自動變速器的製作方法

2023-09-09 20:42:20 1

專利名稱：自動變速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及對有級式自動變速器的摩擦元件發生故障時的故障部位進行 確定的控制。
背景技術：
有級式自動變速器具有行星齒輪機構和多個摩擦元件，通過切換各摩擦 元件的聯接狀態使其成為所希望的變速級而進行變速級的切換。在這樣的自動變速器中，公知的是，為了在摩擦元件發生了釋放故障或 聯接故障時確保行駛性，而進行確定發生故障的摩擦元件的控制。例如專利文獻1公開的技術為，對應各變速級而預先儲存摩擦元件發生 故障時的特性數據，根據該儲存的數據與實際的傳動比而確定發生故障的摩 擦元件以及是釋放故障或聯接故障這樣的故障形態。專利文獻l:(日本)特開平11 -280886號公報上述現有的技術中，在接通點火之後立即進行一次各摩擦元件的正常、 異常判斷，在判斷正常的情況下，到下次接通點火之前不再進行正常、異常 判斷，即在該行車循環中不再進行判斷。因此，即使在行駛中摩擦元件發生 故障，也在下次接通點火時判斷為異常，因此，直到確定摩擦元件時需要很 長時間，使得行駛性下降。通常，駕駛員在車輛發生了某故障的情況下，擔 心發動機不能再起動而大多不斷開點火，此時，上述問題尤為顯著。發明內容本發明的目的在於提供一種自動變速器，能夠早期檢測發生有故障的情 況並確定故障部位，最大限度地抑制行駛性的下降。本發明提供一種自動變速器，具備行星齒輪和多個摩擦元件，通過切換 多個摩擦元件的聯接釋放狀態而實現指令變速級，且具備作為該指令變速級 的多個變速級，其中，包括故障檢測機構，其在車輛運行中反覆檢測摩擦 元件中是否發生了雖然輸出了聯接指令卻不能聯接的釋放故障、或雖然輸出5了釋放指令卻不能釋放的聯接故障；故障部位確定控制機構，在由故障檢測 機構檢測出故障發生後將車速降低到規定值以下時，故障部位確定控制機構 開始進行確定發生故障的摩擦元件的控制；自我保護控制機構，在由故障部 位確定控制機構確定發生故障的摩擦元件時，自我保護控制機構基於被確定 的摩擦元件來決定可使用的變速級，僅利用所述可使用的變速級進行變速控 制。根據本發明，在車輛運行中反覆檢測摩擦元件是否發生了故障，在檢測 出摩擦元件發生故障時，開始將車速降低到規定值以下，開始進行確定發生 故障的摩擦元件的控制，因此，能夠縮短摩擦元件發生故障之後到故障被檢 測出來並確定發生了故障的摩擦元件所需要的時間。因而，由於能夠更早地 開始進行自我保護控制，所以能夠將行駛性的降低抑制到最小限。


圖1是表示本實施方式的自動變速器的構成的梗概圖；圖2是表示CVU的油壓迴路的迴路圖；圖3是表示各變速級的各聯接元件的聯接狀態的聯接表；圖4是表示各變速級中的各旋轉部件的旋轉狀態的共線圖；圖5是表示本實施方式的自動變速器的控制的流程圖；圖6是表示1擋及1.5擋中的各旋轉部件的旋轉狀態的共線圖；圖7是表示2擋中的各旋轉部件的旋轉狀態的共線圖；圖8是表示3擋中的各旋轉部件的旋轉狀態的共線圖。附圖標記說明Gl第一行星齒輪G2第二行星齒輪G3第三行星齒輪G4第四行星齒輪Bl前制動器B2低速制動器B32346制動器B4倒擋制動器Cl輸入離合器C2 直接離合器C3 H&LR離合器 20 ATCU具體實施方式
下面，參照附圖等詳細說明本發明的實施方式。圖1是表示本實施方式的自動變速器構成的梗概圖。本實施方式中的自 動變速器為前進7擋後退一擋的有級式自動變速器，發動機Eg的驅動力經由 變矩器TC從輸入軸I叩ut輸入，利用四個行星齒輪和七個摩擦元件將旋轉速 度變速後，從輸出軸Output輸出。另外，與變矩器TC的泵輪同軸地設置油 泵0P,利用發動機Eg的驅動力進行旋轉驅動以對油壓進行加壓。另外，設有控制發動機Eg的驅動狀態的發動機控制器(ECU) 10、控制 自動變速器的變速狀態等的自動變速器控制器(ATCU) 20、基於ATCU20 的輸出信號控制各聯接元件的油壓的控制問單元(CVU) 30。另外，ECU10 和ATCU20均經由CAN通信線等連接，彼此還利用通信共享傳感器信息及控 制信息。在ECU10上連接有檢測駕駛員的加速踏板操作量的APO傳感器1 、檢測 發動機旋轉速度的發動機旋轉速度傳感器2以及檢測節氣門開度的節氣門傳 感器7。 ECU10基於發動機旋轉速度及加速踏板操作量來控制燃料噴射量及 節氣門開度，由此控制發動機的旋轉速度以及轉矩。在ATCU20上連接有檢測第一行星架PC1的旋轉速度的第一渦輪旋轉速 度傳感器3、檢測第一齒環Rl的旋轉速度的第二渦輪旋轉速度傳感器4以及 檢測駕駛員的變速杆操作狀態的斷路開關6,在D擋位，選擇基於車速Vsp 和加速踏板操作量APO的最合適的指令變速級，將實現指令變速級的控制指 令向控制閥單元CVU輸出。下面，說明將輸入軸Input的旋轉速度變速的同時向輸出軸Output傳遞 的變速齒輪機構。在變速齒輪機構中，沿軸向乂人輸入軸Input側向輸出軸Output 側依次配有第一行星齒輪組GS1以及第二行星齒輪組GS2。另外，作為摩擦 元件，配置有多個離合器C1、 C2、 C3以及制動器B1、 B2、 B3、 B4，另夕卜， 還配有多個單向離合器Fl、 F2。第一行星齒輪G1為具有第一太陽齒輪S1、第一齒環R1、對與兩齒輪S1、Rl嚙合的第 一小齒輪P1進行支承的第 一行星架PC 1的單小齒輪型行星齒輪。 第二行星齒輪G2為具有第二太陽齒輪S2、第二齒環R2、對與兩齒輪S2、 R2嚙合的第二小齒輪P2進行支承的第二行星架PC2的單小齒輪型行星齒輪。 第三行星齒輪G3為具有第三太陽齒輪S3、第三齒環R3、對與兩齒輪S3、 R3嚙合的第三小齒輪P3進行支承的第三行星架PC3的單小齒輪型行星齒輪。 第四行星齒輪G4為具有第四太陽齒輪S4、第四齒環R4、對與兩齒輪S4、 R4嚙合的第四小齒輪P4進行支承的第四行星架PC4的單小齒輪型行星齒輪。輸入軸Input與第二齒環R2連接，將來自發動機Eg的旋轉驅動力經由 變矩器TC等輸入。輸出軸Output與第三行星架PC3連接，通過主減速器等 將輸出旋轉驅動力傳遞到驅動輪。第一連接構件M1為一體地連接第一齒環R1、第二行星架PC2及第四齒 環R4的構件。第二連接構件M2為 一體地連接第三齒環R3和第四行星架PC4 的構件。第三連接構件M3為一體連接第一太陽齒輪Sl和第二太陽齒輪S2 的構件。第一行星齒輪組GS1通過第一連接構件Ml和第三連接構件M3連接第 一行星齒輪G1和第二行星齒輪G2，並由四個旋轉元件構成。另外，第二行 星齒輪組GS2通過第二連接構件M2連接第三行星齒輪G3和第四行星齒輪 G4，由五個S走轉元件構成。第一行星齒輪組GS1中，轉矩從輸入軸I叩ut向第二齒環R2輸入'被輸 入的轉矩經由第一連接構件M1向第二行星齒輪組GSZ輸出。在第二行星齒 輪組GS2中，轉矩從輸入軸I叩ut直接向第二連接構件NG輸入，同時經由第 一連接構件Ml向第四齒環R4輸入，被輸入的轉矩從第三行星架PC3向輸出 軸Output llr出。輸入離合器Cl為有選擇地斷開、連接輸入軸I叩ut和第二連接構件M2 的離合器。直接離合器C2為有選擇地斷開、連接第四太陽齒輪S4和第四行 星架PC4的離合器。H&LR離合器C3為有選擇地斷開、連接第三太陽齒輪S3和第四太陽齒 輪S4的離合器。另外，在第三太陽齒輪S3和第四太陽齒輪S々之間配置有第 二單向離合器F2。由此，H&LR離合器C3被釋放，在第四太陽齒輪S4的旋 轉速度大於第三太陽齒輪S3時，第三太陽齒輪S3和第四太陽齒輪S4產生獨 立的旋轉速度。因此，第三行星齒輪G3和第四行星齒輪G4經由第二連接構件M2連接構成，各行星齒輪實現獨立的傳動比。前制動器B1為有選擇地使第一行星架PC1的旋轉停止的制動器。另夕卜， 與前制動器B1並列配置有第 一單向離合器F1 。低速制動器B2為有選擇地使 第三太陽齒輪S3的旋轉停止的制動器。2346制動器B3為有選擇地使連接第 一太陽齒輪S1及第二太陽齒輪S2的第三連接構件M3的旋轉停止的制動器。 倒擋制動器B4為有選擇地使第四行星架PC4的旋轉停止的制動器。下面，參照圖2說明CVU30的油壓迴路。圖2是表示CVU的油壓迴路 的迴路圖。在油壓迴路中設有作為油壓源的油泵OP,其利用發動機驅動；手控閥 MV,其與駕駛員的變速杆操作連動而對供給管線壓PL的油路進行切換；導 閥PV，其將管線壓減壓到規定的一定壓力。另外，還設置有對低速制動器B2的聯接壓力進行調壓的第一調壓閥 CV1、對輸入離合器C1的聯接壓力進行調壓的第二調壓閥CV2、對前制動器 Bl的聯接壓力進行調壓的第三調壓閥CV3、對H&LR離合器C3的聯接壓力 進行調壓的第四調壓閥CV4、對2346制動器B3的聯接壓力進行調壓的第五 調壓閥CV5、對直接離合器C2的聯接壓力進行調壓的第六調壓閥CV6。另夕卜，還設置有第一切換閥SVl,其只將向低速制動器B2及輸入離合 器C1的供給油路中的任一方切換為連通狀態；第二切換閥SV2,其只將相對 直接離合器C2供給D擋位壓力以及R擋位壓力的供給油路中的任一方切換 為連通狀態；第三切換閥SV3,其將對倒擋制動器B4供給的油壓在來自第六 調壓閥CV6的供給油壓和來自R擋位壓力的供給油壓之間進行切換；第四切 換閥SV4，其將由第六調壓閥CV6輸出的油壓在油路123和油路122之間進 行切換。另外，設置有基於ATCU20的控制信號，對第一調壓閥CV1輸出調壓信 號的第一電磁閥S0L1、對第二調壓閥CV2輸出調壓信號的第二電磁閥SOL2、 對第三調壓閥CV3輸出調壓信號的第三電磁閥SOL3、對第四調壓閥CV4輸 出調壓信號的第四電磁閥SOL4、對第五調壓閥CV5輸出調壓信號的第五電 磁閥SOL5、對第六調壓閥CV6輸出調壓信號的第六電磁閥SOL6、對第一切 換閥SV1及第三切換閥SV3輸出切換信號的第七電》茲閥SOL7。由發動機驅動的油泵OP的輸出壓力在被調整為管線壓力之後、向油路 101及油^各102供給。在油路101中連接有油路101a,其連接與駕駛員的變速杆操作連動動作的手控閥MV;油路101b，其供給前制動器B1的聯接壓 力的原壓；油路101c，其供給H&LR離合器C3的聯接壓力的原壓。在手控閥MV上連接油路105和供給在後退行駛時選擇的R擋位壓力的 油路106,根據變速杆操作來切換油路105和油路106。在油路105上連接供給低速制動器B2的聯接壓力的原壓的油路105a、 供給輸入離合器Cl的聯接壓力的原壓的油路105b、供給2346制動器B3的 聯接壓力的原壓的油路105c、供給直接離合器C2的聯接壓力的原壓的油路 105d以及供給後述的第二切換閥SV2的切換壓力的油路105e。在油路106上連接供給第二切換閥SV2的切換壓力的油路106a、供給直 接離合器C2的聯接壓力的原壓的油路106b以及供給倒擋制動器B4的聯接 壓力的原壓的油路106c。在油路102上連接經由導閥PV供給先導壓(,一 口 、乂卜圧)的油路103。 在油路103中設置將先導壓供給第一電;茲閥S0L1的油路103a、將先導壓供 給第二電磁閥SOL2的油路103b、將先導壓供給第三電磁閥S0L3的油路 103c、將先導壓供給第四電磁閥SOL4的油路103d、將先導壓供給第五電磁 閥SOL5的油路103e、將先導壓供給第六電^i閥SOL6的油路103f以及將先 導壓供給第七電磁閥SOL7的油路103g。下面，參照圖3、 4說明變速齒輪機構的動作。圖3是表示各變速級的各 聯接元件的聯接狀態的聯接表，O符號表示該聯接元件成為聯接狀態，(〇) 符號表示在選擇發動機制動器工作的擋位位置時、該聯接元件成為聯接狀態。 圖4是表示各變速級中的各旋轉部件的旋轉狀態的共線圖。l擋中，僅聯接低速制動器B2，第一單向離合器F1以及第二單向離合器 F2卡合。另外，在發動機制動器作用時還聯接前制動器B1以及H&LR離合 器C3。通過將第一單向離合器Fl卡合而制止第一行星架PC1的旋轉，因此， 從輸入軸I叩ut向第二齒環R2輸入的旋轉利用第一行星齒輪組GS1減速，該 旋轉從第一連接構件M1向第四齒環R4輸出。另外，由於通過聯接低速制動 器B2、卡合第二單向離合器F2而制止第三太陽齒輪S3以及第四太陽齒輪 S4的旋轉，因此，輸入到第四齒環R4的旋轉利用第二行星齒輪組GS2減速 並從第三行星架PC3輸出。即，如圖4的共線圖所示，輸入軸Input的旋轉由第一行星齒輪組GS1減速，再由第二行星齒輪組GS2減速，然後從輸出軸Output輸出。2擋中，低速制動器B2以及2346制動器B3聯接，第二單向離合器F2 卡合。另外，在發動機制動器作用時還聯接H&LR離合器C3。通過聯接2346制動器B3而制止第 一太陽齒輪S1及第二太陽齒輪S2的 旋轉，因此，從輸入軸Input向第二齒環R2輸入的旋轉只利用第二行星齒輪 G2減速，該旋轉從第一連接構件M1輸出到第四齒環R4。另外，由於通過聯 接低速制動器B2、卡合第二單向離合器F2，制止第三太陽齒輪S3及第四太 陽齒輪S4的旋轉，因此，向第四齒環R4輸入的旋轉利用第二行星齒輪組GS2 減速並從第三行星架PC3輸出。即，如圖4的共線圖所示，輸入軸Input的旋轉由第一行星齒輪組GS1 減速，再由第二行星齒輪組減速後，從輸出軸Output輸出。3擋中，低速制動器B2、 2346制動器B3以及直接離合器C2聯接。 通過聯接2346制動器B3而制止第一太陽齒輪Sl及第二太陽齒輪S2的 旋轉，因此，從輸入軸Input向第二齒環R2輸入的旋轉僅由第二行星齒輪G2 減速，該旋轉從第一連接構件M1向第四齒環R4輸出。另外，通過聯接直接 離合器C2,第四行星齒輪G4—體旋轉。因此，第四行星齒輪G4與轉矩傳 遞有關而與減速作用無關。另外，由於通過聯接低速制動器B2而制止第三太 陽齒輪S3的旋轉，故經由第二連接構件M2從與第四齒環R4 —體旋轉的第 四行星架PC4向第三齒環R3輸入的旋轉，在利用第三行星齒輪G3減速後， 從第三行星架PC3輸出。即，如圖4的共線圖所示，輸入軸I叩ut的旋轉由第一行星齒輪組GS1 減速，再由第二行星齒輪組GS2中的第三行星齒輪G3減速後，從輸出軸 Output 1#出。4擋中，2346制動器B3、直接離合器C2以及H&LR離合器C3聯接。 通過聯接2346制動器B3而制止第一太陽齒輪S1及第二太陽齒輪S2的 旋轉，因此，從輸入軸I叩ut向第二齒環R2輸入的旋轉只利用第二行星齒輪 G2減速，該旋轉從第一連接構件M1向第四齒環R4輸出。另外，由於通過 聯接直接離合器C2以及H&LR離合器C3而使第二行星齒輪組GS2 —體旋 轉，因此，向第四齒環R4輸入的旋轉，原封不動地從第三行星架PC3輸出。 即，如圖4的共線圖所示，輸入軸I叩ut的旋轉由第一行星齒輪組GS1 減速，不由第二行星齒輪組GS2減速，從輸出軸Output輸出。5擋中，輸入離合器C1、直接離合器C2以及H&LR離合器C3聯接。 通過聯接輸入離合器Cl,輸入軸Input的旋轉直接向第二連接構件M2 輸入。另外，通過將直接離合器C2以及H&LR離合器C3聯接，第二行星齒 輪組GS2 —體旋轉，因此，輸入軸Input的旋轉原封不動地從第三行星架PC3 輸出。即，如圖4的共線圖所示，輸入軸Input的旋轉不由第一行星齒輪組GS1 及第二行星齒輪組GS2減速，而是原封不動地從輸出軸Output輸出。6擋中，輸入離合器C1、 H&LR離合器C3以及2346制動器B3聯接。通過將輸入離合器C1聯接，輸入軸Input的旋轉向第二齒環輸入，同時 向第二連接構件M2直接輸入。另外，由於通過將2346制動器B3聯接而制 止第一太陽齒輪S1以及第二太陽齒輪S2的旋轉，因此，輸入軸Input的旋轉 通過第二行星齒輪G2而被減速，並從第一連接構件M1向第四齒環R4輸出。由於通過聯接H&LR離合器C3,第三太陽齒輪S3及第四太陽齒輪S4 一體旋轉，因此，第二行星齒輪組GS2通過第四齒環R4的旋轉和第二連接 構件M2的旋轉將規定的旋轉從第三行星架PC3輸出。即，如圖4的共線圖所示，輸入軸Input的旋轉的一部分在第一行星齒輪 組GS1中被減速，在第二行星齒輪組GS2中被增速後，從輸出軸Output輸 出。7擋中，輸入離合器C1、 H&LR離合器C3以及前制動器B1聯接，第一 單向離合器F1卡合。通過4關接輸入離合器C1，輸入軸Input的旋轉向第二齒環R2輸入，同時 向第二連接構件M2直接輸入。另外，通過聯接前制動器B1而制止第一行星 架PC3的旋轉，因此，輸入軸Input的旋轉利用第一行星齒輪組GS1減速， 該旋轉從第一連接構件Ml輸出到第四齒環R4。另外，通過聯接H&LR離合器C3，第三太陽齒輪S3以及第四太陽齒輪 S4—體旋轉，因此，第二行星齒輪組GS2通過第四齒環R4的旋轉和第二連 接構件M2的旋轉將規定的旋轉從第三行星架PC3輸出。即，如圖4的共線圖所示，輸入軸Input的旋轉的一部分在第一行星齒輪 組GS1中被減速，在第二行星齒輪組GS2中被增速後，從輸出軸Output輸 出。後退擋中，H&LR離合器C3、前制動器B1以及倒擋制動器B4聯接。通過聯接前制動器B1而制止第一行星架PC1的旋轉，因此，輸入軸Input 的旋轉利用第一行星齒輪組GS1減速，該旋轉從第一連接構件Ml向第四齒 環R4輸出。另夕卜，通過聯接H&LR離合器C3，第三太陽齒輪S3及第四太陽齒輪S4 一體旋轉，通過聯接倒擋制動器B4而制止第二連接構件M2的旋轉，因此， 在第二行星齒輪組GS2中，第四齒環R4的旋轉與第四太陽齒輪S4、第三太 陽齒輪S3、第三行星架PC3反向並進行傳遞，從第三行星架PC3輸出。即，如圖4的共線圖所示，輸入軸Input的旋轉在第一行星齒輪組GS1 中被減速，在第二行星齒輪組GS2中反轉後，從輸出軸Output輸出。自動變速器如上構成，根據基於車速以及節氣門開度而設定的變速線， 在1擋-7擋之間切換成所希望的變速級。此時，當某一個摩擦元件發生故障 時，不能夠實現所希望的變速級，行駛性下降。因此，參照圖5的流程圖對 摩擦元件發生故障時由ATCU20進行的控制進行說明。圖5是表示本實施方式中的自動變速器的控制的流程圖。本控制在自動 變速器的某一摩擦元件發生故障時，確定發生了故障的摩擦元件，同時確定 其故障是釋放故障還是聯接故障，根據故障部位以及故障形態進行自我保護 控制。另外，所謂釋放故障是指輸出了聯接指令的摩擦元件不完全聯接而仍 為釋放狀態的故障，所謂聯接故障是指輸出了釋放指令的摩擦元件不釋放而 仍為聯接狀態的故障。在步驟S1 (故障檢測機構)中，判斷是否檢測出聯鎖故障、傳動比異常、 空擋異常以及過旋轉中的任一種異常。在檢測出任一種異常時，進入步驟S2， 如果均沒有檢測到就再次執行步驟Sl。所謂聯鎖故障是指，由於相對摩擦元件的聯接指令、沒有受到指令的多 餘的摩擦元件聯接，從而變速器的輸入軸Input或輸出軸Output的旋轉被鎖 止的狀態，例如，制動器不工作時的車輛的減速度達到規定值以上時，檢測 到發生了聯鎖故障。所謂空擋異常是指，由於相對摩擦元件的聯接指令、受到指令的摩擦元 件的一部分未聯接，從而輸入軸的動力傳遞不到輸出軸的狀態，例如，相對 指令變速級的傳動比、實際傳動比大於規定值以上時，檢測為發生了空擋異 常。所謂傳動比異常是指，相對摩擦元件的聯接指令、摩擦元件的聯接容量不足的狀態或沒有受到指令的其餘部分的摩擦元件具有聯接容量的狀態，例 如，相對指令變速級的傳動比、在實際傳動比偏離規定值以上時，即在未判 斷為空擋異常時檢測到傳動比發生了異常。所謂過旋轉是指，輸入軸Input以及輸出軸Output以外的旋轉構件的旋轉速度上升到正常實現指令變速級時不能取得的旋轉速度的狀態，例如，直 接或間接地檢測規定的旋轉構件的旋轉速度，在該旋轉速度為規定值以上時 檢測發生了過旋轉。在步驟S2中，根據在步驟Sl中檢測出的故障或異常進行暫定自我保護。 暫定自我保護通過例如將變速級固定在檢測出故障或異常時的變速級以外的 變速糹及而進4於。在步驟S3中，判斷車輛是否停止。如果車輛停止就進入步驟S4，如果 沒有停止則再次執行步驟S3。另外，車輛是否停止根據車速是否為規定車速 (例如5km/h )以下而進行判斷。在步驟S4中(故障部位確定控制機構)，判斷在步驟S1中檢測出的故障 是否為空擋異常，且檢測時的指令變速級是否為1~3擋。在滿足條件時進入 步驟S5 (自我保護控制機構)，作為正式自我保護利用4、 5、 6擋進行變速控 制。非空擋異常時或指令變速級不在1 3擋時進入步驟S6。在檢測出的故障為空擋異常且檢測時的指令變速級為1~3擋時，能夠推使用低速制動器B2的1-3擋而利用4、 5、 6擋進行變速控制。在如下所示的控制中進行探測控制，使指令變速級經歷從1擋到3擋，在步驟S6中將指令變速級設定為l擋。在此，指令變速級與車速及節氣 門開度無關而被設定為l擋，在後述的步驟S17、 S18中也同樣也分別固定為 2擋、3擋。即，在執行本步驟以後的步驟中，禁止基於車速及節氣門開度進 行升擋或降擋變換。在步驟S7中，判斷輸出軸旋轉速度傳感器5、第一渦輪旋轉速度傳感器 3、第二渦輪旋轉速度傳感器4、節氣門傳感器7、發動機旋轉速度傳感器2 以及斷路開關6的各信號是否正常。如果信號正常則進入步驟S9，如果信號 異常則進入步驟S8，將指令變速級固定在一擋，以後以一擋繼續行駛。在此，指令變速級為l擋時，相對低速制動器B2發出聯接指令，在該狀1態下其他的摩擦元件即使發生聯接故障，只要實際傳動比成為對應1擋的傳 動比以外，不會進一步發生連鎖等的故障。於是，在信號異常未能夠準確確 定故障部位的狀況下，通過將指令變速級固定在1擋，防止進行錯誤的自我 保護而發生行駛性的下降及摩擦元件過多磨耗的問題。在步驟S9 (故障確定禁止判斷機構)中，分別判斷車速Vsp是否比規定 速度高，渦輪葉輪的旋轉速度TbnREV是否比規定旋轉高，節氣門閥的開度 Tvo是否比規定開度大，從發動機旋轉速度減去渦輪葉輪的旋轉速度的值Ne -Nt是否比規定值大。滿足所有的條件時進入步驟SIO， 一個條件都不滿足 時返回步驟S7。當變速器的輸出軸Output不旋轉時，就不能夠準確檢測傳動比，因此， 規定速度設定成可以判斷能準確地檢測傳動比的車速的值。同樣，當變速器 的輸入軸Input不旋轉時，就不能夠準確地檢測傳動比，因此，規定旋轉以能 夠準確檢測傳動比的程度設定成可以判斷渦輪葉輪旋轉的值。另外，發動機 Eg的驅動力要從變速器的輸入軸Input向輸出軸Output傳遞，即設定規定開 度以及規定值以能夠判斷不是怠速狀態而是行駛狀態。在步驟SIO (杆位檢測機構)中，判斷擋位信號是否在P、 R、 N以外。 如果擋位信號在P、 R、 N以外、即為前進行駛擋位，則進入步驟Sll,若擋 位信號為P、 R、 N則返回步驟S7。由於摩擦元件在調整摩擦元件的油壓的調壓閥的滑柱和閥體的孔之間齧 入汙物等，從而多發生閥卡住而引起的聯接故障。發生這樣的故障時，當從 前進行駛擋位向P、 R、 N擋位變更擋位時，油壓從手控口排出，因此，作用 於調壓閥的油壓的變動大，其結果是，有時滑柱離開閥體，解除聯接故障。 於是，在執行本控制當中，檔位從前進行駛擋位變更到P、 R、 N擋位後，將 之前的數據重置，再次重複控制。在步驟Sll中，4企測實際傳動比。實際傳動比由變速器的輸入軸Input 的旋轉速度除以輸出軸Output的旋轉速度而算出的。在步驟S12中，判斷指令變速級是否在設定為l擋之後經過了規定時間。 規定時間設為除暫時滿足步驟S9的條件的情況之外充分的時間，例如設定為 2s。在步驟S13 (故障部位確定控制機構)中，判斷實際傳動比是否相當於 1.5擋。若實際傳動比相當於1.5擋，則進入步驟S14 (自我保護控制機構)，15作為正式自我保護，利用3、 4、 5擋進行變速控制，如果實際傳動比為1.5 擋之外，則進入步驟S15。在此，所謂實際變速比相當於1.5擋是指在圖6的 共線圖中低速制動器B2、第一單向離合器Fl以及直接離合器C2聯接時實現 的。目前的指令變速級為一擋，僅向低速制動器B2輸出聯接指令，因此，能 夠判斷直接離合器C2發生了聯接故障。因而，只利用聯接直接離合器C2的 變速級即3、 4、 5擋進行變速控制。在步驟S15 (故障部位確定控制機構)中，判斷實際傳動比是否相當於2 擋。如果實際傳動比相當於2擋，則進入步驟S16 (自我保護控制機構)，作 為正式自我保護，利用2、 3、 4擋進行變速控制，如果實際傳動比為2擋之 外，則進入步驟S17。在此，所謂雖然指令變速級為一擋但實際傳動比相當於 2擋是指，當比較圖3的聯接表的1擋和2擋時，2346制動器發生聯接故障 的情況，因此，只利用聯接2346制動器的變速級中的2、 3、 4擋進行變速控 制。在步驟S17將指令變速級設定為2擋。在步驟S18中，判斷輸出軸旋轉速度傳感器5、第一渦輪旋轉速度傳感器 3、第二渦輪旋轉速度傳感器4、節氣門傳感器7、發動機旋轉速度傳感器2 以及斷路開關6的各信號是否正常。如果信號正常則進入步驟S20，如果信號 異常則進入步驟S19並將指令變速級固定為一擋。在步驟S20 (故障確定禁止判斷機構)中，分別判斷車速Vsp是否比規 定速度高、渦輪葉輪的旋轉速度TbnREV是否比規定旋轉高、節氣門閥的開 度Tvo是否比規定開度大、從發動機旋轉速度減去渦輪葉輪的旋轉速度後的 值Ne-Nt是否比規定值大。滿足所有的條件時進入步驟S21, —個條件都不 滿足時返回步驟S18。在步驟S21 (杆位檢測機構)中，判斷擋位信號是否為P、 R、 N之外。 如果擋位信號在P、 R、 N之外、即為前進行駛擋位時，進入步驟S22,如果 擋位信號為P、 R、 N則返回步驟S6。如在上述步驟S10中進行的說明，摩擦元件的聯接故障有時通過將擋位 從前進擋位向P、 R、 N擋位變換而被解除，因此，此時如果保持著通過將指 令變速級作為1擋而進行的步驟S6-S16中的故障部位確定控制得到的結果 的狀態下繼續進行以下的控制，則有時因過度的控制而使行駛性下降。因此， 擋位從前進行駛擋位變換到P、 R、 N擋位時再次將指令變速級設定為1擋，開始重複進行故障部位確定控制。在步驟S22中^r測實際傳動比。在步驟S23中，判斷指令變速級設定為2擋之後是否經過了規定時間。 如果經過了規定時間則進入步驟S24，若沒有經過規定時間則返回步驟S18。在步驟S24 (故障部位確定控制機構)中，判斷實際傳動比是否相當於1 擋。若實際傳動比相當於1擋則進入步驟S25 (自我保護控制機構)，作為正 式自我保護，利用1、 5、 7擋進行變速控制，若實際傳動比為l擋之外，則 進入步驟S26。在此，所謂雖然指令變速級為2擋但是實際傳動比相當於1 擋是指，比較圖3的聯接表的1擋和2擋時、2346制動器發生釋放故障的情 況，因此，只利用釋放2346制動器的變速級即1、 5、 7擋進行變速控制。在步驟S26(故障部位確定控制機構)中，判斷實際傳動比是否為相當於 聯鎖的傳動比(ILK)。若實際傳動比相當於聯鎖的傳動比，則進入步驟S27 (自我保護控制機構)，作為正式自我保護，利用1、 2、 5、 7擋進行變速， 若實際傳動比為相當於聯鎖的傳動比以外，則進入步驟S28。在聯鎖故障中， 輸入軸鎖止時傳動比變小，輸出軸鎖止時傳動比變大，因此，傳動比比相當 於1擋的傳動比大時或比相當於2擋的傳動比小時，判斷為相當聯鎖的傳動 比。指令變速級為2擋時，如圖7的共線圖所示，向低速制動器B2以及2346 制動器B3輸出聯接指令，在該狀態下，前制動器B1發生聯接故障時，制止 第一行星架PC1旋轉，因此發生輸入軸Input鎖止的聯鎖故障。因而，只利 用聯接前制動器B1的變速級即l、 2、 5、 7擋進行變速控制。在步驟S28中，將指令變速級設定為3擋。在步驟S29中，判斷輸出軸旋轉速度傳感器5、第一渦輪旋轉速度傳感器 3、第二渦輪旋轉速度傳感器4、節氣門傳感器7、發動機旋轉速度傳感器2 以及斷路開關6的各信號是否正常。如杲信號正常則進入步驟S31,如果信號 異常則進入步驟S30，並將指令變速級固定為1擋。在步驟S31 (故障確定禁止判斷機構)中，分別判斷車速Vsp是否比規 定速度高、渦輪葉輪的旋轉速度TbnREV是否比規定旋轉高、節氣門閥的開 度Tvo是否比規定開度大、從發動機旋轉速度減去渦輪葉輪的旋轉速度後的 值Ne-Nt是否比規定值大。滿足所有條件時進入步驟S32, —個條件也不滿 足時返回步驟S29。在步驟S32 (杆位檢測機構)中，判斷擋位信號是否為P、 R、 N以外。 若擋位信號為P、 R、 N以外、即為前進行駛擋位，則進入步驟S33,若擋位 信號為P、 R、 N則返回步驟S6。在步驟S33中檢測實際傳動比。在步驟S34中，判斷指令變速級在設定為3擋之後是否經過了規定時間。 若經過了規定時間則進入步驟S35，若沒有經過規定時間則返回步驟S29。在步驟S35 (故障部位確定控制機構)中，判斷實際傳動比是否相當於2 擋。若實際傳動比相當於2擋則進入步驟S36 (自我保護控制機構)，作為正 式自我保護，利用1、 2擋進行變速控制，若實際傳動比為2擋之外，則進入 步驟S37。在此，所謂雖然指令變速級為3擋但是實際傳動比相當於2擋是指， 比較圖3的聯接表的2擋和3擋時，直接離合器C2發生釋放故障的情況， 因此，只利用釋放直接離合器C2的變速級中的1、 2擋進行變速控制。在步驟S37 (故障部位確定控制機構)中，判斷實際傳動比是否相當於 聯鎖的傳動比。若實際傳動比為相當於聯鎖的傳動比則進入步驟S38(自我保 護控制機構)，作為正式自我保護，利用4、 5、 6、 7擋進行變速控制，若實 際傳動比為相當於聯鎖的傳動比之外，則進入步驟S39。指令變速級為3速時，如圖8的共線圖所示，向直接離合器C2、低速制 動器B2以及2346制動器B3輸出聯接指令，但在該狀態下H&LR離合器C3 發生聯接故障時，第四行星架PC4的旋轉被制止，因此，發生輸出軸Output 鎖止的聯鎖故障。因而，只利用聯接H&LR離合器C3的變速級即4、 5、 6、 7級進行變速控制。在步驟S39 (自我保護控制機構)中，作為正式自我保護，只利用1、 2、 3擋進行變速。經過從1擋到3擋的同時，根據在各指令變速級時檢測的實際 傳動比推定故障，但當與任何一個故障都不相應時，執行該步驟，因此，作 為推定的故障可考慮輸入離合器Cl的聯接故障以及釋放故障、以及H&LR 離合器C3的釋放故障。因此，即使發生上述任何的故障也能夠利用不受影響 的1、 2、 3擋進行變速控制。在如上的本實施方式中，在車輛運行中反覆檢測摩擦元件是否發生了故 障，檢測出摩擦元件發生故障時，其後開始降低車速到規定車速，此時，開 始進行確定發生故障的摩擦元件的控制，因此，摩擦元件發生故障之後能夠 檢測出故障，能夠縮短到確定發生故障的摩擦元件需要的時間。因而，能夠18更早地開始自我保護控制，故而能夠將行駛性的惡化抑制到最小限度。另外，在檢測到摩擦要素發生故障時，進行將指令變速級從1擋依次轉 換到3擋並確定發生故障的摩擦要素的控制，在即使轉換為1擋到3擋的變速級也不能確定發生故障的摩擦要素時，作為自我保護控制，使用1擋到3擋的變速級進行變速控制。即，為了確定發生故障的摩擦元件，無需經歷全部的變速級7擋，在能夠確認可確保某種程度的行駛性的時刻，開始自我保 護控制，因此早期地開始自我保護控制，可將行駛性的惡化抑制在最小限度。另外，將指令變速級依次轉換成從多個變速級中選擇出的一個以上的變 速級、同時確定發生了故障的摩擦元件，在能夠確定發生故障的摩擦元件時， 不向下一個選擇出的變速級轉換而是進行自我保護控制，因此，能夠省略在 確定發生故障的摩擦元件後使指令變速級依次轉換的多餘控制，能夠進一步 抑制行駛性的降低。由於基於指令變速級和由實際傳動比推定的實際的變速級而確定發生故 障的摩擦元件，因此，無需對全變速級分別判斷傳動比偏離指令變速級的情 況，所以能夠早期地確定發生故障的摩擦元件。再有，由於在確定故障部位時使指令變速級每隔規定時間依次轉換，因 此，與基於車速和節氣門開度進行變速指示的情況相比，不管是否在行駛狀 態都能夠使變速級可靠轉換，能夠更早地確定摩擦元件。尤其是在發生故障 時，駕駛員不用過多踩下加速踏板，因此，當基於車速和節氣門開度使指令 變速級轉換時，切換指令變速級需要很長時間，而根據本實施方式，能夠更 早地確定摩擦元件。另外，指令變速級每隔規定時間依次轉換，並且禁止降擋變換，因此， 能夠可靠地將指令變速級轉換為選擇出的變速級，能夠早期地確定發生故障 的摩擦元件。另外，在車速Vsp是否比規定速度高、渦輪葉輪的旋轉速度TbnREV是 否比規定旋轉高、節氣門閥的開度Tvo是否比規定開度大、從發動機旋轉速 度減去渦輪葉輪的旋轉速度的值Ne-Nt是否比規定值大這樣的條件一個都 不滿足時，中止摩擦元件的確定，在滿足上述條件時，從中止摩擦元件的確 定時的指令變速級起開始再次進行摩擦元件的確定，因此，在暫時不滿足上 述條件後再次滿足條件時，不會讓已經經歷過的指令變速級再次經歷，故能 夠更早地確定發生故障的摩擦元件。在檢測出擋位信號為P、 R、 N時，中止對發生故障的摩擦元件的確定，在擋位信號為P、 R、 N以外時，使指令變速級返回到l擋，開始重複進行發 生故障的摩擦元件的確定控制，因此，摩擦元件發生暫時故障且通過將檔位 從前進行駛擋位向P、 R、 N擋位變更來消除故障時，能夠重置之前進行的摩 擦元件的確定控制的結果，可以不進行多餘的控制而能夠抑制行駛性的下降。 本發明不限於以上說明了的實施方式，可以在其技術思想的範圍內進行 各種變形及變更。
權利要求
1、一種自動變速器，具備行星齒輪和多個摩擦元件，通過切換所述多個摩擦元件的聯接釋放狀態而實現指令變速級，且具備作為該指令變速級的多個變速級，其特徵在於，該自動變速器包括故障檢測機構，該故障檢測機構在車輛運行中反覆檢測所述摩擦元件中是否發生了雖然輸出了聯接指令卻不能聯接的釋放故障、或雖然輸出了釋放指令卻不能釋放的聯接故障；故障部位確定控制機構，在由所述故障檢測機構檢測出故障發生後初次將車速降低到規定值以下時，所述故障部位確定控制機構開始進行確定發生故障的摩擦元件的控制；自我保護控制機構，在由所述故障部位確定控制機構確定發生故障的摩擦元件時，所述自我保護控制機構基於被確定的摩擦元件來決定可使用的變速級，僅利用所述可使用的變速級進行變速控制。
2、 如權利要求1所述的自動變速器，其特徵在於，所述故障部位確定 控制機構進行如下控制使指令變速級依次向從所述多個變速級中選擇出來 的一個以上的變速級轉換，同時確定發生故障的摩擦元件，所述故障部位確 定控制機構在能夠確定發生故障的摩擦元件時，不向下一個所述選擇出的一 個以上的變速級轉換，而是向所述自我保護控制機構轉換。
3、 如權利要求1或2所述的自動變速器，其特徵在於，所述故障部位 確定控制機構基於指令變速級和由實際實現的傳動比推測的實際變速級來 確定發生故障的摩擦元件。
4、 如權利要求2所述的自動變速器，其特徵在於，所述故障部位確定 控制機構使指令變速級每隔規定時間依次向所述選擇出的 一個以上的變速 級轉換。
5、 如權利要求2或4所述的自動變速器，其特徵在於，在通過所述故 障部位確定控制機構依次轉換指令變速級時禁止降擋變換。
6、 如權利要求2或4所述的自動變速器，其特徵在於，還具有故障確 定禁止判斷機構，該故障確定禁止判斷機構基於車輛的運行狀態判斷是否禁 止由所述故障部位確定控制機構進行的、確定發生故障的摩擦元件的動作，在判斷為禁止進行發生故障的摩擦元件的確定時，所述故障部位確定控制機構將確定發生故障的摩擦元件的動作中止，在解除禁止時，所述故障部位確定控制機構進行如下的控制從將確定發生故障的摩擦元件的動作中止 的時刻的指令變速級開始依次轉換變速級，同時確定發生故障的摩擦元件。
7、 如權利要求2或4所述的自動變速器，其特徵在於，還具有檢測變 速杆的搡作位置的杆位檢測機構，在檢測到所述變速杆的搡作位置位於前進行駛擋位以外時，所述故障部 位確定控制機構將確定發生故障的摩擦元件的動作中止，在所述變速杆的操 作位置返回到前進行駛擋位時，所述故障部位確定控制機構進行如下的控制 :從最初重新開始，使指令變速級依次向所述選擇出的一個以上的變速級轉 換，同時確定發生故障的摩擦元件。
8、 如權利要求1所述的自動變速器，其特徵在於， 所述故障部位確定控制機構進行如下的控制使指令變速級依次向從所述多個變速級中選擇出的變速級轉換，同時確定發生故障的摩擦元件，所述 選擇出的變速級的變速級數少於所述多個變速級，由所述故障部位確定控制機構確定發生故障的摩擦元件時，所述自我保護控 制機構僅使用所述選擇出的變速級進行變速控制。
9、 如權利要求8所述的自動變速器，其特徵在於，所述故障部位確定 控制機構基於指令變速級和由實際實現的傳動比推測的實際變速級來確定 發生故障的摩擦元件。
10、 如權利要求8所述的自動變速器，其特徵在於，所述故障部位確定 控制機構在能夠確定發生故障的摩擦元件時，不向下一個所述選擇出的變速 級轉換，而是向所述自我保護控制機構轉換。
11、 如權利要求8所述的自動變速器，其特徵在於，所述故障部位確定 控制機構使指令變速級每隔規定時間依次向所述選擇出的變速級轉換。
12、 如權利要求8所述的自動變速器，其特徵在於，在通過所述故障部 位確定控制機構依次轉換指令變速級時禁止降擋變換。
13、 如權利要求8所述的自動變速器，其特徵在於，還具有故障確定禁所述故障部位確定控制機構進行的、確定發生故障的摩擦元件的動作，在判斷為禁止進行發生故障的摩擦元件的確定時，所述故障部位確定控制機構將確定發生故障的摩擦元件的動作中止，在解除禁止時，所述故障部位確定控制機構進行如下的控制從將確定發生故障的摩擦元件的動作中止 的時刻的指令變速級開始依次轉換變速級，同時確定發生故障的摩擦元件。
14、如權利要求8所述的自動變速器，其特徵在於，還具有;f全測變速杆 的操作位置的杆位檢測機構，在檢測到所述變速杆的操作位置位於前進行駛擋位以外時，所述故障部 位確定控制機構將確定發生故障的摩擦元件的動作中止，在所述變速杆的操 作位置返回到前進行駛擋位時，所述故障部位確定控制機構進行如下的控制 :使指令變速級從所述選擇出的一個以上的變速級的最初的變速級開始依次 轉換，確定發生故障的摩擦元件。
全文摘要
本發明提供一種自動變速器，能夠早期檢測到發生故障的情況並確定故障部位，最大限度地抑制行駛性的下降。本發明的自動變速器，在車輛運行中反覆檢測摩擦元件是否發生了故障，在檢測出摩擦元件發生了故障後，在將車速降低到規定值以下時(S1、S3)，開始進行確定發生了故障的摩擦元件的控制，在確定發生了故障的摩擦元件時(S4、S13、S15、S24、S26、S35、S37)，基於被確定的摩擦元件決定可利用的變速級，只利用可使用的變速級進行變速控制(S5、S14、S16、S25、S27、S36、S38、S39)。
文檔編號F16H61/12GK101260937SQ20081008326
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月4日 優先權日2007年3月9日
發明者持山真也, 新祖良秀, 永島史貴, 河口高輝 申請人:加特可株式會社