车辆自动变速器的液压控制设备和液压控制方法

专利名称：车辆自动变速器的液压控制设备和液压控制方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆自动变速器的液压力控制设备和液压控制方 法，其通过多个液压摩擦啮合装置的啮合组合来选择性实现多个变速 档。
背景技术：
自动变速器的液压控制设备具有用于换档的液压摩擦离合器和制动 器，和包括微处理器的电子控制装置。摩擦离合器和制动器的液压致动 器分别设置有控制阀。自动变速器的液压控制设备还包括用于控制液压 致动器的电磁切换阀和压力控制阀。电磁切换阀和压力控制阀由电子控 制装置根据车辆运行参数(即，自动变速器的变速档、发动机负荷和发动机速度中一者)以电气的方式来控制。例如，日本专利申请公开No. JP-A-2002-533630描述了车辆自动变速器的液压控制设备，当电子控制 装置等出现故障时，电磁阀和压力控制阀切换到无电流状态，并且如果 在出现故障时已经设定了低速档，则档位自动变化到低速档(具体地， 第3速度档)，如果出现故障时已经设定了高速档，则档位自动变化到 高速档(具体地，第5速度档)。根据如上所述的液压控制设备，如果车辆在低速档(例如，第1速 度档至第3速度档中之一)行驶时发生了故障，则自动变速器变化到第3 速度档。如果车辆在高速档(例如，第4速度档至第6速度档中之一) 行驶时发生了故障，则自动变速器变化到第5速度档。因而，可以解决 发生故障时的急剧减速，因而车辆能够再次起步。但是，在前述车辆自动变速器的液压控制设备中，当发生故障时， 没有识别发生故障的位置。因而，有这样的问题，即在存在故障的车辆 行驶过程中可控制性降低，因而延长了维护工厂的修理工时。发明内容本发明的目的是提供一种能够识别如果发生故障时发生故障的位置 的车辆自动变速器的液压控制设备和液压控制方法。在根据本发明第一方面的车辆自动变速器的液压控制设备中，多个 液压摩擦啮合装置，其选择性地被啮合和松开以建立变速比不同的多个 前进变速档，其中，通过使多个摩擦啮合装置中的预定摩擦啮合装置的啮合来实现预定前进变速档。车辆自动变速器的液压控制设备包括(a)啮合油压状态判定部分，其判定预定摩擦啮合装置中一者的啮合油压的 状态，(b)变速档未建立判定部分，其判定与预定换档输出相对应的预定变速档没有建立；和(c)识别部分，如果变速档未建立判定部分判定 与预定换档输出相对应的预定变速档没有建立，则识别部分基于由啮合 油压状态判定部分判定的啮合油压的状态来识别造成没有建立变速档的 啮合不良的摩擦啮合装置。根据第一方面，当变速档未建立判定部分判定与预定的换档输出对 应的预定的变速档没有建立时，识别部分基于由啮合油压状态判定部分 提供的判定结果来识别造成没有建立变速档的啮合不良的摩擦啮合装 置。因而，当发生故障时，可以识别发生故障的位置。如果预定摩擦啮合装置的啮合油压的状态正常，则识别部分可以识 别建立预定变速档的摩擦啮合装置中的与预定摩擦啮合装置不同的摩擦 啮合装置。如果预定摩擦啮合装置的啮合油压的状态异常，则识别部分 可以识别建立预定变速档的摩擦啮合装置中的预定摩擦啮合装置。根据 此方面，当发生故障时，可以识别发生故障时的位置。此外，变速档未建立判定部分可以基于自动变速器的输入轴旋转速 度和输出轴旋转速度判定自动变速器的空档故障的发生。根据此方面， 可以基于空档故障的发生判定与预定的换档输出对应的预定的变速档没 有建立。在根据本发明第二方面的车辆自动变速器的液压控制设备中，从多 个液压摩擦啮合装置中选择的至少两个液压摩擦啮合装置选择性地被啮 合以建立变速比不同的多个前进变速档。液压控制设备包括(a)第一变 速档未建立判定部分，其判定与第一换档输出相对应的第一变速档没有 建立，(b)故障时变速档改变部分，如果第一变速档未建立判定部分判定第一变速档没有建立，则故障时变速档改变部分产生第二换档输出， 以将变速档改变到第二变速档，其中第二换档输出使建立第一变速档的 液压摩擦啮合装置中的一个液压摩擦啮合装置松开并使另一个液压摩擦 啮合装置啮合，(C)第二变速档未建立判定部分，其判定与第二换档输 出相对应的第二变速档没有建立；和(d)识别部分，其基于第二变速档 未建立判定部分是否判定第二变速档没有建立，来识别啮合不良的液压 摩擦啮合装置。根据第二方面，如果第一变速档未建立判定部分判定与第一换档输 出相对应的第二变速档没有建立，故障时变速档改变部分产生第二换档 输出，以建立第二变速档，其中第二换档输出使建立第一变速档的液压 摩擦啮合装置中的一个液压摩擦啮合装置松开并使另一个液压摩擦啮合 装置啮合。识别部分基于第二变速档未建立判定部分是否判定与第二换 档输出对应的第二变速档没有建立，来识别啮合不良的液压摩擦啮合装 置。因而，当发生故障时，可以识别发生故障的位置。根据此方面，具 有用于检测液压摩擦啮合装置的啮合油压的状态的液压传感器或者液压 开关，或者基于来自液压传感器或者液压开关的信号判定啮合油压的状 态的啮合油压状态判定部分变得不必要了 。第一变速档未建立判定部分可以通过基于自动变速器的输入轴旋转速度和输出轴旋转速度判定自动变速器的空档故障的发生来判定是否已经建立了第一变速档。根据此方面，可以容易地基于空档故障的发生判 定与第一换档输出对应的变速档没有建立。此外，第二变速档未建立判定部分可以通过基于自动变速器的输入 轴旋转速度和输出轴旋转速度判定自动变速器的空档故障的发生来判定 是否已经建立了第二变速档。根据此方面，可以容易地基于空档故障的 发生来判定与第二换档输出对应的变速档没有建立。此外，如果判定已经建立了第二变速档，则识别部分可以识别建立 第一变速档的液压摩擦啮合装置中的由第二换档输出松开的液压摩擦啮 合装置，并且如果判定没有建立第二变速档，则识别部分识别建立第一 变速档的液压摩擦啮合装置中的不是由第二换档输出松开的液压摩擦啮 合装置。根据此方面，当发生故障时，可以识别发生故障时的位置。在第一或者第二方面中，液压控制设备还可以包括自动换档控制部分，其产生用于实现自动变速器的变速档中的、除了在由识别部分识别 的液压摩擦啮合装置被啮合的条件下建立的变速档以外的变速档的换档 输出。如在前述方面，当出现故障时，在判定变速档中排除要求被识别部 分识别为有故障的液压摩擦啮合装置的啮合(为建立该变速档的条件) 的变速档。此液压控制设备减小了在车辆行驶过程中由于发生故障而引 起的变速比的显著变化，并且可以使车辆在暂时停止之后起步，因而尽 可能防止了对车辆行驶的妨碍的发生。


参照附图，从以下对优选实施例的描述，本发明的前述和其它目 的、特征和优点将变得明显。其中，类似的标号用来表示类似的元件， 其中图1是图示本发明应用到的车辆自动变速器的构造的概略图；图2是图示图1中所示的车辆自动变速器的啮合元件的操作状态的图；图3是图示设置在图1所示的车辆自动变速器中的控制系统的各部 分的框图；图4是图示图3所示的液压控制回路的各部分的回路图；图5是示出图4所示的线性电磁阀的示例的剖视图；图6是图示图3所示的电子控制装置的控制功能的各部分的功能框图；图7是示出了由图6所示的自动换档控制部分所使用的换档图的示 例的图；图8是图示图3所示的电子控制装置的控制操作的各部分的流程图；图9是图示在本发明另一实施例中电子控制装置的控制功能的各部 分的功能框图；以及图IO是图示图9所示的实施例中电子控制装置的控制操作的各部分 的流程图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本发明的实施例。图l是车辆自动变速器IO的概略图。图2是图示用于建立多个变速档的啮合元件的工作状态的工作表。此自动变速器IO适合用在FF车辆 中，在FF车辆中自动变速器安装在左右方向上(横向布置)。自动变速 器IO具有第一变速部分14和第二变速部分20，第一变速部分14主要由 单小齿轮型第一行星齿轮组12形成，第二变速部分20主要由双小齿轮 型第二行星齿轮组16和单小齿轮型第三行星齿轮组18形成为拉维娜 型。第一变速部分14和第二变速部分20设置在相同的轴上。输入轴22 的旋转被变速，并经由输出旋转部件24输出。输入轴22对应于输入部 件，并且在本实施例中是变矩器32 (其由作为使车辆行驶的动力源的发 动机30旋转驱动)的涡轮轴。输出旋转部件24对应于自动变速器10的 输出部件，并用作与差速驱动齿轮(大直径齿轮)36啮合的输出齿轮以 将动力传递到图3所示的差动齿轮组34，即用作差速驱动齿轮。发动机 30的输出经由变矩器32、自动变速器10、差动齿轮组34和一对车轴38 传递到一对驱动轮(前轮)40。自动变速器10围绕其中心线大致对称地 构造，在图1中省略了中心线以下的另一半。自动变速器10根据第一变速部分14和第二变速部分20的旋转元件 (太阳轮S1至S3、行星轮架CA1至CA3、齿圈R1至R3)中两个或者 更多个元件的连结状态的组合建立六个前进变速档(即，第1变速档至 第6变速档)和反向变速档(即，倒档"R")。如图2所示，对于前进变 速档，通过离合器Cl的啮合和制动器B2的啮合来建立第一变速档；通 过离合器Cl的啮合和制动器Bl的啮合来建立第二变速档；通过离合器 Cl的啮合和制动器B3的啮合来建立第三变速档；通过离合器Cl的啮合 和离合器C2的啮合来建立第四变速档；通过离合器C2的啮合和制动器 B3的啮合来建立第五变速档；通过离合器C2的啮合和制动器Bl的啮合 建立第六变速档。通过制动器B2的啮合和制动器B3的啮合建立倒档。 通过松开所有的离合器Cl、 C2和制动器Bl至B3建立空档。在本实施 例的自动变速器10中，两个液压摩擦啮合元件被啮合，以实现预定的变 速档。在用于预定的变速档的两个摩擦啮合元件的中的一者未被充分啮 合时，自动变速器IO落入空档故障状态，该空档故障状态的变速比大于与前述预定变速档相对应的变速比。图2的工作表示出了前述变速档和离合器Cl、 C2和制动器Bl至 B3的工作状态之间的关系，其中"O"表示啮合，" "表示仅仅在发动机 制动时的啮合。三个制动器Bl、 B2、 B3选择性地连结到图1所示的变 速箱26，以建立每个变速状态。单向离合器Fl与致动建立第一变速档 的制动器B2平行设置。因而，不必在起步(加速)时啮合制动器B2。 而且，每个变速档的变速比分别由第一行星齿轮组12、第二行星齿轮组 16和第三行星齿轮组18的传动比(=太阳轮齿数/齿圈的齿数)pl，p2， y03适合地确定。离合器Cl， C2和制动器Bl至B3 (以下当没有具体地区分时简称 为"离合器C"和"制动器B")是由诸如多盘离合器或者制动器的液压致动 器啮合和控制的液压摩擦啮合装置。通过设置在液压控制回路98 (参见 图3)中的线性电磁阀SL1至SL5的励磁、非励磁和电流控制，液压摩 擦啮合元件在松开状态和啮合状态之间改变，啮合或者松开时的过渡油 压等受到控制。图4是示出与液压控制回路98中的线性电磁阀SL1至SL5有关的部 分的回路图。啮合器Cl、 C2和制动器Bl至B3的液压致动器(液压 缸)AC1、 AC2、 AB2、 AB3供应有啮合压力，而啮合压力是通过线性 电磁阀SL1至SL5来调节线路油压PL使得啮合压力达到与来自电子控 制装置90的指令信号相应的水平获得的。油压PL是这样获得通过减 压型调压阀来调节由发动机30旋转驱动的机械油泵或电磁油泵的输出压 力使得油压PL达到与由加速器操作量或者节气门开度表示的发动机负荷 等相应的值。线性电磁阀SL1至SL5对应于变速用电磁阀，并且基本上具有相同 的构造。在本实施例中，线性电磁阀SL1至SL5都是常闭型。图5所示 的电磁阀是其一个示例。电磁阀包括根据流动的励磁电流产生电磁力的 螺线管100，线轴104，供应有油压PL的输入口 106，输出调节过的油 压的输出口 108，排放口 110和输出的油压供应到的反馈油室112。于 是，线轴102移动，使得供应到反馈油室112的输出压力(反馈油压) Pout、反馈油室112的受压面积Af、弹簧104的负荷Fls和由螺线管100 产生的电磁力(开阀方向的推力)满足下式(1)。即，如从式(1)修改而成的式(2)所表示，通过根据螺线管100的电磁力F改变输入口 106、输出口 108或者排放口 IIO之间的连通的状态来调节和控制输出压 力(啮合压力，反馈油压Pout)，这样调节过的油压被供应到液压致动 器AC1、 AC2、 AB1、 AB2、 AB3。线性电磁阀SL1至SL5各自的螺线 管100被电子控制装置90独立地励磁，使得液压致动器AC1、 AC2、 AB1、 AB2、 AB3上的油压受到独立地调节和控制。F=PoutxAf+Fls ... (1)Pout= (F_Fls) /Af…(2)用于检测电磁阀SL1和SL2的输出压力(即，离合器Cl和离合器 C2的啮合压力)的液压开关SC1和液压开关SC2分别连接在电磁阀SL1 和离合器C2的液压致动器AC1之间，以及电磁阀SL2和离合器C2的液 压致动器AC2之间。当离合器Cl、 C2的啮合压力变成等于或者高于为 了判定啮合完成而预设的预定值(例如，接近油压PL的值)时，液压开 关SC1和液压开关SC2分别产生输出信号。如图2所示，离合器Cl和 离合器C2中至少一者针对前进变速档中任何一者而被啮合，并对应于预 定的液压摩擦啮合装置。即，离合器Cl和离合器C2的啮合是实现任何 前进变速档所要求的。图3是图示设置在车辆中用于控制图1所示的自动变速器10等的电 子控制系统的框图。加速踏板50的操作量Acc (—般作为加速器开度而 公知)由加速器操作量传感器52检测，来自加速器操作量传感器52的 表示加速器操作量Acc的信号供应到电子控制装置90。加速踏板50根 据驾驶者所要求的输出量而被下压，并对应于加速器操作部件。加速器 操作量Acc对应于所要求的输出量。还设置用于检测发动机30的旋转速 度NE的发动机旋转速度传感器58、用于检测发动机30的进气量Q的进 气量传感器60、用于检测进气温度TA的进气温度传感器62、用于检测 发动机30的电子节气门的全闭状态(怠速状态)和开度0TH的装备有怠 速开关的节气门传感器64、用于检测车辆速度V (对应于输出旋转部件 24的旋转速度NOUT)的车辆速度传感器66、用于检测发动机30的冷 却水温TW的冷却水温传感器68、用于检测是否存在对脚踏制动踏板69 (即，行车制动器)的操作的制动开关70、用于检测换档杆72的杆位置 (操作位置)PSH的杆位置传感器74、用于检测涡轮旋转速度(=输入轴22的旋转速度NIN)的涡轮旋转速度传感器76、用于检测AT油温 TOIL (即，液压控制回路98中的工作油的温度)的AT油温传感器78 等。这些传感器和开关将表示发动机旋转速度NE、进气量Q、进气温度 TA、节气门开度盯H、车辆速度V、发动机冷却水温TW、是否存在制 动操作、换档杆72的杆位置PSH、涡轮旋转速度NT、 AT油温TOIL的 信号供应到电子控制装置90。电子控制装置90例如是所谓的微计算机，该微计算机包括ROM、 RAM、 CPU、输入/输出接口等。CPU通过使用RAM的暂时存储功能处 理输入信号，并控制线性电磁阀SL1至SL5，执行自动换档控制和异常 时换档控制等。图6是图示电子控制装置90的控制功能的各部分的功能框图。在图 6中，换档控制部分120基于实际车辆速度和加速器操作量Acc从例如图 7所示的预存的换档图执行换档判定，然后产生用于使所判定的换档被执 行的换档输出，以控制一些线性电磁阀SL1至SL5，使得离合器C1、 C2 和制动器Bl、 B2、 B3中的两者被啮合。例如，如果换档输出是用于实 现第六速度档的输出，则换档控制部分120输出用于使离合器C2和制动 器B1啮合的驱动信号。啮合油压状态判定部分122基于是否产生离合器Cl和/或离合器C2 的啮合油压或者所产生的啮合油压的大小是否对应于换档输出来判定离 合器Cl和/或离合器C2的啮合状态，其中产生离合器Cl和/或离合器 C2的啮合油压是为了实现前进变速档中任何一者所需要的。例如，啮合 油压状态判定部分122判定啮合油压在离合器Cl的液压致动器AC1中 或者在离合器C2的液压致动器AC2中是否正在被液压开关SC1或者液 压开关SC2检测。变速档未建立判定部分124基于输入轴22的旋转速度NIN和输出旋 转部件24的旋转速度NOUT计算自动变速器10的实际变速比7 (= NIN/NOUT)。基于实际变速比7已经超过由换档控制部分120从图7所示的关系判定的换档输出所指定的变速档的变速比W，变速档未建立判 断部分124判定将不建立与换档输出对应的变速档。例如，在换档输出 指定第四变速档的情况下，基于实际变速比7已经超过第四变速档的变 速比W来判定将不建立与换档输出对应的变速档。此异常状态通常由要被啮合的液压摩擦离合装置的滑移或者松开引起的，并且是自动变速器 10中的动力传递路径处于被解除或者半解除状态下的所谓的空档故障。 因而，变速档未建立判定部分124也是判定是否已经发生空档故障的空 档故障判定部分。当变速档未建立判定部分124已经判定将不建立与预定的换档输出 对应的变速档时，识别部分126基于由啮合油压状态判定部分122提供 的判定结果识别已经啮合不良(其为变速档没有建立的原因)的液压摩 擦啮合装置。例如，当换档输出是用于第六速度档但是判定没有建立第 六速度档时，如果用于离合器C2的啮合油压产生并且正常，则识别部分 126识别制动器Bl啮合不良，如果用于离合器C2的啮合油压没有产 生，并且其没有产生属于异常，则识别离合器C2啮合不良。此外，当换 档输出是用于第四档但是判定没有建立第四变速档时，如果用于离合器 Cl的啮合油压没有产生并且其没有产生属于异常，则识别部分126识别 离合器Cl啮合不良，如果用于离合器C2的啮合油压没有产生，并且其 没有产生属于异常，则识别离合器C2啮合不良。此外，当换档输出是用 于第二档，但是判定没有建立第二变速档时，如果用于离合器C1的啮合 油压产生并且正常，则识别部分126识别制动器B1啮合不良，如果用于 离合器Cl的啮合油压没有产生并且其没有产生属于异常，则识别离合器 Cl啮合不良。由识别部分126识别的液压摩擦啮合装置的啮合不良故障 是作为结果发生了的故障，并且故障的位置不仅包括液压摩擦啮合装置 本身，而且还包括用于控制该装置的器具(例如，线性电磁阀)等。当识别部分126已经识别到啮合不良的液压摩擦啮合装置时，换档 控制部分120改变到与其实现要求是识别为啮合不良的液压摩擦啮合装 置啮合的变速档相邻的变速档(例如，从啮合不良的液压摩擦啮合装置 朝着低速档侧的一个档位的这样的变速档)，然后使用除了其实现要求 是识别为啮合不良的液压摩擦啮合装置啮合的变速档以外的变速档来执 行换档控制。例如，在换档输出是用于第六速度档但是判定第六速度档 没有建立，并且制动器Bl识别为啮合不良的情况下，换档控制部分120 建立第五速度档来代替第六速度档，并且从那时起使用第一速度档和第 三速度档至第五速度档(即除了以制动器Bl作为其实现要求的第六速度 档和第二速度档以外的档位)来执行换档控制。图8图示了电子控制装置90的控制操作的各部分的流程图。由此流 程示的例程以每个换档输出或者以预定的几毫秒至数十毫秒的循环重复地执行。在图8中，在步骤(以下，"步骤"省略)Sl中，例如基于 在车辆的行驶过程中旋转速度传感器66、 76产生的输出信号判定旋转速 度传感器66、 76是否正常。如果在Sl判定为否，则例程结束。如果判 定为是，则在S2中例如基于在预定条件下的液压开关SC1和液压开关 SC2输出信号判定液压开关SC1和液压开关SC2是否正常。如果在S2 判定为否，则例程结束。如果判定为是，则过程进行到S3， S3对应于变 速档未建立判定部分124。在S3，基于自动变速器10的实际变速比7 (=NIN/NOUT)是否已经超过由换档输出指定的变速档的变速比7n来 判定与换档输出对应的变速档是否未能建立(即，自动变速器IO是否在 空档故障状态)。在S4，对应于啮合油压状态判定部分122，基于来自液压开关SC1 和液压开关SC2的信号判定当前状态是否是正产生离合器Cl和离合器 C2的啮合油压的状态(即，其啮合油压具有足够允许啮合完成的值的状 态，也即不是由啮合不良引起异常的状态)。然后，在S5和S6之一， 其对应于识别部分126，识别啮合不良的液压摩擦啮合装置，该啮合不 良是未建立与预定的换档输出对应的预定的变速档的原因。艮P，在S5中(如果在S4中判定为是则执行S5)，没有装备有液压 开关SC1或者液压开关SC2的液压摩擦啮合装置识别为具有故障。例 如，如果当换档输出指定第五速度档时在S3和S4中判定为是，则识别 到在作为实现第五速度档的两个液压摩擦啮合装置的离合器C2和制动器 B3中，制动器B3具有故障。然而，在S6中，其为如果在S4中判定为 是则执行，装备有液压开关SC1或者液压开关SC2的液压摩擦啮合装置 识别为具有故障。例如，如果当换档输出指定第五速度档时在S3中判定 为是并且在S4中判定为否，则识别在作为实现第五速度档的两个液压摩 擦啮合装置的离合器C2和制动器B3中，离合器C2具有故障。如上所述，根据本实施例，如果变速档未建立判定部分124 (S3) 判定与预定的换档输出对应的预定的变速档没有建立，则识别部分126 (S5， S6)基于由啮合油压状态判定部分122 (S4)所提供的判定结果 识别啮合不良的液压摩擦啮合装置，而该啮合不良是未建立变速档的原因。因而，当发生故障时，可以识别发生故障的位置。此外，根据本实施例，如果用于实现与预定的换档输出对应的预定 的变速档的两个液压摩擦啮合装置中的离合器Cl或者C2 (其为前述预定的液压摩擦啮合装置)具有正常的啮合油压状态，则识别部分126 (S5， S6)识别用于建立预定的变速档的液压摩擦装置中与离合器Cl 或者C2不同的液压摩擦啮合装置具有故障。相反，如果离合器Cl或者 C2具有异常的啮合油压状态，则识别部分126 (S5， S6)识别用于实现 预定的变速档的液压摩擦啮合装置中的离合器Cl或者C2具有故障。因 而，根据本实施例，当发生故障时，可以识别发生故障的位置。此外，根据本实施例，变速档未建立判定部分124 (S3)基于自动 变速器10的输入轴22的旋转速度NIN和输出旋转部件24的旋转速度 NOUT (即，如果自动变速器10的实际变速比7 (=NIN/NOUT，为输 入轴22的旋转速度NIN和输出旋转部件24的旋转速度NOUT之间的比 率)超过由换档输出指定的变速档的变速比W)，则判定自动变速器10 已经发生空档故障。因而，根据本实施例，基于空档故障的发生，判定 与预定的换档输出对应的预定的变速比没有建立。此外，根据本实施例，实际换档控制部分120产生用于实现自动变 速器IO的变速档中的、除了在由识别部分126 (S5， S6)识别的液压摩 擦啮合装置被啮合的条件下建立的变速档以外的变速档的换档输出。因 而，由于当液压摩擦啮合装置已经出现故障时，从除了要求由识别部分 126识别为啮合不良的液压摩擦啮合装置啮合(为该变速档建立的条件) 的变速档以外的变速档来确定变速档，所以本实施例减小在车辆行驶过 程中由于发生故障而引起的变速比的显著变化，并使车辆在暂时停止之 后可以起步，因而，尽可能防止了对车辆行驶妨碍的发生。接着，将描述本发明的第二实施例。在以下的描述中，在各实施例 共同的部分由类似的符号表示，并且不对其进行多余的描述。在本说明 书中描述的实施例可应用到相同的对象，除非该应用在技术上不相容。图9是图示在第二实施例中电子控制装置90的控制功能的各部分的 功能框图。在图9中，第一变速档未建立判定部分130判定与预定的第 一换档输出对应的第一变速档没有建立，该预定的第一换档输出是在车 辆行驶过程中换档控制部分120从图7所示的关系确定并产生的。例如，如果第一换档输出指定第六速度档，则第一变速档未建立判定部分130基于实际变速比7 (=NIN/NOUT)超过第六速度档的变速比的空 档故障的发生来判定与第一换档输出对应的变速档没有建立的异常状 态。如果第一变速档未建立判定部分130判定前述第一变速档没有建 立，则故障时变速档改变部分132产生第二换档输出以建立与第一变速 档不同的第二变速档，该第二换档输出松开液压摩擦啮合装置中建立前 述第一变速档的那一个液压摩擦啮合装置，并啮合另一个液压摩擦啮合 装置。例如，如果前述第一变速档是第六速度档，并且判定第六速度档 没有建立，则将实现第五速度档，该第五速度档是从第六速度档朝着低 速档侧的一个档位。为此，故障时变速档改变部分132使换档控制部分 120将第二换档输出输出到液压控制回路98，而第二换档输出是使与离 合器C2 —起建立第六速度档的制动器Bl松开，并使另一个液压摩擦装 置(即，制动器B3)啮合。在此情况下，第五速度档是前述的第二变速 档。第二变速档未建立判定部分134判定与前述第二换档输出对应的第 二变速档没有建立。例如，如果如前所述前述第二换档输出指定第五速 度档，则第二变速档未建立判定部分134基于实际变速比7 (= NIN/NOUT)超过第五速度档的变速比^的空档故障的发生来判定与第二换档输出对应的变速档没有建立的异常状态。识别部分136基于第二变速档未建立判定部分134是否己经判定第二变速档没有建立来识别啮合不良的液压摩擦啮合装置。即，如果第二 变速档未建立判定部分134已经判定第二变速档已经建立，则识别部分 136识别在用于建立第一变速档的液压摩擦啮合装置中的由第二换档输出 松开的液压摩擦啮合装置具有故障。如果判定第二变速档没有建立，则 识别部分136识别在用于建立第一变速档的液压摩擦啮合装置中，未由 第二换档输出松开的液压摩擦啮合装置具有故障。例如，假设如上所述 第一变速档是第六速度档，并且第二变速档是第五速度档。在此情况 下，如果判定对第二换档输出对应的第五速度档已经建立，则识别与离 合器C2 —起建立第六速度档并且己经由第二换档输出松开的制动器Bl 具有故障。相反，如果判定与第二换档输出对应的第五速度档没有建立，则识别在用于建立第六速度档的离合器C2和制动器Bl中未由第二 换档输出松开的离合器C2具有故障。图10是图示在本实施例中电子控制装置90的控制操作的各部分的 流程图。在图10的Sll中，类似于图8中的Sl，例如基于在车辆行驶 过程中旋转速度传感器66， 76产生的输出信号来判定旋转速度传感器 66， 76是否正常。如果在Sll的判定为否，则该例程结束。如果该判定 为是，则处理进行到S12，对应于第一变速档未建立判定部分130。在 S12，基于自动变速器IO的实际变速比7 (=NIN/NOUT)是否己经超过 由第一换档输出指定的第六速度档的变速比76，判定与由换档控制部分 120从图7所示的关系确定的第一换档输出对应的变速档(例如，第六速 度档)是否未能建立，即自动变速器10是否处于空档故障状态。如果在 S12判定为否，则例程结束。如果判定为是，则处理进行到S13，对应于 故障时变速档改变部分132。在S13，为了建立与第一变速档不同的第二 变速档(例如，第五速度档)，产生如下所述的第二换档输出。即，第 二换档输出使用于建立第六速度档的离合器C2和制动器Bl中的制动器 Bl松开，并使另一液压摩擦啮合装置(即，制动器B3)啮合。接着，在S14，对应于第二变速档未建立判定部分134，基于自动变 速器10的实际变速比7 (=NIN/NOUT)是否已经超过由第二换档输出 指定的第五速度档的变速比75，判定与前述第二换档输出对应的变速档 (例如，第五速度档)未能建立，即，自动变速器IO是否处于空档故障 状态。接着，执行对应于识别部分136的S15和S16中一者，识别啮合 不良的液压摩擦啮合装置，该啮合不良是与预定的第一换档输出对应的 预定的变速档未建立的原因。口，如果在S14判定为是，则意味着本状态例如是这样的状态由 于第六速度档(即，第一变速档)未被第一换档输出建立，所以产生第 二换档输出以建立第五速度档(即，第二变速档)；但是第五速度档位 没有建立。因而，在S15，将在用于建立第六速度档的离合器C2和制动 器Bl中的未由第二换档输出松开的离合器C2识别为具有故障。相反， 如果在S14判定为否，则意味着本状态例如是这样的状态由于第六速 度档(即，第一变速档)没有被第一换档输出建立，所以产生第二换档 输出以建立第五速度档(即，第二变速档)，并且第五速度档已经建立。在S16，将用于建立第六速度档的离合器C2和制动器B1中由第二 换档输出松开的制动器Bl识别为具有故障。如上所述，根据本实施例，如果第一变速档未建立判定部分130 (S12)判定与第一换档输出对应的第一变速档没有建立，则故障时变速 档改变部分132 (S13)产生第二换档输出以建立第二变速档，该第二换 档输出松开液压摩擦啮合装置中建立前述第一变速档的那一者，并啮合 另一液压摩擦啮合装置。接着，识别部分136 (S15， S16)基于第二变 速档未建立判定部分134 (S14)是否已经判定与第二换档输出对应的第 二变速档没有建立来识别啮合不良的液压摩擦啮合装置。因而，没有必 要具有检测液压摩擦啮合装置的啮合油压的状态的液压传感器、液压开 关SC1或者液压开关SC2，或者基于来自这些传感器或者开关的信号判 定啮合油压的状态的啮合油压状态判定部分122。而且，根据第二实施例，第一变速档未建立判定部分130 (S12)基 于自动变速器10的输入轴旋转速度NIN和输出轴旋转速度NOUT判定 自动变速器IO的空档故障的发生。因而，基于空档故障的发生，可以容 易地判定与第一换档输出对应的变速档没有建立。而且，根据第二实施例，第二变速档未建立判定部分134 (S14)基 于自动变速器10的输入轴旋转速度NIN和输出轴旋转速度NOUT判定 自动变速器IO的空档故障的发生。因而，基于空档故障的发生，可以容 易地判定与第二换档输出对应的变速档没有建立。而且，根据第二实施例，如果判定第二变速档已经建立，则识别部 分136 (S15， S16)识别建立第一变速档的液压摩擦啮合装置中由第二 换档输出松开的液压摩擦啮合装置具有故障。如果判定第二变速档没有 建立，则识别部分136 (S15， S16)识别建立第一变速档的液压摩擦啮 合装置中未有第二换档输出松开的液压摩擦啮合装置具有故障。因而， 当故障发生时，可以识别发生故障的位置。而且，根据本实施例，自动换档控制部分120产生用于实现自动变 速器IO的变速档中的、除了在由识别部分136 (S15， S16)识别的液压 摩擦啮合装置被啮合的条件下建立的变速档以外的变速档的换档输出。 因而，由于当液压摩擦啮合装置已经出现故障时，从除了要求由识别部 分126识别为啮合不良的液压摩擦啮合装置啮合(为该变速档建立的条件)的变速档以外的变速档来确定变速档，所以本实施例减小在车辆行 驶过程中由于发生故障而引起的变速比的显著变化，并使车辆在暂时停 止之后可以起步，因而，尽可能防止了对车辆行驶妨碍的发生。尽管参照附图已经详细描述了本发明的实施例，那些实施例仅仅是 示例性的。本发明可以基于本领域技术人员所公知的来进行各种修改和 改进。将描述其它实施例。对于自动变速器，优选使用具有设置在公共轴 上的多个行星齿轮组的行星齿轮型自动变速器。然而，也可以使用具有 设置在多个轴上的多个行星齿轮组的行星齿轮型自动变速器。而且，还 可以采用通过选择性啮合和松开多个液压摩擦啮合装置来执行换档的各 种类型的自动变速器，诸如允许使用执行换档和切换多个输入路径的行星齿轮型自动变速器的类型、FF类型、FR类型等。对于液压摩擦啮合装置，广泛使用的装置包括多盘型和单盘型离合 器和由液压致动器啮合的制动器或者带式制动器。供应用于啮合液压摩 擦啮合装置的工作油的油泵例如可以是由诸如发动机等的车辆行驶动力 源驱动以喷射工作油的油泵。油泵还可以由与车辆行驶动力源分开设置 的专用电动机来驱动。前述液压摩擦啮合装置分别由液压致动器致动。液压致动器设置有 相应切换阀。每个致动器供应有由切换阀中相应的一者根据来自电子控 制装置的指令输出的啮合压力。切换阀是所谓的线性电磁阀，每个线性 电磁阀具有输出推力的电磁螺线管，和来自电磁螺线管的推力施加到的 线轴。反馈油室和沿着阀关闭方向将推力施加在线轴上的弹簧设置在线 轴的端侧上，输出油压引导到反馈油室中以在阀关闭方向上产生推力。 通过这些推力和由设置在其它端侧上的电磁螺线管产生的阀打开方向的 推力之间的平衡，输出油压得到调节。切换阀可以是通过占空比控制连 续地控制输出油压的开关电磁阀。在此情况下，如果需要可以使用用于 吸收输出油压脉动的蓄压器。切换阀例如可以与液压摩擦啮合装置一对一地对应地设置，其它各 种设置方式也是可行的。例如，如果有同时啮合或者同时啮合和松开的 液压摩擦啮合装置，则可以为那些液压摩擦啮合装置提供公共的切换电 磁阀。以上所述自动变速器通过从多个液压摩擦啮合装置中选择的两个液 压摩擦啮合装置的啮合来实现前进变速档中一者。前述预定的液压摩擦 啮合装置是两个液压摩擦啮合装置，这两个液压摩擦啮合装置中一者或 者另一者的啮合是实现前进变速档所需求的。而且，提供检测前述预定液压摩擦啮合装置的啮合压力的油压检测 装置，例如，液压传感器或者液压开关。啮合油压状态判定部分基于由 油压检测装置检测到的啮合油压来判定预定的液压摩擦啮合装置的啮合 油压的状态。此啮合油压状态判定部分判定两个液压摩擦啮合装置中待 与自动变速器的换档输出相对应地被啮合的预定液压摩擦啮合装置的啮 合状态是否正常。变速档未建立判定部分从自动变速器的输入轴旋转速度和输出轴旋 转速度计算自动变速器的实际变速比(=输入轴旋转速度/输出轴旋转速 度)。变速档未建立判定部分基于实际变速比已经超过针对每个变速档 设定的基准(即，基于自动变速器的空档故障己经发生来判定与预定的 换档输出对应的预定的变速档没有建立。前述"自动变速器的空档故障" 不仅包括自动变速器中的动力传递路径完全被解除的状态，还包括由于 液压摩擦啮合装置的滑移，自动变速器的变速比已经变得大于预定的变 速档的状态。自动换档控制部分产生用于实现自动变速器的多个变速档中的、与 在由识别装置识别的液压摩擦啮合装置被啮合的条件下建立的变速档相 邻的变速档的换档输出。因而，变速档从要求此时啮合不良的液压摩擦 啮合装置的啮合的变速档改变到与其相邻的变速档。因而，使得改变到 适合于车辆行驶状态且与待由当前的换档输出实现的变速档相邻的变速 档。因而，尽可能减小不舒适的感受。此外，自动变速器具有多个前进档位和前进档数优选为四个至八个 是合适的。通过从多个液压摩擦啮合装置中选择的两个或者三个液压摩 擦啮合装置的组合来选择性地建立自动变速器的前进档。多个液压摩擦 啮合装置包括总是为了实现前进档所需而被啮合的一个或者更多个预定 的液压摩擦啮合装置。
权利要求
1.一种车辆自动变速器的液压控制设备，其特征在于包括多个液压摩擦啮合装置，其选择性地被啮合和松开以建立变速比不同的多个前进变速档，其中，通过使所述多个摩擦啮合装置中的预定摩擦啮合装置的啮合来实现预定前进变速档；啮合油压状态判定部分，其判定所述预定摩擦啮合装置中一者的啮合油压的状态；变速档未建立判定部分，其判定与预定换档输出相对应的预定变速档没有建立；以及识别部分，如果所述变速档未建立判定部分判定与所述预定换档输出相对应的预定变速档没有建立，则所述识别部分基于由所述啮合油压状态判定部分判定的所述啮合油压的状态来识别造成没有建立所述变速档的啮合不良的摩擦啮合装置。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，如果所述预定摩擦啮合装置的所述啮合油压的状态正常，则所述识 别部分识别建立所述预定变速档的摩擦啮合装置中的与所述预定摩擦啮 合装置不同的摩擦啮合装置，并且如果所述预定摩擦啮合装置的所述啮合油压的状态异常，则所述识 别部分识别建立所述预定变速档的摩擦啮合装置中的所述预定摩擦啮合 装置。
3. 根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述变速档未建 立判定部分基于所述自动变速器的输入轴旋转速度和输出轴旋转速度判 定所述自动变速器的空档故障的发生。
4. 一种车辆自动变速器的液压控制设备，其特征在于包括 多个液压摩擦啮合装置，其选择性地被啮合和松开以建立变速比不同的多个前进变速档，其中，通过使所述多个摩擦啮合装置中的预定摩擦 啮合装置的啮合来实现预定前进变速档；第一变速档未建立判定部分，其判定与第一换档输出相对应的第一 变速档没有建立；故障时变速档改变部分，如果所述第一变速档未建立判定部分判定 所述第一变速档没有建立，则所述故障时变速档改变部分产生第二换档 输出，以将所述变速档改变到第二变速档，其中所述第二换档输出使建 立所述第一变速档的液压摩擦啮合装置中的一个液压摩擦啮合装置松开并使另一个液压摩擦啮合装置啮合；第二变速档未建立判定部分，其判定与所述第二换档输出相对应的 所述第二变速档没有建立；以及识别部分，其基于所述第二变速档未建立判定部分是否判定所述第 二变速档没有建立，来识别啮合不良的液压摩擦啮合装置。
5. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第一变速档未建 立判定部分通过基于所述自动变速器的输入轴旋转速度和输出轴旋转速 度判定所述自动变速器的空档故障的发生来判定是否已经建立了所述第 一变速档。
6. 根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述第二变速档 未建立判定部分通过基于所述自动变速器的输入轴旋转速度和输出轴旋 转速度判定所述自动变速器的空档故障的发生来判定是否已经建立了所 述第二变速档。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其特征在于， 如果判定已经建立了所述第二变速档，则所述识别部分识别建立所述第一变速档的液压摩擦啮合装置中的由所述第二换档输出松开的液压 摩擦啮合装置，并且如果判定没有建立所述第二变速档，则所述识别部分识别建立所述 第一变速档的所述液压摩擦啮合装置中的不是由所述第二换档输出松开 的液压摩擦啮合装置。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，还包括 自动换档控制部分，其产生用于实现所述自动变速器的所述变速档中 的、除了在由所述识别部分识别的所述液压摩擦啮合装置被啮合的条件 下建立的所述变速档以外的变速档的换档输出。
9. 一种车辆自动变速器的液压控制方法，其特征在于包括 输出使多个液压摩擦装置中的至少第一和第二摩擦啮合装置啮合的信号，其中，通过所述第一和第二摩擦啮合装置的啮合来实现预定前进变速档；判定所述第一摩擦啮合装置的啮合油压的状态； 判定与所述输出信号相对应的所述预定变速档是否没有建立；并且 如果判定所述预定变速档没有建立，则基于所述第一摩擦啮合装置 的所述啮合油压的状态将所述第一和第二摩擦啮合装置中的一者识别为 造成没有建立所述预定变速档的啮合不良的摩擦啮合装置。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，如果所述第一摩擦啮合装置的所述啮合油压的状态正常，则判定所 述第二摩擦啮合装置出现故障，并且如果所述第一摩擦啮合装置的所述啮合油压的状态异常，则判定所 述第一摩擦啮合装置出现故障。
11. 根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，如果基于所述 自动变速器的输入轴旋转速度和输出轴旋转速度判定所述自动变速器的 空档故障的发生，则判定所述预定变速档没有建立。
12. —种车辆自动变速器的液压控制方法，其特征在于包括 产生使多个液压摩擦啮合装置中的至少第一和第二摩擦啮合装置啮合的第一换档输出，其中，通过所述第一和第二摩擦啮合装置的啮合来实现第一变速档；判定与所述第一换档输出相对应的所述第一变速档是否没有建立； 如果判定所述第一变速档没有建立，则产生使所述第二摩擦啮合装置松开并使得第三摩擦啮合装置啮合的第二换档输出，以将所述变速档改变到第二变速档；判定与所述第二换档输出相对应的所述第二变速档是否没有建立；并且基于是否判定所述第二变速档没有建立，将所述第一和第二液压摩 擦啮合装置中的一者识别为没有建立所述第一变速档的原因。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，通过基于所述自动 变速器的输入轴旋转速度和输出轴旋转速度判定所述自动变速器的空档 故障的发生来判定是否己经建立了所述第一变速档。
14. 根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，通过基于所述 自动变速器的输入轴旋转速度和输出轴旋转速度判定所述自动变速器的空档故障的发生来判定是否已经建立了所述第二变速档。
15. 根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，如果 判定已经建立了所述第二变速档，则识别建立所述第一变速档的所述第 一和第二液压摩擦啮合装置中的由所述第二换档输出松开的所述第二液 压摩擦啮合装置，并且如果判定所述第二变速档没有建立，则识别建立 所述第一变速档的所述第一和第二液压摩擦啮合装置中的不是由所述第 二换档输出松开的所述第一液压摩擦装置。
16. 根据权利要求9至15中任一项所述的方法，其特征在于还包括 通过使除了识别为啮合不良的所述摩擦啮合装置以外的摩擦啮合装置啮 合来建立变速档。
全文摘要
车辆自动变速器的液压控制设备具有多个液压摩擦啮合装置，这些多个液压摩擦啮合装置选择性地被啮合和松开以建立多个变速比不同的前进变速档。前进变速档通过多个摩擦啮合装置中预定的摩擦啮合装置的啮合来实现。如果判定与预定的换档输出对应的预定的变速档没有建立，液压控制设备基于预定的摩擦啮合装置的啮合油压的状态识别啮合不良的液压摩擦啮合装置，该啮合不良是预定的变速档没有建立的原因。
文档编号F16H61/12GK101228376SQ200680026556
公开日2008年7月23日 申请日期2006年7月18日 优先权日2005年7月19日
发明者安田勇治, 宫田英树, 木村弘道, 森濑胜 申请人:丰田自动车株式会社