JP2690584B2 - クラッチ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はクラッチ制御装置に係わり、特にエンジン
の回転数を検出するセンサの異常検出に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第４図は従来のこの種のクラッチ制御装置を含む自動
変速装置の一例を示す全体構成図であり、同図におい
て、１は周知の平行軸歯車型のトランスミッションであ
り、セレクトアクチュエータ2a及びシフトアクチュエー
タ2bより成るトランスミッションアクチュエータ２によ
り制御される。上記各アクチュエータ2a,2bは、タンク3
a,ポンプ3b,アキュムレータ3c及び図示しない油圧切換
電磁弁より成る油圧駆動系３の油圧により駆動されて、
ピストンロッド2c,2dによりトランスミッション１の駆
動ギヤを制御する。この制御は、トランスミッションド
ライブユニット（D/U）2e内のCPUによってなされ、トラ
ンスミッションD/U2eは、CPU,ROM及びRAMを有するメイ
ンコントロールユニット（C/U）４によりシリアル通信
によって制御される。2f,2gはピストンロッド2c,2dの位
置を検出するポテンショメータであり、各ポテンショメ
ータ2f,2gの実際位置信号がトランスミッションD/U2eに
フィードバックされてメインC/U4からの目標位置信号に
合致するようギヤ位置が制御される。5aはトランスミッ
ション１のインプットシャフト1aの回転数ｖを検出する
インプットシャフトセンサ（第２検出手段）、5bはトラ
ンスミッション１のアウトプットシャフト1bの回転数
Ｖ′，すなわち車速を検出する車速センサであり、各セ
ンサ5a,5bの出力はメインC/U4に入力されている。６は
クラッチアクチュエータ７のピストンロッド7aに連動し
て接続，切離しがなされるクラッチである。クラッチア
クチュエータ７には油圧駆動系３からの油圧が供給さ
れ、ポテンショメータ7cにより検出されるピストンロッ
ド7aの位置がメインC/U4からの目標位置信号に合致する
ようにクラッチD/U7b内のCPUによってフィードバック制
御される。なお、クラッチアクチュエータ7,クラッチD/
U7b等によりクラッチ制御手段70が構成され、クラッチD
/U7bもメインC/U4によりシリアル通信によって制御され
る。８はメインC/U4により制御されるコントロール部8a
を有するエンジン、９はエンジン８の出力シャフト8bの
回転数Ｖを検出するエンジン回転数センサ（第１検出手
段）であり、このエンジン８の回転は、上記クラッチ6,
トランスミッション１を介して車軸10に伝達され、エン
ジン回転数センサ９の出力はメインC/U4に入力され、燃
料供給量の制御など各種制御に用いられる。上記メイン
C/U4には、更にアクセルペダル検出器11、ブレーキペダ
ル検出器12、エキゾーストブレーキスイッチ14及びセレ
クタ15等からの信号が入力されて、上記トランスミッシ
ョンD/U2e,クラッチD/U7b,エンジンコントロール部8a及
び表示パネル部16,ギヤ位置表示パネル17を制御するコ
ントロール部17a等を制御する。従って、メインC/U4
は、アクセルペダルの踏込量，各センサ出力及びセレク
タ15の切換え位置等に応じてクラッチ６及びトランスミ
ッション１を制御する。この場合、ギヤ位置は、セレク
タ15の操作に対応してそれぞれセレクトアクチュエータ
2a,シフトアクチュエータ2bによって制御され、セレク
タ15の設定位置が“1",“2",“3"及び“R"のときはその
まま１速位置,2速位置,3速位置，リバース位置に制御さ
れるが、設定位置が“D4",“D5"の自動変速位置のとき
はアクセルペダルの踏込量及び車速に応じてギヤ変速マ
ップに基づき制御され、“D4"では１速〜４速の自動変
速を行ない、“D5"では２速〜５速の自動変速を行な
う。

また、クラッチ６は上記変速制御の前後において切離
し，接続の制御がメインC/U4からクラッチD/U7bを介し
てクラッチアクチュエータ７により自動的に行なわれ
る。この制御は、所定の条件下で行なわれる学習動作に
よって得られるクラッチ接続特性に基づき行なわれる。
この学習動作を第５図を用いて説明する。Ｓは予めメイ
ンC/U4のメモリに記憶されている学習開始点であり、エ
ンジンが回転していてギヤがニュートラルで車両が停止
状態等の所定の条件が揃うと、予め設定されたこの学習
開始点Ｓからクラッチ６を接続する方向に動作させ、ト
ランスミッション１のインプットシャフトセンサ5aで検
出さえた回転数ｖより学習点として半クラッチ点Ｆを求
め、半クラッチが始まるクラッチ位置である半クラッチ
点Ｆから切離し方向及び接続方向に予め定められたオフ
セット量（動作距離）l₁,l₂をとることによりクラッチ
動作開始点Ｑとクラッチ接続完了点Ｐとを求め、上記半
クラッチ点F,クラッチ接続完了点Ｐ及びクラッチ動作開
始点Ｑからクラッチ接続特性Ｍを設定して、このクラッ
チ接続特性Ｍをメモリに記憶する。そして次の学習時に
は、前回のクラッチ動作開始点Ｑを今回の学習開始点Ｓ
として上記と同様の学習動作を行なう。このような学習
により得られたクラッチ接続特性Ｍに従ってクラッチ６
の接続，切離しを制御することにより、クラッチ６の動
作ストロークを小さくして変速を高速に行なうことがで
きるとともに、クラッチ６の摩耗を考慮した最適のクラ
ッチ自動制御が行なわれる。

なお、上記従来例は半クラッチ点のみの１点を学習に
より求めるものであるが、特開昭60−34525号公報に示
されているように、クラッチの完接点と継ぎ始め点の２
点を学習により求めるようにしたものもある。

一方、18は一端がバッテリーに接続されたスタータス
イッチで、その他端はスタータリレー19を構成するリレ
ーコイル19aとリレー接点19bに接続され、リレーコイル
19aはメインC/U4によって所定の条件下にオンされるス
タータ駆動ライン19cに接続されるとともに、リレー接
点19bはエンジン８を始動するスタータモータ20に接続
され、また、スタータスイッチ18とスタータリレー19の
接続点からはスタータ信号ライン19dがメインC/U4に入
力されている。なお、21は非常スイッチで、踏切り上で
のエンスト等の非常時にこのスイッチ21をオンすること
により、スタータを無条件に回せるようにするためのも
のである。

メインC/U4は、上述したように各種入力信号に基づき
クラッチ６やトランスミッション１を制御するととも
に、通常，トランスミッション１がニュートラル位置の
ときスタータ駆動ライン19cをオン（Ｌレベル）として
上記スタータスイッチ18の動作を可能とする。また、こ
のスタータ駆動時には、例えば特公昭61−57576号公
報，特開昭59−213936号公報に示されているように、ス
タータスイッチのオン状態においてエンジン回転数セン
サからの出力がない場合は当該センサが異常，すなわち
故障している判定して、それに対する所要のバックアッ
プを行うようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように、従来はスタータオンのときのエンジン
回転数センサの出力をチェックし、エンジン回転数セン
サ出力＝０（rpm）ならば当該センサの異常としてい
た。しかし、スタータモータ駆動時には電気系がかなり
不安定な状態となるため状況によってはコントロールユ
ニットがエンジン回転数センサ故障と誤判定をしてしま
うことがあった。また、実際には、スタータ駆動ライン
の断線などスタータモータ系の故障，あるいはバッテリ
ーの消耗等の理由でエンジンが始動できない場合がある
が、このような場合でも従来技術ではエンジン回転数セ
ンサの異常としてしまうなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、エンジン回転数センサの異常検出を正確に
行うことができるクラッチ制御装置を得ることを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るクラッチ制御装置は、クラッチと、こ
のクラッチの接続，切離しを制御するクラッチ制御手段
と、エンジンの回転数を検出する第１検出手段と、クラ
ッチ出力側回転数を検出する第２検出手段と、車両の状
態を検出する車両状態検出手段と、この車両状態検出手
段により車両が所定の状態にあるとき、上記クラッチ制
御手段を介して予め設定された学習開始点からクラッチ
を接続する方向に動作させ、上記クラッチ出力側回転数
が所定の状態となるクラッチ位置を求め、この学習によ
り求められたクラッチ位置に基づいて上記クラッチ制御
手段を制御するクラッチ学習手段とを備えたクラッチ制
御装置において、上記クラッチ学習手段が学習動作中で
あるか否かを判定する学習動作判定手段と、上記クラッ
チ学習手段が学習動作中または車両発進動作時に、第２
検出手段からの出力があるにもかかわらず上記第１検出
手段の出力がない場合に、当該第１検出手段が故障であ
ると判定する故障判定手段とを備えたものである。

［作用］ この発明においては、電気系の不安定なスタータモー
タ駆動時にはエンジンの回転数を検出する第１検出手
段，すなわちエンジン回転数センサのチェックは行なわ
ず、クラッチ接動作を必ず行なうクラッチ学習動作中ま
たは車両発進動作時に、クラッチ出力側回転数を検出す
る第２検出手段からの出力があるにもかかわらずエンジ
ン回転数センサからの出力がない場合に、エンジン回転
数センサが故障であると判定するので、エンジン回転数
センサの異常検出を正確に行うことができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図を用いて説明する。な
お、前記第４図と同じものは同一の符号を用いて説明を
省略する。

第１図に実施例の構成を示す。図において、40はメイ
ンC/U4内に備えられたCPU、41はそのプログラムやデー
タが格納されるROMやRAMから成るメモリであり、エンジ
ン回転数センサ9,インプットシャフトセンサ5a及び車速
センサ5bからの出力はその波形をパルス状に整形する波
形整形回路42a〜42cを介して上記CPU40に入力され、ま
た、スタータ駆動ライン19cはリレードライバ回路43
を，スタータ信号ライン19dはレシーバ回路44を介して
上記CPU40に接続されている。40a,40b,40c及び40dは上
記CPU40により実現される車両状態検出手段，クラッチ
学習手段，学習動作判定手段及び故障判定手段を示して
おり、車両状態検出手段40aは各種入力信号に基づきエ
ンジン８の駆動状態，セレクタ15の設定状態，車両の停
止状態や発進動作時等の車両状態を検出するものであ
り、クラッチ学習手段40bはセレクタ15がニュートラル
で車両が停止状態にあるとき、クラッチD/U7bを介して
予め設定された学習開始点からクラッチ６を接続する方
向に動作させ、インプットシャフトセンサ5aの出力が０
でなくなるクラッチ位置を求め、この学習により求めら
れたクラッチ位置に基づいて上記クラッチC/U7bを制御
するもので、上記クラッチ学習位置をメモリ41に記憶す
るとともに、学習が完了したか否かを示すためにメモリ
41上に設けられたフラグF1をセット，クリアし、このフ
ラグF1がセットされていれば学習完了，クリアされてい
れば完了していないことを示す。また、学習動作判定手
段40cはメモリ41にある上記フラグF1等に基づき学習動
作中か否かを判定するものであり、故障判定手段40dは
学習動作中または車両発進動作時に、インプットシャフ
トセンサ5aからの出力があるにもかかわらずエンジン回
転数センサ９からの出力がない場合に、エンジン回転数
センサ９が故障と判定するものであり、学習中エラー判
定が完了したか否かを示すためにメモリ41上に設けられ
たフラグF2をセット，クリアし、このフラグF2がセット
されていれば学習中エラー判定が完了しなかったこと
を，クリアされていればエラー判定が完了したことを示
し、学習中エラー判定が完了しなった場合には車両発進
動作時に行なうものである。

次に上記実施例の動作を第２図，第３図に示すフロー
チャートを参照しながら説明する。

第２図は学習時の故障検出を示すフローチャートであ
り、先ず、ステップL1でセレクタ15がニュートラル
（Ｎ）か否かを判定し、ニュートラルであればステップ
L2で車速センサ5bの出力が0,すなわち車両が停止状態か
否かを判定し、停止状態にあればステップL3で学習が完
了しているか否かをフラグF1に基づき判定する。フラグ
F1は未だクリアの状態にあるのでステップL4に進んで学
習動作に入り、クラッチ６を徐々に接続する。次のステ
ップL5では学習中エラー判定が完了できない場合に備え
てフラグF2をセットしておき、ステップL6でインプット
シャフトセンサ5aの出力が０でなくなったか否かを判定
する。クラッチ６が接状態となってインプットシャフト
センサ5aの出力が０でなくなれば、学習中エラー判定が
行なえることになるのでステップL7でフラグF2をクリア
するとともに、ステップL8でこの時のクラッチ位置をク
ラッチ学習位置としてメモリ41に記憶し、ステップL9で
学習完了を示すフラグF1をセットする。そして、次のス
テップL10でエンジン回転数センサ９の出力が０か否か
を判定し、０でなければ故障でないのでそのまま終了す
るが、０であればインプットシャフトセンサ5aの出力が
あるにもかかわらずエンジン回転数センサ９の出力がな
いことになるので、ステップL11に進んでエンジン回転
数センサ９が故障と判定する。なお、学習動作は、エン
ジン回転数センサ故障も検出するので、その出力が０で
も行なうことになる。また、ステップL1でセレクタ15が
ニュートラルでなくなったときにはステップL12に進ん
で学習完了を示すフラグF1をクリアしてから一旦終了
し、また、ステップL2で車速が０でないとき，ステップ
L3で学習完了のとき，ステップL6でインプットシャフト
センサ5aの出力が未だ０のとき及びステップL10でエン
ジン回転数センサ９の出力が０でないときには一旦終了
し、それぞれ再度ステップL1から開始する。ここで、故
障チェック未完了の状態からセレクタ15がニュートラル
（Ｎ）からドライブ（Ｄ）となり、アクセルが踏み込ま
れた場合は通常制御と同様にクラッチ６を接して発進動
作を行なう。このとき通常に発進できないときには、エ
ンジン回転数センサ故障と判定する。

第３図はこの発進時の故障検出を示すフローチャート
で、ステップS1ではエンジン回転数センサ故障か否かを
判定し、既に故障が検出されていればステップS3に進ん
で、クラッチ６をアクセルペダル踏込量に応じた位置ま
で接続するなどの発進処理を行なう。一方、未だ故障検
出がなされてなければステップS2に進んでフラグF2がセ
ットされているか否かを判定し、学習中エラー判定が完
了できずフラグF2がセットされままのときは、エンジン
８が止まっているかもしれないがとりあえずステップS3
に進んで発進処理を行なう。次のステップS4では同じく
フラグF2がセットされているか否かを判定し、セットさ
れていないとき，すなわち既にエラー判定が済み故障が
検出されて前記ステップS1からステップS3に跳んで発進
処理がなされた場合は再度エラー判定を行なう必要がな
いのでそのまま終了する。一方、フラグF2がセットされ
ているときは未だエラー判定が済んでいないので、ステ
ップS5に進んでクラッチ６がある程度接続されたか否か
を判定し、接続されていればステップS6でインプットシ
ャフトセンサ5aの出力が０か否かを判定し、０でなけれ
ばエラー判定を行なえることになるのでステップS7でフ
ラグF2をクリアする。そして、次のステップS8でエンジ
ン回転数センサ９の出力が０か否かを判定し、０でなけ
れば故障でないのでそのまま終了するが、０であればス
テップS9に進んでエンジン回転数センサ９が故障と判定
する。なお、上記ステップS2でフラグF2がセットされて
いなければ、エラー判定が済みエンジン回転数センサ９
は故障していないので、ステップS10に進んでその出力
が所定値ｘ（例えば300rpm）に達したか否かを判定し、
達していればステップS3の発進処理に進んでステップS4
を介して終了し、達していなければステップS11に進ん
でエンスト防止のためクラッチ断として一旦終了する。
また、ステップS5でクラッチ６が未だ接していない場
合，ステップS6でインプットシャフトセンサ5aの出力が
０の場合も一旦終了する。

以上のように、本実施例によれば、電気系が不安定な
状態（スタータモータ駆動時）での故障検出を行なわな
いので、誤判定をすることがなく、また、エンジン回転
数センサ９の出力のみでエラー判定を行なわないので、
その故障を特定することができ、エンジン回転数センサ
９の故障検出を正確に行なうことができる。

また、発進前に必ず行なわれるクラッチミートポイン
トの学習時に故障検出を行なうので効率が良く、万一，
故障検出未完了のままニュートラルからドライブにして
発進しようとした場合、通常制御を行ないクラッチを接
するとともに故障検出を行なうので、故障検出を確実に
行なうことができるとともに発進不可能となることがな
い。

なお、上記実施例では、発進時の故障検出（第３図フ
ローチャート）において、ステップS6でインプットシャ
フトセンサ5aの出力が０か否かを判定しているが、発進
時にはセレクタ15が切り換えられてトランスミッション
１がニュートラルからドライブになっているので、車速
センサ5bをクラッチ出力側回転数を検出する第２検出手
段として用いても判定可能である。

また、上記実施例では、本発明を半クラッチ点のみの
１点を学習により求めるものに適用した場合について説
明したが、特開昭60−34525号公報に示されているよう
な，クラッチの完接点と継ぎ始め点の２点を学習により
求めるものに適用しても同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、クラッチ学習動作
中または車両発進動作時に、クラッチ出力側回転数を検
出する第２検出手段からの出力があるにもかかわらずエ
ンジン回転数センサからの出力がない場合に、エンジン
回転数センサが故障であると判定するようにしたので、
エンジン回転数センサの異常検出を正確に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図，第
３図は一実施例の動作を示すフローチャート、第４図は
従来例を示す構成図、第５図は学習動作を説明するため
の図である。 １はトランスミッション、４はメインC/U、5aはインプ
ットシャフトセンサ（第２検出手段）、5bは車速セン
サ、６はクラッチ、８はエンジン、９はエンジン回転数
センサ（第１検出手段）、15はセレクタ、40aは車両状
態検出手段、40bはクラッチ学習手段、40cは学習動作判
定手段、40dは故障判定手段、70はクラッチ制御手段。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 益弘 埼玉県東松山市箭弓町３丁目13番26号 ヂーゼル機器株式会社東松山工場内 (56)参考文献 特開 昭63−19425（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−184531（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189351（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−131833（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クラッチと、このクラッチの接続，切離し
   を制御するクラッチ制御手段と、エンジンの回転数を検
   出する第１検出手段と、クラッチ出力側回転数を検出す
   る第２検出手段と、車両の状態を検出する車両状態検出
   手段と、この車両状態検出手段により車両が所定の状態
   にあるとき、上記クラッチ制御手段を介して予め設定さ
   れた学習開始点からクラッチを接続する方向に動作さ
   せ、上記クラッチ出力側回転数が所定の状態となるクラ
   ッチ位置を求め、この学習により求められたクラッチ位
   置に基づいて上記クラッチ制御手段を制御するクラッチ
   学習手段とを備えたクラッチ制御装置において、上記ク
   ラッチ学習手段が学習動作中であるか否かを判定する学
   習動作判定手段と、上記クラッチ学習手段が学習動作中
   または車両発進動作時に、第２検出手段からの出力があ
   るにもかかわらず上記第１検出手段の出力がない場合
   に、当該第１検出手段が故障であると判定する故障判定
   手段とを備えたことを特徴とするクラッチ制御装置。