JPH07119826A - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクコンバータのロックアップ制御用回転
センサと速度切換用の回転センサの代用制御を可能に
し、確実にフェールセーフ機能を保持した信頼性の高い
車両用自動変速機の制御装置の提供。 【構成】 タービン軸回転センサーにより検出したター
ビン軸回転速度より変速機の出力軸回転速度を演算し、
出力軸回転センサーにより検出した出力軸回転速度によ
りトルクコンバータのタービン軸回転速度を演算する相
互間の回転速度演算回路と、前記変速機の速度段切換の
指令が出された後、一定時間遅延させて前記指令された
速度段の出力軸回転速度の演算を開始させる遅延回路と
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、速度段制御およびロッ
クアップ制御の電子制御を行なう車両用自動変速機の制
御装置に係わり、特に、速度段制御用またはロックアッ
プ制御用のいずれか一方の回転センサーが異常な場合で
も、正常な速度段切換が行われて確実にフェールセーフ
機能を保持し、信頼性の高い制御装置とするのに好適な
車両用自動変速機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の速度段の切換制御およびト
ルクコンバータのロックアップ制御は、通常、エンジン
回転速度と変速機の出力軸回転速度とを制御することに
より行われている。このため、車両の速度段の切換制御
用及びトルクコンバータのロックアップ制御用として、
変速機の出力軸及びトルクコンバータのタービン軸（変
速機の入力軸でもある）の双方に回転速度を検出するた
めの回転センサーが設置されている。このように回転セ
ンサーが双方に設置されているのは、トルクコンバータ
のロックアップ制御用としてタービン軸回転センサーを
用い、速度段の切換制御用に出力軸回転センサーを用
い、それぞれ独立させるためである。

【０００３】トルクコンバータのロックアップ締結およ
び解除は、エンジンのスロットル開度とタービン軸の回
転速度の関数としての図５に示すロックアップ切換線
（ロックアップ締結切換線を実線で、ロックアップ解除
切換線を鎖線で示す）を、横切って通過したときに切換
指令が発せられて制御されるようになっている。

【０００４】速度段の切換は、図４に示すようにスロッ
トル開度と変速機の出力軸回転速度の関数としての切換
線を横切ったときに切換指令を発して制御するようにな
っている。（図は１速より２速への変速線および２速よ
り３速への変速線のアップシフト切換線を示している。
ダウンシフト切換線は図より低速側にずれるが図示して
いない）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】制御装置のフェールセ
ーフ上、前記それぞれの回転速度を検出する回転センサ
ーのどちらか一方が異常なときに、他方の回転センサー
で代用することが考えられるが、回転センサーは前述の
如くトルクコンバータの介設により変速機の出力軸及び
トルクコンバータのタービン軸の双方に設置され、双方
とも正常に機能していることが前提とされている。従っ
て、回転センサー等の故障時のフェールセーフとして
は、自動変速を停止し、その速度段に固定した後、手動
操作にて車両を停止する対策や、回転センサーをそれぞ
れ複数個設置するなどの対策が採られているが、正常な
変速切換を続行することができず、また、複数個の設置
は高価になる問題点を有していた。

【０００６】つぎに、図３を参照して相互に相手の回転
センサーの代用を行なう場合について説明する。図３は
タービン軸回転速度（ｎ）と変速機の出力軸回転速度
（Ｎ）の関係を各速度段毎に示したものである。

【０００７】ロックアップ制御用のタービン軸回転セン
サーが異常のときは、電子制御装置は回路上から異常を
判別し、現在の速度段を判定し、その変速段の変速比を
速度段制御用の出力軸回転センサー出力に乗じ、タービ
ン軸回転速度としていた。

【０００８】一方、速度段制御用の出力軸回転センサー
が異常のときは、現在の速度段の変速比でロックアップ
制御用のタービン軸回転センサー出力を除することによ
り、変速機の出力軸回転速度としていた。

【０００９】上記相互に相手の回転センサーの代用を行
なう回転速度については、速度段の切換回転速度に達し
たとき、相手回転速度の演算結果に以下に説明するよう
な不都合が生じていた。（図３参照） 出力軸回転センサーが異常で速度段が１速の場合を想定
すると、タービン軸回転速度（ｎ）が上昇するに従い、
出力軸回転速度（Ｎ）は、１速時の変速比がｉ₁とすれ
ばＮ＝ｎ／ｉ₁で演算される。

【００１０】タービン軸回転速度（ｎ）が、出力軸回転
速度（Ｎ）の１速より２速への切換点Ｎ_Aに相当するｎ_a
になったとき、電子制御装置は１速から２速への切換指
示を出す。

【００１１】ところが、この切り換わった瞬間は、ター
ビン軸回転速度（ｎ）は下がっていなくてほぼｎ_aであ
るので、出力軸回転速度（Ｎ）は、Ｎ_A＝ｎ_a／ｉ₂で演
算され、回転速度はｃ点にきたと想定され、出力軸回転
速度（Ｎ）の２速→３速切換点であるＮ_Bより高いと判
断されて２速を超えていきなり３速切換が行われてしま
うという不都合が生ずる（２速→３速の切換点ｂがｃ点
より高速側にあれば３速切換は行われないが、他の速度
段の場合に切換る可能性がある）。

【００１２】ダウンシフトの場合も同様で、３速→２速
に切換るべきところが、２速を超えていきなり３速→１
速に切換る可能性が生ずる問題点を有する。

【００１３】つぎに、ロックアップ制御用回転センサー
が異常（速度段が１速）の場合を想定すると、出力軸回
転速度（Ｎ）が上昇するに従い、タービン軸回転速度
（ｎ）はｎ＝Ｎｉ₁で演算され上昇する。出力軸回転速
度がＮ_Aになると、速度段は１速から２速に切換り、タ
ービン軸回転速度（ｎ）はｎ_a＝Ｎｉ₂で演算されｄ点で
示される回転速度となる。

【００１４】この場合の速度段切換は、異常の発生して
いるロックアップ制御用回転センサーではなく正常な出
力軸回転センサーで行われるので、車両走行上問題は生
じない。ダウンシフトの場合も同様である。

【００１５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
速度段制御用またはロックアップ制御用のいずれか一方
の回転センサーが異常な場合でも、他方の回転センサー
のみで正常な速度段切換が行われて確実にフェールセー
フ機能を保持し、信頼性の高い車両用自動変速機の制御
装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、トルクコンバータのタービン軸回転速度
を検出するタービン軸回転センサーと、変速機の出力軸
回転速度を検出する出力軸回転センサーとを備え、変速
機の速度段切換制御およびトルクコンバータのロックア
ップ制御を行う車両用自動変速機の制御装置において、
前記タービン軸回転センサーにより検出したタービン軸
回転速度より変速機の出力軸回転速度を演算し、前記出
力軸回転センサーにより検出した出力軸回転速度により
トルクコンバータのタービン軸回転速度を演算する相互
間の回転速度演算回路と、前記変速機の速度段切換の指
令が出された後、一定時間遅延させて前記指令された速
度段の出力軸回転速度の演算を開始させる遅延回路とを
設けたことを特徴とする構成にしたものである。

【００１７】

【作用】上記構成としたことにより、タービン軸回転セ
ンサーあるいは出力軸回転センサーのいずれか一方の回
転センサーの異常が回路上から判定されると、そのとき
の速度段に対応した減速比により出力軸回転速度とター
ビン軸回転速度との間の相互の回転速度が演算される。
そして、演算された出力軸回転速度が前記速度段の切換
回転速度に達した瞬間に変速指令が出され、その後、前
記遅延回路に設定されている一定のディレイ時間（例え
ば０.３〜０.８秒）が経過してから出力軸回転速度の演
算を開始する。この速度段切換指令が出されてから演算
開始までのディレイ時間は、実際に速度段切換が行なわ
れている時間に相当する。このディレイ時間においてタ
ービン軸回転速度低下しており、低下した回転速度によ
り演算されるので、速度段の飛び越しはなくなる。さら
に回転速度が上昇して上位段の切換回転速度に達した瞬
間に変速指令が出され、その後、前記ディレイ時間をお
いて出力軸回転速度を演算する。

【００１８】例えば、出力軸回転センサーが異常のとき
は、タービン軸回転センサーで検出されたタービン軸回
転速度を現在締結している速度段の変速比で除すること
により、出力軸回転速度が演算されるが、その際、速度
段の切換指令が出されて、該切換が行われた一定時間後
のタービン軸回転速度が多少低下してから出力軸回転速
度演算が開始されるので、速度段を１速から直ちに３速
に飛び越すようなことがなく、所定の切換点での切換が
行われるようになる。これは他の速度段からの切換につ
いても同様である。

【００１９】一方、タービン軸回転センサーの異常が判
定されたときは、出力軸回転センサーで検出された出力
軸回転速度に現在締結している速度段の変速比を乗ずる
ことによりタービン軸回転速度が演算され、代用制御が
行われる。この代用制御はダウンシフト時も同様であ
る。

【００２０】このように、タービン軸回転センサーある
いは出力軸回転センサーのいずれか一方の回転センサー
が異常であっても、他方の回転センサーによる代用制御
が可能になり、車両の正常な運転を維持することができ
る。

【００２１】

【実施例】本発明の一実施例を図１，図２および前記図
３を参照して説明する。図１は電子制御装置における代
用制御のフローチャート、図２は車両用自動変速機の全
体構成図である。図３は前述のタービン軸回転速度と出
力軸回転速度の関係図である。

【００２２】図２において、エンジン９の出力が自動変
速機のトルクコンバータ２に入力され変速機１で変速さ
れ、出力軸８を経て、車両（図示せず）を駆動する。ト
ルクコンバータ２のタービン軸７に近接させて該タービ
ン軸７の回転速度に比例した周波数のパルス信号を発生
するタービン軸回転センサー３が設置され、また、変速
機１の出力軸８に近接させて該変速機１の出力軸回転速
度に比例した周波数のパルス信号を発生する出力軸回転
センサー４が配備され、さらに、エンジン９のスロット
ル開度を検出するためのスロットルセンサー５がアクセ
ルペダル（図示せず）あるいはエンジン９のスロットル
軸に配備されている。電子制御装置６は各回転センサー
３，４およびスロットルセンサー５の出力信号を入力
し、ロックアップ制御および変速段制御の指令を出力す
る。

【００２３】ロックアップ制御は、前述の図５に示す如
くスロットルセンサー５で検出されたスロットル開度お
よびタービン軸回転センサー３で検出されたタービン軸
回転速度の関数として示されるロックアップ締結、解放
の切換線により行われ、一方、速度段の切換制御は、前
述の図４に示すように、スロットルセンサー５で検出さ
れたスロットル開度および出力軸回転センサー４で検出
された変速機１の出力軸回転速度の関数として示される
変速線により行われる。

【００２４】上記タービン軸回転速度と出力軸回転速度
との関係は、変速機１を介した関係となるので、出力軸
回転速度はタービン軸回転速度を変速機１の変速比（減
速比）（ｉ）で除した値となる。従ってタービン軸回転
速度（ｎ）と出力軸回転速度（Ｎ）との関係は、各速度
段において図３に示すようになり、図４に示すスロット
ル開度が決まったときは、出力軸回転速度Ｎ_A，Ｎ_B等で
速度段が切換る。

【００２５】図示しない回転センサー異常判別回路によ
りタービン軸回転センサー３の異常が判定されたとき
は、出力軸回転センサー４で検出された出力軸回転速度
（Ｎ）に現在締結している速度段の変速比（ｉ）を乗ず
ることによりタービン軸回転速度（ｎ）が演算される。

【００２６】図３において、例えば、１速時に出力軸回
転速度（Ｎ）が次第に上昇し、該速度がＮ_Aになった瞬
間に速度段は１速から２速への指令が出され、タービン
軸回転速度（ｎ）はｎ_a（ｎ_a＝Ｎ_Aｉ₁）からｎ_d(ｎ_d＝
Ｎ_Aｉ₂)へと演算される。さらに出力軸回転速度（Ｎ）
が上昇すると、タービン軸回転速度（ｎ）はｎ＝Ｎｉ₂
で演算される。ダウンシフト時は、出力軸回転速度Ｎ_A
になった瞬間に２速から１速への指令が出され、ｎ_a＝
Ｎ_Aｉ₁と演算され、代用制御が行われる。

【００２７】一方、出力軸回転センサー４が異常のとき
は、タービン軸回転センサー３で検出されたタービン軸
回転速度（ｎ）を現在締結している速度段の変速比で除
することにより、出力軸回転速度（Ｎ）が演算される。

【００２８】例えば、速度段が１速のとき、タービン軸
回転速度（ｎ）が増加していくに従い、出力軸回転速度
（Ｎ）はＮ＝ｎ／ｉ₁で増加する（演算される）。ｎ＝
ｎ_aに達した瞬間に、１速から２速への切換指令が出さ
れて２速へ切換る。この１速から２速への切換指令時の
出力軸回転速度（Ｎ）は、１速域のＮ＝ｎ／ｉ₁で、切
換指令後、実際に２速への切換が行われてタービン軸回
転速度（ｎ）が多少下降した一定の遅れ時間後にＮ＝ｎ
_a／ｉ₂で演算が開始される。このように切換指令が出さ
れて、該切換が行われた一定時間後に回転速度演算が開
始される。そのため、ｎ_aが低下した後に演算されるの
で１速から２速を飛び越して３速に入るようなことはな
くなる。これは他の速度段からの切換についても同様で
ある。

【００２９】シフトダウン時は２速時を例にとると、タ
ービン軸回転速度が下降してｄに達した瞬間に２速から
１速への切換指令がでる。その後一定の時間遅れをおい
て、出力軸回転速度（Ｎ）をＮ＝ｎ／ｉ₁で演算する。
他の速度段からの切換も同様である。

【００３０】以上述べたような動作を行わせるため、速
度段切換の回路を図１に示すように構成する。出力軸回
転センサー４の異常を回路上から判定し、ついで現在の
速度段Ｒの判別を行い、その速度段Ｒに対応した減速比
ｉ_Rを決め、出力軸回転速度とタービン軸回転速度との
間の相互の回転速度演算を行う。演算された出力軸回転
速度（Ｎ）が速度段の切換回転速度であるＮ_Aに達した
瞬間に変速指令を出す。その後、一定のディレイ時間
（例えば０.３〜０.８秒）をおいてから出力軸回転速度
の演算が開始される。さらに、回転速度が上昇してＮ＝
Ｎ_Bになった瞬間に上位段に変速指令を出す。その後、
前記ディレイ時間をおいて該上位段の出力軸回転速度が
演算される。

【００３１】このように速度段切換回路を構成すること
により、タービン軸回転センサー３あるいは出力軸回転
センサー４のいずれか一方の回転センサーが異常であっ
ても、他方の回転センサーによる代用制御が可能にな
り、車両の正常な運転を維持することができる。なお、
前記速度段切換指令が出されてから演算開始までのディ
レイ時間は、実際に速度段切換が行われている時間に相
当する。

【００３２】なお、上記速度段切換回路を電子制御装置
６に組み込むことにより、タービン軸７または出力軸８
のいずれか一方の回転センサーのみで、トルクコンバー
タ２のロックアップ制御および変速機１の速度段の切換
制御を、前記代用制御で説明したのと同様に行うことも
可能になる。この場合にはフェールセーフ機能は低下す
るものの、回転センサー及び配線等が従来の約１/２と
なり、電子制御装置６も安価となり軽量化される効果を
奏する。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の車両用自動
変速機の制御装置は、速度段制御用またはロックアップ
制御用のいずれか一方の回転センサーが異常な場合で
も、他方の回転センサーのみで前記両制御を可能にして
確実にフェールセーフ機能を保持し、信頼性が高く、し
かも安価な装置とすることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電子制御装置内の代用制御
のフローチャートである。

【図２】車両用自動変速機の全体構成図である。

【図３】タービン軸回転速度と出力軸回転速度の関係図
である。

【図４】速度段切換制御の変速線を示す模式図である。

【図５】ロックアップ制御の切換線を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１…変速機、２…トルクコンバータ、３…タービン軸回
転センサー、４…変速機の出力軸回転センサー、５…ス
ロットルセンサー、６…電子制御装置、７…タービン
軸、８…出力軸、９…エンジン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクコンバータのタービン軸回転速度
   を検出するタービン軸回転センサーと、変速機の出力軸
   回転速度を検出する出力軸回転センサーとを備え、変速
   機の速度段切換制御およびトルクコンバータのロックア
   ップ制御を行う車両用自動変速機の制御装置において、
   前記タービン軸回転センサーにより検出したタービン軸
   回転速度より変速機の出力軸回転速度を演算し、前記出
   力軸回転センサーにより検出した出力軸回転速度により
   トルクコンバータのタービン軸回転速度を演算する相互
   間の回転速度演算回路と、前記変速機の速度段切換の指
   令が出された後、一定時間遅延させて前記指令された速
   度段の出力軸回転速度の演算を開始させる遅延回路とを
   設けたことを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。