JP4830481B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の変速制御に関し、特に、自動変速機が故障してニュートラル状態（動力非伝達状態）に陥った場合の変速制御に関する。

車両に搭載される自動変速機は、トルクコンバータと歯車式変速機構とを組み合わせ、この歯車式変速機構の動力伝達経路をクラッチやブレーキ等の複数の摩擦係合要素を選択的に係合および解放のいずれかに切り換えることにより、運転状態に応じてギヤ段を自動的に設定するように構成される。この自動変速機には、摩擦係合要素に対する作動圧の供給を制御して、これらを係合または解放させる油圧制御回路が設けられる。

この場合、油圧制御回路により、各摩擦係合要素に供給される作動圧を制御してギヤ段の制御つまり変速制御が実行されるように構成されるが、この油圧制御回路には、作動圧の生成、供給および排出、調圧等を行なう各種のソレノイドバルブが備えられる。これらのソレノイドバルブは、電気的な制御信号によって作動を制御することにより、摩擦係合要素等に供給される作動圧が制御される。

ところで、このような構成を有する自動変速機において、ソレノイドバルブに故障が生じる場合がある。このような故障として、ソレノイドバルブにおける断線や短絡等の電気的故障、プランジャのスティック（固着）や異物の噛み込みによるシール不良等の機械的故障、により正しく作動しなくなるものが考えられる。このような故障が発生すると、運転状態に応じて出力される変速指令に対して所望の摩擦係合要素が係合されないために、指令通りのギヤ段が形成されないで、歯車式変速機構がニュートラル状態に陥る場合がある。

特開平１１−２８０８９８号公報（特許文献１）は、自動変速機において、故障が生じた場合の対応として、その故障が検出されたギヤ段を禁止し、他のギヤ段に変更するフェールセーフ制御を行なう場合に、そのフェールセーフ制御を適正かつ合理的に行なう自動変速機の制御装置を開示する。この自動変速機の制御装置は、トルクコンバータと、トルクコンバータを介してエンジンからの動力が入力される歯車式変速機構と、歯車式変速機構の動力伝達経路を切り換える複数の摩擦係合要素と、これらの摩擦係合要素に対する作動圧の給排を制御して歯車式変速機構のギヤ段を切り換える油圧制御回路とを有する自動変速機の制御装置であって、歯車式変速機構の入力回転数と出力回転数とに基づいて実ギヤ比を演算する実ギヤ比演算手段と、運転状態に応じて変速指令を出力する変速指令出力手段と、出力手段で出力される変速指令によって指定された目標ギヤ段のギヤ比と実ギヤ比とを比較することにより変速指令通りに歯車式変速機構のギヤ比が達成されないギヤ故障を検出するギヤ故障検出手段と、車速を検出する車速検出手段とが備えられ、ギヤ故障が所定の高速側のギヤ段において生じたときには歯車式変速機構がニュートラル状態となるとともに、変速指令出力手段が、ギヤ故障検出手段により所定の高速側ギヤ段においてギヤ故障が検出された場合に、車速検出手段で検出されるギヤ故障検出時の車速が所定車速より低いときは、変速指令を、所定の高速側ギヤ段のギヤ比に最も近いギヤ比を有し且つ高速側ギヤ段よりも低速側の所定のギヤ段への変速指令に変更する一方、車速検出手段で検出されるギヤ故障検出時の車速が所定車速より高いときは、現変速指令を維持し、車速が所定車速よりも低くなったときに、変速指令を、所定の低速側ギヤ段への変速指令に変更するように構成されている。

この自動変速機の制御装置によると、自動変速機がニュートラル状態となる故障が判定されたときには、自動変速機を形成可能なギヤ段に変速させることができる。これにより、自動変速機を形成可能なギヤ段に変速させることで、自動変速機がニュートラル状態に維持されるのが回避され、駆動力を駆動輪に伝達させることができる。
特開平１１−２８０８９８号公報

ところで、特許文献１のニュートラル状態を回避する変速は、アクセル操作がなされていると、入力軸回転数が高い回転からの変速となるため、変速が完了し、駆動力が伝達されるまでに時間がかかる場合があり、さらに、このときに、変速後のギヤ段における同期回転数に対する入力軸回転数の回転数差が大きく、摩擦係合要素により入力軸回転数を同期回転数まで引き下げる必要があるため、その摩擦係合要素の熱的耐久性が悪化するというおそれがあった。

しかしながら、上述した特許文献１においては、このような問題点およびその解決策への言及がない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、自動変速機において所望のギヤ段が形成されないでニュートラル状態となった場合において、速やかなフェールセーフを実現するとともに摩擦係合要素の熱的耐久性を回避することができる、自動変速機の変速制御装置を提供することである。

第１の発明に係る自動変速機の変速制御装置は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることによりギヤ比の異なる複数のギヤ段を形成する自動変速機を制御する。この制御装置は、自動変速機がニュートラル状態となる故障が判定されると、動力伝達可能なギヤ段への回避変速指令を出力するための指令手段と、回避変速指令が出力されたときに、変速油圧制御の制御態様を通常時とは異なる制御態様であって、通常時における制御態様よりも変速時間が短くなる制御態様で回避変速を実行するように変速油圧を制御するための制御手段とを含む。

第１の発明によると、自動変速機が故障してニュートラル状態に陥ると駆動輪に駆動力が伝達されなくなるので、通常時における制御態様よりも変速時間が短くなる制御態様で回避変速を実行する。このため、駆動力が駆動輪に伝達されるようになるまでの時間を短くすることができる。また、回避変速において係合させる摩擦係合要素の滑り時間が短くなるので、この摩擦係合要素の熱的耐久性の悪化を抑制することができる。

第２の発明に係る自動変速機の変速制御装置は、第１の発明において、制御態様は、変速油圧制御を強制的に終了させる強制終了制御の開始タイミングを通常時における開始タイミングよりも早めた制御態様であり、開始タイミングを規定する設定値が通常時よりも短くされた制御態様である。

第２の発明によると、変速時の制御油圧値を変更することなく（油圧制御のロジックを複雑にすることなく）、早期に動力伝達可能なギヤ段を形成させることができ、駆動力が駆動輪に伝達されるまでの時間を短くすることができる。

第３の発明に係る自動変速機の変速制御装置においては、第１または第２の発明の構成に加えて、変速中に自動変速機がニュートラル状態となる故障が判定されると、この変速での変速油圧制御を強制的に終了させる強制終了制御の開始タイミングを規定する設定値を通常時よりも短く設定し、変速油圧制御を終了させるための手段を含む。

第３の発明によると、変速中に自動変速機がニュートラル状態となる故障が判定されると、油圧制御ロジックを複雑にすることなく、早期にこの変速を終了させることができるので、回避変速までの時間を短くすることができ、駆動力が駆動輪に伝達されるまでの時間をより短くすることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１０００と、自動変速機を構成するオートマチックトランスミッション２０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成するプラネタリギヤユニット３０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、ディファレンシャルギヤ５０００と、ドライブシャフト６０００と、前輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを含む。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。

自動変速機は、オートマチックトランスミッション２０００と、トルクコンバータ３２００とを備える。オートマチックトランスミッション２０００は、トルクコンバータ３２００を介してエンジン１０００に連結される。オートマチックトランスミッション２０００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。

オートマチックトランスミッション２０００の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ５０００と噛合っている。ディファレンシャルギヤ５０００にはドライブシャフト６０００がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト６０００を介して、左右の前輪７０００に動力が伝達される。

ＥＣＵ８０００には、車速センサ８００２と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２のストロークセンサ８０１４と、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度センサ８０１８と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力軸回転数センサ８０２２と、出力軸回転数センサ８０２４とがハーネスなどを介して接続されている。

車速センサ８００２は、ドライブシャフト６０００の回転数から車両の速度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。シフトレバー８００４の位置は、ポジションスイッチ８００６により検知され、検知結果を表す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション２０００のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。ストロークセンサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２のストローク量を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

スロットル開度センサ８０１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ８０１６の開度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。電子スロットルバルブ８０１６により、エンジン１０００に吸入される空気量（エンジン１０００の出力）が調整される。

エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転数を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。入力軸回転数センサ８０２２は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数ＮＩを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。出力軸回転数センサ８０２４は、オートマチックトランスミッション２０００の出力軸回転数ＮＯＵＴを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。なお、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数ＮＩは、後述するトルクコンバータ３２００のタービン回転数ＮＴである。

ＥＣＵ８０００は、車速センサ８００２、ポジションスイッチ８００６、アクセル開度センサ８０１０、ストロークセンサ８０１４、スロットル開度センサ８０１８、エンジン回転数センサ８０２０、入力軸回転数センサ８０２２、出力軸回転数センサ８０２４などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションであるときに、別途定められた変速線図に従って自動的に１速〜６速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、オートマチックトランスミッション２０００を制御する。１速〜６速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション２０００は前輪７０００に駆動力を伝達し得る。

このような場合において、ＥＣＵ８０００が、ソレノイドバルブの異常によりニュートラル状態を検知した場合に、速やかにニュートラル状態を回避するように、オートマチックトランスミッション２０００が制御される。

図２を参照して、プラネタリギヤユニット３０００について説明する。プラネタリギヤユニット３０００は、クランクシャフトに連結された入力軸３１００を有するトルクコンバータ３２００に接続されている。プラネタリギヤユニット３０００は、遊星歯車機構の第１セット３３００と、遊星歯車機構の第２セット３４００と、出力ギヤ３５００と、ギヤケース３６００に固定されたＢ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０およびＢ３ブレーキ３６３０と、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０と、ワンウェイクラッチＦ３６６０とを含む。

第１セット３３００は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。第１セット３３００は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０と、ピニオンギヤ３３２０と、リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０とを含む。

サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０は、トルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結されている。ピニオンギヤ３３２０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ３３２０は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０およびリングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と噛合している。

リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０は、Ｂ３ブレーキ３６３０によりギヤケース３６００に固定される。キャリアＣ（ＵＤ）３３４０は、Ｂ１ブレーキ３６１０によりギヤケース３６００に固定される。

第２セット３４００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。第２セット３４００は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０と、ショートピニオンギヤ３４２０と、キャリアＣ（１）３４２２と、ロングピニオンギヤ３４３０と、キャリアＣ（２）３４３２と、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０と、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０とを含む。

サンギヤＳ（Ｄ）３４１０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に連結されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、キャリアＣ（１）３４２２に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０およびロングピニオンギヤ３４３０と噛合している。キャリアＣ（１）３４２２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

ロングピニオンギヤ３４３０は、キャリアＣ（２）３４３２に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ３４３０は、ショートピニオンギヤ３４２０、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０およびリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０と噛合している。キャリアＣ（２）３４３２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

サンギヤＳ（Ｓ）３４４０は、Ｃ１クラッチ３６４０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、Ｂ２ブレーキ３６２０により、ギヤケース３６００に固定され、Ｃ２クラッチ３６５０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。また、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、ワンウェイクラッチＦ３６６０に連結されており、１速ギヤ段の駆動時に回転不能となる。

ワンウェイクラッチＦ３６６０は、Ｂ２ブレーキ３６２０と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチＦ３６６０のアウターレースはギヤケース３６００に固定され、インナーレースはリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０に回転軸を介して連結される。

図３に、各変速ギヤ段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組み合わせで各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、１速〜６速の前進ギヤ段と、後進ギヤ段が形成される。

図４を参照して、油圧回路４０００の要部について説明する。なお、油圧回路４０００は、以下に説明するものに限られない。

油圧回路４０００は、オイルポンプ４００４と、プライマリレギュレータバルブ４００６と、マニュアルバルブ４１００と、ソレノイドモジュレータバルブ４２００と、ＳＬ１リニアソレノイド（以下、ＳＬ（１）と記載する）４２１０と、ＳＬ２リニアソレノイド（以下、ＳＬ（２）と記載する）４２２０と、ＳＬ３リニアソレノイド（以下、ＳＬ（３）と記載する）４２３０と、ＳＬ４リニアソレノイド（以下、ＳＬ（４）と記載する）４２４０と、ＳＬＴリニアソレノイド（以下、ＳＬＴと記載する）４３００と、Ｂ２コントロールバルブ４５００とを含む。

オイルポンプ４００４は、エンジン１０００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ４００４が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ４００４で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６により調圧され、ライン圧が生成される。

プライマリレギュレータバルブ４００６は、ＳＬＴ４３００により調圧されたスロットル圧をパイロット圧として作動する。ライン圧は、ライン圧油路４０１０を介してマニュアルバルブ４１００に供給される。

マニュアルバルブ４１００は、ドレンポート４１０５を含む。ドレンポート４１０５から、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の油圧が排出される。マニュアルバルブ４１００のスプールがＤポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＤレンジ圧油路４１０２とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２に油圧が供給される。このとき、Ｒレンジ圧油路４１０４とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＲポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＲレンジ圧油路４１０４とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４に油圧が供給される。このとき、Ｄレンジ圧油路４１０２とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＮポジションにある場合、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の両方と、ドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧およびＲレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

Ｄレンジ圧油路４１０２に供給された油圧は、最終的には、Ｂ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０に供給される。Ｒレンジ圧油路４１０４に供給された油圧は、最終的には、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給される。

ソレノイドモジュレータバルブ４２００は、ライン圧を元圧とし、ＳＬＴ４３００に供給する油圧（ソレノイドモジュレータ圧）を一定の圧力に調圧する。

ＳＬ（１）４２１０は、Ｃ１クラッチ３６４０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（２）４２２０は、Ｃ２クラッチ３６５０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（３）４２３０は、Ｂ１ブレーキ３６１０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（４）４２４０は、Ｂ３ブレーキ３６３０に供給される油圧を調圧する。

ＳＬＴ４３００は、アクセル開度センサ８０１０により検知されたアクセル開度に基づいたＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて、ソレノイドモジュレータ圧を調圧し、スロットル圧を生成する。スロットル圧は、ＳＬＴ油路４３０２を介して、プライマリレギュレータバルブ４００６に供給される。スロットル圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６のパイロット圧として利用される。

ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０、およびＳＬＴ４３００は、ＥＣＵ８０００から送信される制御信号により制御される。

Ｂ２コントロールバルブ４５００は、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４のいずれか一方からの油圧を選択的に、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給する。Ｂ２コントロールバルブ４５００に、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４が接続されている。Ｂ２コントロールバルブ４５００は、ＳＬソレノイドバルブ（図示せず）およびＳＬＵソレノイドバルブ（図示せず）から供給された油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。

ＳＬソレノイドバルブがオフで、ＳＬＵソレノイドバルブがオンの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において左側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、ＳＬＵソレノイドバルブから供給された油圧をパイロット圧として、Ｄレンジ圧を調圧した油圧が供給される。

ＳＬソレノイドバルブがオンで、ＳＬＵソレノイドバルブがオフの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において右側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、Ｒレンジ圧が供給される。

図３〜図５を参照して、自動変速機が故障してニュートラル状態に陥った場合の回避の例について説明する。たとえば、図３の（Ａ）に示すように、４速から５速に自動変速されるときに、ＳＬ（４）４２４０が故障しているとＢ３ブレーキ３６３０に油圧が供給されず、５速を形成できなくなりニュートラル状態になる。このような場合、ＥＣＵ８０００は、ＳＬ（４）４２４０の故障に関係しない、ＳＬ（３）４２３０を用いてＢ１ブレーキ３６１０を係合させて、ニュートラル状態からの回避ギヤ段である６速を形成する。

さらに、図３の（Ｂ）に示すように、５速の走行中において、ＳＬ（４）４２４０が故障するとＢ３ブレーキ３６３０に油圧が供給されず、５速を形成できなくなりニュートラル状態になる。このような場合、ＥＣＵ８０００は、ＳＬ（４）４２４０の故障に関係しない、ＳＬ（３）４２３０を用いてＢ１ブレーキ３６１０を係合させて、ニュートラル状態からの回避ギヤ段である６速を形成する。

なお、上述した（Ａ）も（Ｂ）も一例であって、このような場合に限定されるものではない。たとえば、３速から４速に自動変速されるときに、ＳＬ（２）４２２０が故障しているとＣ２クラッチ３６５０に油圧が供給されず、４速を形成できなくなりニュートラル状態になる。このような場合、ＥＣＵ８０００は、３速へ戻すように変速指令を出力して、ニュートラル状態からの回避ギヤ段である３速を形成するような変速でもよい。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８０００は、自動変速機がニュートラル故障であるか否かを判定する。たとえば、変速中においては、ソレノイドバルブのソレノイドに流れる電流値に基づいて断線や短絡等の電気的故障を検知してニュートラル故障を判定したり、変速中以外においては、タービン回転数ＮＴと出力軸回転数ＮＯＵＴとに基づいてニュートラル故障を判定したりする。ニュートラル故障であると判定されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ２００へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００へ戻される。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ８０００は、現在変速中であるか否かを判断する。現在変速中であると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ３００へ移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ６００へ移される。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ８０００は、変速油圧制御終了タイマ（バックアップタイマと呼ばれることもある）の設定値を通常時よりも短縮する。Ｓ４００にて、ＥＣＵ８０００は、変速油圧制御終了タイマがタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップすると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ５００へ移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、タイムアップするまで次の処理（Ｓ５００）は行なわれない。

なお、変速油圧制御終了タイマは、タービン回転数ＮＴは変速後同期回転数に同期しないといったことにより変速油圧制御が長時間にわたり継続されるとき、変速油圧制御を強制的に終了させるためのタイマであり、変速が開始されたことが検知されるとカウントが開始される。そして、変速油圧制御が終了しておらず、変速油圧制御終了タイマのタイマ値が設定値に達すると（タイムアップすると）、クラッチやブレーキに供給する油圧を最大値とする指令をソレノイドバルブに出力するいわゆる強制終了制御を実行し、変速油圧制御を強制的に終了する。したがって、設定値は、強制終了制御の開始タイミングを規定している。

Ｓ５００にて、ＥＣＵ８０００は、強制終了制御を実行する。すなわち、この制御実行により、ニュートラル回避ギヤ段への変速指令の出力が可能となる。Ｓ６００にて、ＥＣＵ８０００は、ニュートラル回避ギヤ段への変速指令を出力する。

Ｓ７００にて、ＥＣＵ８０００は、ニュートラル回避ギヤ段への変速指令に基づく変速油圧制御終了タイマがタイムアップしたか否かを判断する。すなわち、強制終了制御の開始タイミングか否かを判定する。なお、この場合の設定値も通常時の値よりも短く設定されている。変速油圧制御終了タイマがタイムアップすると（Ｓ７００にてＹＥＳ）、処理はＳ８００へ移される。もしそうでないと（Ｓ７００にてＮＯ）、タイムアップするまで次の処理（Ｓ８００）は行なわれない。

Ｓ８００にてＥＣＵ８０００は、強制終了制御を実行する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００により制御されるニュートラル回避の動作について、図６を参照して説明する。

（Ａ）４速から５速に変速中に６速にニュートラル回避する場合
ニュートラル故障（ＳＬ（４）４２４０の故障であると想定する）であると判定された場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、図６の時刻ｔ（１）で開始された４速から５速への変速中には（Ｓ２００にてＹＥＳ）、４速から５速への変速油圧制御終了タイマの設定値が短縮される。すなわち、本来であれば（ソレノイドバルブの故障がなければ）、４速から５速への変速指令の開始時刻ｔ（１）からカウントを開始して時刻ｔ（５）でタイムアップする変速油圧制御終了タイマの設定値が時刻ｔ（２）でタイムアップするように設定値が短縮される（Ｓ３００）。さらに、ソレノイドバルブの故障がなければ図６において正常を示す二点鎖線のように、４速から５速の変速は終了する。

時刻ｔ（２）で変速油圧制御終了タイマがタイムアップして、時刻ｔ（３）（図６においては説明の都合上時刻ｔ（２）と時刻ｔ（３）とを離隔して区別している）においてニュートラル回避ギヤ段である６速への変速指令が出力される（Ｓ６００）。これは、故障しているＳＬ（４）４２４０に関係しないＳＬ（３）４２３０を用いてＢ１ブレーキ３６１０を係合させて６速を形成してニュートラル状態からの回避ギヤ段を形成するためである。

ニュートラル回避ギヤ段である６速への変速指令が出力されてから、この変速指令に基づく変速油圧制御終了タイマがタイムアップすると、すなわち、図６の時刻ｔ（３）でカウントを開始して時刻ｔ（４）でタイムアップすると（Ｓ７００にてＹＥＳ）、ニュートラル回避変速が終了する（Ｓ８００）。なお、通常の５速から６速への変速油圧制御終了タイマの設定値は時刻ｔ（５）でカウントを開始して時刻ｔ（６）でタイムアップする時間が設定されている。本実施の形態においては、この時刻ｔ（５）〜時刻ｔ（６）の設定時間が時刻ｔ（３）〜時刻ｔ（４）と短く設定されている。

従来は、図６の点線で示すように、ＳＬ（４）４２４０が故障しているとＢ３ブレーキ３６３０に油圧が供給されず、５速を形成できない場合であっても、４速から５速への変速の開始時刻ｔ（１）からカウントを開始して時刻ｔ（５）でタイムアップしてから５速から６速への変速指令が出力される。さらに、５速から６速への変速の開始時刻ｔ（５）からカウントを開始して時刻ｔ（６）でタイムアップして５速から６速への変速が終了する。このため、ニュートラル回避ギヤ段である６速を形成するために、おおよそ時刻ｔ（５）から時刻ｔ（６）までの間、ＳＬ（３）４２３０を用いて係合されるＢ１ブレーキ３６１０が滑っている。

それに対して、本実施の形態においては、Ｂ１ブレーキ３６１０が滑っている時間は、おおよそ時刻ｔ（３）から時刻ｔ（４）までの間である。このように、従来に比較して、、Ｂ１ブレーキ３６１０が滑っている時間が短くできるので、Ｂ１ブレーキ３６１０の熱的耐久性を悪化させない。

さらに、駆動力が伝達されない状態は、従来は、おおよそ時刻ｔ（１）から時刻ｔ（６）までの時間であったが、本実施の形態においては、おおよそ時刻ｔ（１）から時刻ｔ（４）までと短くできるので、駆動力が駆動輪に伝達されない時間を短くできる。

（Ｂ）５速中に６速にニュートラル回避する場合
ニュートラル故障（ＳＬ（４）４２４０の故障であると想定する）であると判定された場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、変速中でない場合には（Ｓ２００にてＮＯ）、故障しているＳＬ（４）４２４０に関係しないＳＬ（３）４２３０を用いてＢ１ブレーキ３６１０を係合させて６速を形成してニュートラル状態からの回避ギヤ段を形成する。このためのニュートラル回避ギヤ段への変速指令が出力される（図６の時刻ｔ（３））。

ニュートラル回避ギヤ段である６速への変速指令が出力されてから、この変速指令に基づく変速油圧制御終了タイマがタイムアップすると、すなわち、図６の時刻ｔ（３）でカウントを開始して時刻ｔ（４）でタイムアップすると（Ｓ７００にてＹＥＳ）、ニュートラル回避変速が終了する（Ｓ８００）。なお、上述の（Ａ）と同様に、通常の５速から６速への変速油圧制御終了タイマの設定値は時刻ｔ（５）でカウントを開始して時刻ｔ（６）でタイムアップする時間が設定されている。本実施の形態においては、この時刻ｔ（５）〜時刻ｔ（６）の設定時間が時刻ｔ（３）〜時刻ｔ（４）と短く設定されている。

このように、５速から６速へのニュートラル回避ギヤ段への変速制御が早期に終了されるので、Ｂ１ブレーキ３６１０が滑っている時間を短くすることができ、Ｂ１ブレーキ３６１０の熱的耐久性を悪化させない。

なお、図５のＳ７００において、変速のための油圧を通常よりも上昇させることも、早期にニュートラル回避ギヤ段への回避変速制御を終了させるために有効な方法である。また、図５において、Ｓ１００とＳ２００との順序を逆転させて、変速中に（変速開始直後に）、ニュートラル故障判定を行なうようにしてもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵにより制御されるパワートレーンを示す概略構成図である。 オートマチックトランスミッションにおけるギヤトレーンを示すスケルトン図である。 オートマチックトランスミッションの作動表を示す図である。 オートマチックトランスミッションにおける油圧回路の一部を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 ４速から５速へ変速指令が出力された場合に６速にニュートラル回避した場合のタイミングチャートである。

符号の説明

１０００ エンジン、２０００ オートマチックトランスミッション、３０００ プラネタリギヤユニット、３１００ 入力軸、３２００ トルクコンバータ、３２１０ 出力軸、３６１０ Ｂ１ブレーキ、３６２０ Ｂ２ブレーキ、３６３０ Ｂ３ブレーキ、３６４０ Ｃ１クラッチ、３６５０ Ｃ２クラッチ、３６６０ ワンウェイクラッチＦ、４０００ 油圧回路、４００４ オイルポンプ、４００６ プライマリレギュレータバルブ、４１００ マニュアルバルブ、４２００ ソレノイドモジュレータバルブ、４２１０ ＳＬ１リニアソレノイド、４２２０ ＳＬ２リニアソレノイド、４２３０ ＳＬ３リニアソレノイド、４２４０ ＳＬ４リニアソレノイド、４３００ ＳＬＴリニアソレノイド、４５００ Ｂ２コントロールバルブ、８０００ ＥＣＵ、８００２ 車速センサ、８００４ シフトレバー、８００６ ポジションスイッチ、８００８ アクセルペダル、８０１０ アクセル開度センサ、８０１２ ブレーキペダル、８０１４ ストロークセンサ、８０１６ 電子スロットルバルブ、８０１８ スロットル開度センサ、８０２０ エンジン回転数センサ、８０２２ 入力軸回転数センサ、８０２４ 出力軸回転数センサ。

Claims (3)

1. 複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることによりギヤ比の異なる複数のギヤ段を形成する自動変速機の変速制御装置であって、
   変速指令に基づいて実行される変速油圧制御の継続時間が設定値を超えた場合に変速油圧制御を強制的に終了させる強制終了制御手段と、
   前記自動変速機にニュートラル状態となる故障が発生したことを判定する手段と、
   前記自動変速機にニュートラル状態となる故障が発生した場合に、動力伝達可能なギヤ段への回避変速指令を出力するための指令手段と、
   前記自動変速機にニュートラル状態となる故障が発生した場合に、前記強制終了制御手段が用いる前記設定値を通常時よりも短く変更する制御手段とを含む、自動変速機の変速制御装置。
2. 前記強制終了制御手段は、タービン回転数が前記変速指令に対応する変速後動機回転数に同期しない場合に前記継続時間が前記設定値に至るまでの時間を計測するタイマを含む、請求項１に記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記指令手段は、前記変速油圧制御の強制的な終了を待ってから前記回避変速指令を出力する、請求項１または２に記載の自動変速機の変速制御装置。

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