数の係合機構の係合状態を、前記入力軸が回転しない組み合わせに制御し、その際に、前記入力軸が回転している場合には、前記複数の係合機構のうちの少なくとも１つの係合機構が故障していると判定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
駆動源からの動力により回転する入力軸及び該入力軸の回転が変速されて伝達される出力部材を備える自動変速機の制御装置であって、
前記自動変速機は、
サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる複数の回転要素を備える複数の遊星歯車機構と、
前記回転要素間、前記入力軸と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間、のいずれかを連結可能な複数の係合機構と、を備え、
前記複数の係合機構が、
前記回転要素のうちの所定の回転要素の一方向の回転のみ規制する一方向回転許容状態と、前記所定の回転要素の双方向の回転を規制する回転阻止状態と、前記所定のの回転要素の双方向の回転を許容する双方向回転許容状態と、に切り替え可能な機械式クラッチを含み、
前記制御装置は、
後進段選択時に、前記複数の係合機構の係合状態を、前記入力軸が回転しない組み合わせに制御し、その際に、前記出力部材が回転していないことを少なくとも条件として、前記機械式クラッチの状態を前記回転阻止状態に切り替える、
ことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は、一般に遊星歯車機構と、クラッチ、ブレーキといった係合機構とを備え、係合機構により動力伝達経路を切り換えることで各変速段を実現している。変速段の切り換えを確実に行うためには、係合機構の動作確認を行う場合がある。動作確認が行えれば、次の制御に移行し、動作確認ができなければ故障等の異常が発生しているとして、その対応を行う。動作確認は、その係合機構に固有のセンサを用いて行われるのが一般的である。例えば、油圧の係合機構の場合には、係合機構に供給される油圧を監視して、係合機構の動作確認を行うことが提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６３９１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、係合機構の動作確認を行うセンサ自体が故障する可能性もある。また、個々の係合機構に固有のセンサを設けることはコストアップの要因となる。
【０００５】
本発明の目的は、係合機構固有のセンサを必須とせずに、該センサを用いる場合と同等の機能を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、駆動源からの動力により回転する入力軸及び該入力軸の回転が変速されて伝達される出力部材を備える自動変速機の制御装置であって、前記自動変速機は、サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる第１〜第３の回転要素を備える第１の遊星歯車機構と、サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる第４〜第６の回転要素を備える第２の遊星歯車機構と、サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる第７〜第９の回転要素を備える第３の遊星歯車機構と、サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる第１０〜第１２の回転要素を備える第４の遊星歯車機構と、前記回転要素間、前記入力軸と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間、のいずれかを連結可能な複数の係合機構と、を備え、前記第１の回転要素と前記入力軸とが連結され、前記第４の回転要素と前記出力部材とが連結され、前記第５の回転要素と前記第１１の回転要素とが連結され、前記複数の係合機構は、前記第１の回転要素と前記第７の回転要素とを連結可能な第１のクラッチと、前記第１の回転要素と前記第１１の回転要素とを連結可能な第２のクラッチと、前記第７の回転要素と前記ケーシングとを連結可能な第１のブレーキと、前記第５の回転要素と前記ケーシングとを連結可能な第２のブレーキと、を備え、前記第２のブレーキは、前記第５の回転要素の一方向の回転のみ規制する一方向回転許容状態と、前記第５の回転要素の双方向の回転を規制する回転阻止状態と、前記第５の回転要素の双方向の回転を許容する双方向回転許容状態と、に切り替え可能な機械式クラッチであり、前記制御装置は、後進段選択時に、前記第２のブレーキの状態を前記回転阻止状態に切り替える際に準備処理を実行可能であり、前記準備処理では、前記第１のクラッチ、前記第２のクラッチ及び前記第１のブレーキを係合状態に制御し、その後、前記入力軸が回転しているか否かを判定し、前記入力軸が回転していると判定した場合は、前記第１のクラッチまたは前記第１のブレーキの少なくとも一方が故障していると判定する、ことを特徴とする制御装置が提供される。
【０００７】
この構成によれば、前記入力軸の回転状態を参照することで、前記第１のクラッチ及び前記第１のブレーキに固有のセンサが無くても、その動作確認が可能となる。
【０００８】
また、本発明においては、前記複数の係合機構は、前記第９の回転要素と前記ケーシングとを連結可能な第３のブレーキを備え、前記制御装置は、前記準備処理において、前記入力軸が回転していないと判定した場合は、前記第３のブレーキを係合状態に制御し、その後、前記出力部材が回転しているか否かを判定し、前記出力部材が回転していないと判定したことを少なくとも条件として、前記第２のブレーキの状態を前記回転阻止状態に切り替えてもよい。
【０００９】
この構成によれば、前記入力軸及び前記出力部材の回転状態を参照することで、前記第２のクラッチに固有のセンサが無くても、前記第２のブレーキの状態を前記回転阻止状態に切り替えてもよいか否かを判定し、切り替えることができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記第２のクラッチが油圧で作動するクラッチであり、前記自動変速機は前記第２のクラッチに供給される油圧を検出するセンサを備え、前記制御装置は、前記センサが故障しているか否かを判定し、前記センサが故障していないと判定した場合は、前記準備処理において、前記入力軸が回転していないと判定した場合は、前記センサの検出結果に基づいて、前記第２のクラッチが係合状態にあるか否かを判定し、前記第２のクラッチが係合状態にあると判定したことを少なくとも条件として、前記第２のブレーキの状態を前記回転阻止状態に切り替えてもよい。
【００１１】
この構成によれば、前記センサが故障している場合に、前記第２のブレーキの状態を前記回転阻止状態に切り替えてもよいか否かを判定し、切り替えることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、駆動源からの動力により回転する入力軸及び該入力軸の回転が変速されて伝達される出力部材を備える自動変速機の制御装置であって、前記自動変速機は、サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる複数の回転要素を備える複数の遊星歯車機構と、前記回転要素間、前記入力軸と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間、のいずれかを連結可能な複数の係合機構と、を備え、前記制御装置は、前記複数の係合機構の係合状態を、前記入力軸が回転しない組み合わせに制御し、その際に、前記入力軸が回転している場合には、前記複数の係合機構のうちの少なくとも１つの係合機構が故障していると判定する、ことを特徴とする制御装置が提供される。
【００１３】
この構成によれば、前記入力軸の回転状態を参照することで、係合機構の動作確認が可能となる。
【００１４】
また、本発明によれば、駆動源からの動力により回転する入力軸及び該入力軸の回転が変速されて伝達される出力部材を備える自動変速機の制御装置であって、前記自動変速機は、サンギヤ、キャリア、リングギヤからなる複数の回転要素を備える複数の遊星歯車機構と、前記回転要素間、前記入力軸と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間、のいずれかを連結可能な複数の係合機構と、を備え、前記複数の係合機構が、前記回転要素のうちの所定の回転要素の一方向の回転のみ規制する一方向回転許容状態と、前記所定の回転要素の双方向の回転を規制する回転阻止状態と、前記所定のの回転要素の双方向の回転を許容する双方向回転許容状態と、に切り替え可能な機械式クラッチを含み、前記制御装置は、後進段選択時に、前記複数の係合機構の係合状態を、前記入力軸が回転しない組み合わせに制御し、その際に、前記出力部材が回転していないことを少なくとも条件として、前記機械式クラッチの状態を前記回転阻止状態に切り替える、ことを特徴とする制御装置が提供される。
【００１５】
この構成によれば、前記出力部材の回転状態を参照することで、前記機械式クラッチの状態を前記回転阻止状態に切り替えてもよいか否かを判定し、切り替えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、係合機構固有のセンサを必須とせずに、該センサを用いる場合と同等の機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の制御装置が適用可能な自動変速機のスケルトン図。
【図２】（Ａ）は係合機構の係合表の例を示す図、（Ｂ）は遊星歯車機構のギヤレシオを示す図。
【図３】図１の自動変速機の速度線図。
【図４】図１の自動変速機の制御装置の例を示すブロック図。
【図５】後進段選択時の処理の概要説明図。
【図６】図４の制御装置の処理例を示すフローチャート。
【図７】図４の制御装置の処理例を示すフローチャート。
【図８】図４の制御装置の別の処理例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜自動変速機＞
図１は本発明の制御装置が適用可能な自動変速機１のスケルトン図である。図１を参照して、自動変速機１は、その変速機ケースを構成するケーシング１２内に回転自在に軸支された入力軸１０と、ケーシング１２に支持された支持部材１２ａに、入力軸１０と同軸回りに回転自在に支持された出力部材１１と、を備える。
【００１９】
入力軸１０には、内燃機関や電動機といった駆動源（不図示）からの動力が入力され、該動力により入力軸１０は回転する。入力軸１０と駆動源との間には発進デバイスを設けることができる。発進デバイスを設けることで、変速ショックの緩和等を図ることができる。発進デバイスとしては、クラッチタイプの発進デバイス（単板クラッチや多板クラッチ等）や、流体継手タイプの発進デバイス（トルクコンバータ等）を挙げることができる。
【００２０】
出力部材１１は、入力軸１０と同心の出力ギヤを備え、入力軸１０の回転は以下に述べる変速機構により変速されて出力部材１１に伝達される。出力部材１１の回転は、例えば、不図示のカウンタ軸、差動歯車装置を介して駆動輪に伝達されることになる。
【００２１】
自動変速機１は変速機構として、第１乃至第４の遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４と、係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ４と、を備える。本実施形態の場合、第１乃至第４の遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４はいずれもシングルピニオン型の遊星歯車機構である。
【００２２】
回転要素は合計で１２個設けられている。第１乃至第４の遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４は、サンギヤＳ１乃至Ｓ４と、リングギヤＲ１乃至Ｒ４と、ピニオンギヤを支持するキャリアＣｒ１乃至Ｃｒ４と、を回転要素として備え、入力軸１０と同軸上に配設されている。後述する図３の速度線図におけるギヤレシオに対応する間隔での並び順で順序付けを行うと、遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＳ１、キャリアＣｒ１、リングギヤＲ１を、この順に、第１の回転要素、第２の回転要素、第３の回転要素、と呼ぶことができる。同様に、遊星歯車機構Ｐ２のリングギヤＲ２、キャリアＣｒ２、サンギヤＳ２を、この順に、第４の回転要素、第５の回転要素、第６の回転要素、と呼ぶことができる。同様に、遊星歯車機構Ｐ３のリングギヤＲ３、キャリアＣｒ３、サンギヤＳ３を、この順に、第７の回転要素、第８の回転要素、第９の回転要素、と呼ぶことができる。同様に、遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４、キャリアＣｒ４、リングギヤＲ４を、この順に、第１０の回転要素、第１１の回転要素、第１２の回転要素、と呼ぶことができる。
【００２３】
係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ４は、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４の所定の回転要素間、入力軸１０と所定の回転要素との間、又は、所定の回転要素とケーシング１２との間、のいずれかを解除可能に連結する。本実施形態の場合、係合機構Ｃ〜Ｃ３はクラッチであり、係合機構Ｂ１〜Ｂ４はブレーキである。係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ４を係合状態（締結状態）と解除状態とで切り換えることで、入力軸１０から出力部材１１への動力伝達経路が切り換えられ、複数の変速段が実現される。
【００２４】
本実施形態の場合、係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１、Ｂ３〜Ｂ４は、いずれも摩擦式の油圧係合機構を想定している。摩擦式の油圧係合機構としては、乾式又は湿式の単板クラッチ、乾式又は湿式の多板クラッチ等が挙げられる。
【００２５】
係合機構Ｂ２は、所定の回転要素（ここではキャリアＣｒ２、Ｃｒ４）の一方向の回転のみ規制する一方向回転許容状態と、その双方向の回転を規制する回転阻止状態と、その双方向の回転を許容する双方向回転許容状態と、に切り替え可能な機械式クラッチである。係合機構Ｂ２としては、例えば、公知のツーウェイクラッチを採用可能である。公知のツーウェイクラッチとしては、その電磁アクチュエータの制御により、一方向回転許容状態、回転阻止状態、及び、双方向回転許容状態に切り替えることが可能であり、一方向回転許容状態は更に、正方向の回転許容状態と逆方向の回転許容状態とに切り替え可能であるが、本実施形態では一方向回転許容状態は片側の回転方向の許容状態のみ利用する。
【００２６】
次に、各構成間の連結関係について図１を参照して説明する。
【００２７】
遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＳ１は、入力軸１０に連結されている。リングギヤＲ１は遊星歯車機構Ｐ２のサンギヤＳ２に連結されている。キャリアＣｒ１は遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４及び遊星歯車機構Ｐ３のキャリアＣｒ３に連結されている。遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＣｒ２は遊星歯車機構Ｐ４のキャリアＣｒ４に連結されている。リングギヤＲ２は出力部材１１に連結されている。
【００２８】
クラッチＣ１は入力軸１０と遊星歯車機構Ｐ３のリングギヤＲ３とを連結及び連結解除する。クラッチＣ２は入力軸１０と遊星歯車機構Ｐ４のキャリアＣｒ４（及びこれに連結されるキャリアＣｒ２）とを連結及び連結解除する。クラッチＣ３は、遊星歯車機構Ｐ１のリングギヤＲ１と遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＳ３とを連結及び連結解除する。
【００２９】
ブレーキＢ１はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ３のリングギヤＲ３とを連結及び連結解除する。ブレーキＢ２はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＣｒ２（及びこれに連結されるキャリアＣｒ４）とを連結及び連結解除する。連結解除の場合、ブレーキＢ２は双方向回転許容状態にある。連結の場合、ブレーキＢ２は一方向回転許容状態又は回転阻止状態にある。
【００３０】
ブレーキＢ３はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＳ３とを連結及び連結解除する。ブレーキＢ４はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４とを連結及び連結解除する。
【００３１】
次に、図２（Ａ）は自動変速機１が備える係合機構の係合表（締結表）、図２（Ｂ）は自動変速機１が備える遊星歯車機構のギヤレシオ、図３は自動変速機１の速度線図である。
【００３２】
図２（Ａ）は係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ４の係合表の例において、「○」は係合状態（構成間を連結する状態）であることを示し、無印は解除状態であることを示す。ブレーキＢ２については、「○」は回転阻止状態であることを示し、「△」は一方向回転許容状態であることを示し、無印は双方向回転許容状態であることを示す。回転阻止状態及び一方向回転許容状態は係合状態と呼ぶことにする。「ギヤレシオ」は入力軸１０−出力部材１１間のギヤレシオを示す。
【００３３】
自動変速機１では、各変速段において係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ４のうちの３つを係合状態とすることで、前進１０段、後進１段（ＲＶＳ）の変速段を実現している。
【００３４】
図３の速度線図は、入力軸１０への入力に対する各要素の、各変速段における回転速度比を示している。縦軸は速度比を示し、「１」が入力軸１０と同回転数であることを示し、「０」は停止状態であることを示す。横軸は遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４の回転要素間のギアレシオに基づいている。λはキャリアＣｒとサンギヤＳとのギヤレシオを示している。
【００３５】
＜制御装置＞
図４は本発明の一実施形態に係る制御装置１００のブロック図である。制御装置１００は自動変速機１だけでなく、その駆動源及びこれらの間の発進デバイスの各制御も行うことが可能である。制御装置１００は、ＣＰＵ等の処理部１０１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部１０２と、外部デバイスと処理部１０１とをインターフェースするインターフェース部１０３と、を備える。
【００３６】
処理部１０１は記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行し、各種のセンサ１１０の検出結果に基づいて、各種のアクチュエータ１２０を制御する。
【００３７】
各種のセンサ１１０には、自動変速機１やその駆動源に設けられる各種のセンサが含まれるが、後述する制御例との関係では、例えば、入力回転センサ１１１、出力回転センサ１１２、シフトポジションセンサ１１３、フットブレーキセンサ１１４が含まれる。入力回転センサ１１１は入力軸１０の回転を検出するセンサである。出力回転センサ１１２は、出力部材１１の回転を検出するセンサであり、検知対象は出力部材１１自体であってもよいが、出力部材１１の回転が伝達されるカウンタ軸等、他の部位でもよい。シフトポジションセンサ１１３は運転者が選択した変速段を検知する。フットブレーキセンサ１１４はブレーキペダルに対する運転者の操作の有無を検知する。
【００３８】
各種のアクチュエータ１２０には、自動変速機１やその駆動源に設けられる各種のアクチュエータが含まれるが、後述する制御例との関係では、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４の動作状態を切り替える電磁ソレノイド等の電磁アクチュエータが含まれる。
【００３９】
＜制御例１＞
一般に油圧式の係合機構には、その動作確認等のため、供給油圧を検出する油圧センサ等のセンサが各係合機構に設けられている。しかし、係合機構固有のセンサを設けるとコストがアップする。また、センサ自体が故障する場合もある。よって、係合機構固有のセンサを設けた場合であっても、係合機構の動作確認等が可能な別の方法が準備されていることで、センサのフェールセーフとなる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、係合機構固有のセンサを必須とせず、該センサを用いる場合と同等の機能を実現する方法について説明する。
【００４１】
対象とする係合機構は、Ｃ１、Ｃ２及びＢ１であり、以下の制御方法によれば、これらの係合機構については、固有のセンサを必須としない。
【００４２】
本実施形態の場合、係合機構Ｃ１及びＢ１の動作確認は、変速段が前進１速段から後進段に切り替わる際に行う。図５はその概要を示す説明図である。
【００４３】
概説すると、前進１速段から後進段に切り替える際、図２（Ａ）に示したように、係合機構Ｂ２は一方向回転許容状態から回転阻止状態に切り替えられる。この時、異音の発生や振動低減のため、入力軸１０が回転しない係合機構の組み合わせを経由させる。これを利用し、入力軸１０が回転している場合に係合機構Ｃ１、Ｂ２の動作不良を判定する。これにより、係合機構Ｃ１、Ｂ２の状態を確認する必要がなく、その固有のセンサを必須としない。更に、出力軸１１が回転していない状態を確認することで、入力軸１０と出力部材１１との差回転数が０となり、係合機構Ｂ２を回転阻止状態に切り替える。入力軸１０と出力部材１１との差回転数が０であることは係合機構Ｃ２の状態を参照することで可能であるが、その固有のセンサを必須とする。本実施形態では係合機構Ｃ２固有のセンサを必須とせずに差回転数が０であることを判定できる。
【００４４】
変速段が前進１速段にある場合、図２（Ａ）に示したように係合機構Ｂ３、Ｂ４が係合状態にあり、係合機構Ｂ２は一方向回転許容状態にある。まず、図５の段階１に示すように、係合機構Ｂ３、Ｂ４を係合解除状態に制御する。この時、駆動輪は駆動力が抜けた状態になる。係合機構Ｂ３、Ｂ４の係合解除が完了すると、次の段階２に移行する。
【００４５】
段階２では、係合機構Ｃ１、Ｃ２及びＢ１を係合する。駆動輪はニュートラル（足軸が自由回転可能）になる。図３の速度線図から明らかなように、係合機構Ｃ１及びＢ１を係合することで、入力軸１０はケーシング１２に固定された状態となる。このとき、入力回転センサ１１１の検出結果を参照して入力軸１０が回転していなければ、係合機構Ｃ１及びＢ１は正常に係合状態に移行したことが確認できる。逆に、入力軸１０が回転していれば、係合機構Ｃ１又はＢ１の少なくともいずれか一方が故障していると判定できることになる。こうして、係合機構Ｃ１及びＢ１に固有のセンサを設けなくても、その動作状態を判定できる。入力軸１０の回転数＝０が確認されると、次の段階３に移行する。
【００４６】
段階３では、係合機構Ｂ３を係合する。この時、インターロック状態となって駆動輪は減速停止することになる。図３の速度線図から明らかなように、入力軸１０が回転していない状態で、係合機構Ｂ３を係合すると、リングギヤＲ４が停止し、キャリアＣｒ４及びキャリアＣｒ２が停止していることになる。
【００４７】
このとき、出力回転センサ１１２の検出結果を参照して出力部材１１が回転していなければ、入力軸１０と出力部材１１とが共に回転数＝０で、係合機構Ｂ２に接続されているキャリアＣｒ２及びＣｒ４の回転数が０の状態となる。ここで、係合機構Ｃ２に固有のセンサを設けた場合、キャリアＣｒ２及びＣｒ４の回転数が０であることは、係合機構Ｃ２の係合状態を固有のセンサで検出することで確認可能ではある。しかし、本実施形態では、出力部材１１の回転数を確認することで、係合機構Ｃ２の係合状態の検知が無くても、差回転数が０であることを確認することができる。
【００４８】
なお、係合機構Ｂ３は段階２で係合することも不可能ではないが、本実施形態では、上述した係合機構Ｃ１及びＢ１の故障判定と、異常走行回避のため、段階３で係合することにしている。
【００４９】
異常走行について更に述べると、段階２の状態で、係合機構Ｂ３を係合すると、仮に、係合機構Ｂ１が故障により係合状態にならなかった場合には、前進７速段の組み合わせが成立してしまい（図２（Ａ））、異常走行の可能性がある。また、仮に、係合機構Ｃ１が故障により係合状態にならなかった場合には、前進９速段の組み合わせが成立してしまい（図２（Ａ））、異常走行の可能性がある。係合機構Ｃ２については故障していても、いずれの前進段も成立せず、異常走行にはいたならい。
【００５０】
なお、段階３で係合機構Ｂ３を係合した際、係合機構Ｂ３が故障により係合状態にならなかった場合は異常走行には至らない。段階２において、係合機構Ｃ１及びＢ１が正常であることが確認されているからである。
【００５１】
段階４では、係合機構Ｂ２を一方向回転許容状態から回転阻止状態に切り替える。入力軸１０と出力部材１１との差回転数が０の状態であるため、異音や振動が発生することを回避できる。この段階では駆動輪は停止している。係合機構Ｃ２の係合は必須ではないが、インターロック状態を維持し、傾斜地等で車両が動くことを防止するために係合している。係合機構Ｂ２の状態の切り替えが完了すると、段階５に進む。
【００５２】
段階５では、係合機構Ｂ１、Ｃ２を解除する。以上により、後進段の組み合わせが成立する（図２（Ａ））。
【００５３】
このように本実施形態では、入力回転センサ１１１や出力回転センサ１１２を利用することで、係合機構Ｃ１、Ｃ２及びＢ１について固有のセンサ無しで動作確認ができ、固有のセンサを設けた場合にはフェースセーフとして機能させることができる。
【００５４】
図５の制御内容について、処理部１０１が実行する処理例を図６及び図７を参照して説明する。
【００５５】
図６を参照して、Ｓ１では、係合機構Ｂ２を一方向回転許容状態から回転阻止状態へ切り替える条件が成立したか否かを判定する。例えば、シフトポジションセンサ１１３により運転者が後進段を選択したことが検知した場合、この条件が成立したと判定する。該当する場合はＳ２へ進み、該当しない場合はＳ４へ進む。
【００５６】
Ｓ２では、図５の段階１で説明したように、係合機構Ｂ３、Ｂ４を解除する。Ｓ３では制御モードとして、準備モードを設定する。このようなモード設定は例えば記憶部１０２にモード情報の記憶領域を設けて管理する。その後、Ｓ５へ進む。
【００５７】
Ｓ４では準備モードを設定中か否かを判定する。該当する場合Ｓ５へ進み、該当しない場合はＳ６へ進む。Ｓ５では準備処理を行う。詳細は後述する。Ｓ６では他の処理を行って一単位の処理を終了する。
【００５８】
図７はＳ５の準備処理を示すフローチャートである。Ｓ１１では自動制御装置１の駆動源のトルク制限を実行する。例えば、駆動源が内燃機関で、内燃機関により油圧式係合機構の油圧を発生させている場合、必要油圧が確保される範囲で出力を減少させる。
【００５９】
Ｓ１２では係合機構Ｂ２の状態の、回転阻止状態への移行が完了したか否かを判定する。該当する場合はＳ２２へ進み、該当しない場合はＳ１３へ進む。
【００６０】
Ｓ１３では図５の段階１で説明したように、係合機構Ｃ１、Ｃ２及びＢ１を係合する制御を開始する。また、初回には制御開始からの経過時間の計時を開始する。係合機構Ｃ１、Ｃ２及びＢ１の係合は、これらの油圧回路に設けられた電磁ソレノイド等のアクチュエータに対する制御量を段階的に増加させることにより行う場合を想定する。したがって、Ｓ１３の工程が複数回繰り返されることにより、係合が完了することになる。
【００６１】
Ｓ１４では、係合機構Ｃ１及びＢ１に対する総制御量が係合完了に必要な規定値に到達し、かつ、図５の段階２で説明したように、入力軸１０の回転数＝０か否かを判定する。これらの条件を全て満たす場合はＳ１７へ進み、満たさない場合はＳ１５へ進む。なお、係合機構Ｃ２の総制御量については特に判定していないが、係合機構Ｃ１及びＢ１に対する総制御量が規定値に到達している場合には、係合機構Ｃ２の総制御量も規定値に到達しているとみなしている。
【００６２】
Ｓ１５では、Ｓ１３の初回に計時を開始した経過時間が規定時間に到達したか否かを判定する。到達していない場合は一単位の処理を終了する。到達した場合は、規定時間内に入力軸１０の回転数＝０にならなかった場合であり、係合機構Ｃ１及びＢ１の双方又はいずれかが故障していると判定し、Ｓ１６で故障モードを設定する。故障モードの設定により、別ルーチンにて、係合機構Ｃ１及びＢ１の故障時に対応する処理が実行される。
【００６３】
Ｓ１７では、図５の段階３で説明したように、係合機構Ｂ３を係合する制御を開始する。また、初回には制御開始からの経過時間の計時を開始する。係合機構Ｂ３の係合は、その油圧回路に設けられた電磁ソレノイド等のアクチュエータに対する制御量を段階的に増加させることにより行う場合を想定する。したがって、Ｓ１７の工程が複数回繰り返されることにより、係合が完了することになる。
【００６４】
Ｓ１８では、係合機構Ｂ３に対する総制御量が係合完了に必要な規定値に到達し、かつ、図５の段階３で説明したように、出力部材１１の回転数＝０か否かを判定する。更に、フットブレーキが作動中か（制動中か）否かを判定する。これらの条件を全て満たす場合はＳ２１へ進み、満たさない場合はＳ１９へ進む。フットブレーキが作動中と判定される場合には、フットブレーキセンサ１１４の検知結果が操作有を示す場合と、自動制御によってフットブレーキを作動させている場合とが含まれ得る。フットブレーキが作動中であることを要件としているのは、係合機構Ｃ２が実際には係合状態になかった場合に車両が前進して、車輪が回転して出力部材１１が回転してしまう場合を念のために回避するためである。
【００６５】
Ｓ１９では、Ｓ１７の初回に計時を開始した経過時間が規定時間に到達したか否かを判定する。到達していない場合は一単位の処理を終了する。Ｓ１６の規定時間はＳ１５の規定時間よりも長い時間が設定される。到達した場合は、何らかの故障していると判定し、Ｓ２０で故障モードを設定する。故障モードの設定により、別ルーチンにて、故障時に対応する処理が実行される。
【００６６】
Ｓ２１では、図５の段階４で説明したように、係合機構Ｂ２の状態を回転阻止状態に切り替える。
【００６７】
Ｓ２２では、準備モードの設定を解除する。Ｓ２３ではＲＶＳインギヤモードを設定する。この設定により、別ルーチンで、図５の段階５で説明したように、係合機構Ｃ２及びＢ１を解除し、係合機構Ｃ１及びＣ３を係合する処理が行われる。以上により、準備処理が終了する。
【００６８】
＜制御例２＞
係合機構Ｃ２にその動作状態を検出する固有のセンサを設け、固有のセンサが故障していると判定した場合に、図５及び図７で説明した処理を実行する例について説明する。つまり、フェースセーフとして上述した制御を行う例である。係合機構Ｃ２に固有のセンサは、係合機構Ｃ２に供給される作動油圧を検出する油圧センサである場合を想定する。
【００６９】
油圧センサの故障判断は、例えば、前進５速段から１０速段選択時に行うことができる。これらの変速段において、係合機構Ｃ２は係合状態にある。車速やエンジン回転数等から、係合機構Ｃ２の係合が確認されている場合に、油圧センサの検出油圧が、係合機構Ｃ２の係合を示さない場合、油圧センサが故障していると判断可能である。
【００７０】
図８は本制御例におけるＳ５の準備処理を示すフローチャートである。Ｓ１１〜Ｓ２３は図７の例のＳ１１〜Ｓ２３と同じ処理である。以下、異なる処理について説明する。
【００７１】
本制御例では、Ｓ１３で係合機構Ｃ１、Ｃ２及びＢ１を係合する制御を開始した後、Ｓ３１へ進む。Ｓ３１では係合機構Ｃ２用の油圧センサが故障しているか、していないかを判定し、故障している場合はＳ１４へ進む。この場合は図７で説明した、入力回転センサ１１１や出力回転センサ１１２を利用した処理を実行することになる。故障していない場合はＳ３２へ進む。
【００７２】
Ｓ３２では所定の条件が成立したか否かを判定する。ここでの条件は、例えば、油圧センサの検知結果により係合機構Ｃ２が係合していることが確認されること、入力回転センサ１１１が示す入力軸１０の回転数が閾値未満であること、ライン油圧が係合機構Ｂ２の状態切替に必要な油圧以上であること、等を挙げることができる。入力軸１０の回転数の閾値は、係合機構Ｂ２の状態切替時に異音、振動が実質的に生じない範囲の回転数を設定することが可能である。条件不成立の場合は一単位の処理を終了する。条件成立の場合はＳ２１へ進み、係合機構Ｂ２を回転阻止状態に切り替える。
【００７３】
本制御例の場合、油圧センサが正常である場合、図５の段階３の処理がなく、出力部材１１の回転数が０になるまで待つ必要がない。したがって、油圧センサが正常である場合は、切り替えに要する速度を向上できる。そして、油圧センサが異常である場合はフェールセーフとして図５の処理が実行され、油圧センサが異常であっても走行が可能となる。
【符号の説明】
【００７４】
Ｐ１〜Ｐ４  遊星歯車機構
Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４  係合機構
１  自動変速機
１０  入力軸
１１  出力部材
１２  ケーシング
１００  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015090191.tif 000008
【図７】
2015090191.tif 000009
【図８】
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