JP4376976B2 - 車両におけるエラー信号の発生装置および方法 - Google Patents

Description

従来の技術
本発明は、独立請求項の上位概念に記載の、車両においてエラー信号を発生するための装置および方法に関する。
機関制御部（例えば無負荷調整部、クラッチの開放に応答する点火角度介入操作）における種々の機能に対しておよび／または走行速度または間隔調整に対して、車両においてクラッチの状態（開放されている／つながっている）を指示する信号が必要とされる。クラッチの作動状態を求めるために、例えば運転者によって操作可能なクラッチペダルに直接、切換接点を取り付けることができる。その場合、この種のスイッチの位置が、クラッチペダル、ひいてはクラッチが操作されているのか否かを検出する。スイッチはこのためにケーブルを介して相応の制御装置（例えば機関制御装置、間隔調整装置）に接続されている。
この種のクラッチスイッチに欠陥がありまたはケーブルが破断しないしケーブルが脱落した場合、相応の制御装置における機能は最適に果たされないかもしくは全く果たされないことになる。これにより、クラッチスイッチの位置を評価する機能において誤った応答を招来する可能性がある。
本発明の課題は、クラッチスイッチの機能を、付加的なハードウェアコストなしに確実に監視することである。
この課題は、独立請求項の特徴部分に記載の構成によって解決される。
発明の利点
本発明は、車両のパワートレイン（動力伝達系統）に配設されているクラッチと、パワートレインに配設されていて、変速比が変化可能である変速機とを有する車両から出発している。更に、クラッチの操作を表しているクラッチ信号を発生する手段が設けられている。
この場合、本発明の核心は、変速比の変化が検出されるという点にある。本発明によれば、検出された変化および発生されたクラッチ信号に依存してエラー信号を発生する監視手段が設けられている。その際エラー信号は、クラッチ信号を発生する手段が正常に動作しているかどうかを指示している。
エラー信号の本発明による発生によって、クラッチスイッチの機能を効果的に診断することができる。検出された欠陥に応答して、殊に、エラーメモリへのエントリが行われる。
これにより、相応の制御装置における所定の機能がどうして最適に果たされないもしくは全く果たされないかを迅速かつ確実に確定することができる。
本発明の診断によって、顧客サービスないしアプリケータ（個々の制御装置の開発段階の間で）がエラーメモリを用いて、例えばどうして車両機関が比較的高い燃料消費を有しているのか、または走行速度調整部および／または間隔調整部がもはや活性化されないのかを迅速に見つけだすことができる。
エラー信号の発生のために、変速比の変化に応答して検出される発生されたクラッチ信号の変化が評価されるようにすると、特別有利である。この場合殊に、前以て決められた数の、変速比の変化に応答して、発生されたクラッチ信号の変化が検出されないまたは前以て決められた数の、変速比の変化より僅かな前以て決められた数の、発生されたクラッチ信号の変化だけが検出される時に、エラー信号が発生されるようになっている。
本発明の有利な実施の形態において、車両の前以て決められる第１の作動領域の存在が検出されかつエラー信号は更に、検出された第１の作動領域に依存して発生されるようになっている。この場合殊に、第１の作動領域が、該第１の作動領域においてクラッチの操作なしに変速比の変化が可能でないことによって前以て決められるようになっている。その場合エラー信号の発生のために、第１の作動領域の存在期間に生じる、変速比の変化のみが用いられる。
この実施の形態の核心は、速度段変化が行われる作動領域において、その都度の速度段変化もクラッチ操作と結び付けられてなければならないかどうかが検査される点にある。これにより、本発明の診断の安全性が高められる。
前以て決めることができる第１の作動領域の存在を検出するために、車両機関の出力回転数および変速機に生じている回転数を表している回転数量を検出することができる。その場合、第１の作動領域の存在は検出された回転数量に依存して検出される。
本発明の別の実施の形態において、監視手段は、車両の前以て決めることができる第２の作動領域の存在が検出されかつエラー信号が引き続き、検出された第２の作動領域に依存して発生されるように構成されている。この場合殊に、車両の運転者によって操作可能な走行ペダルの位置を表している走行ペダル値および／または車両長手速度を表している速度値および／または車両機関の出力回転数を表している機関回転数値が検出されるようになっている。その際第２の作動領域は、この第２の作動領域において、
検出された走行ペダル値が第１のしきい値より大きい、および／または
検出された速度値が第２のしきい値より大きい、および／または
検出された機関回転数値が第３のしきい値より大きい、および／または
検出された機関回転数値の時間的な変化が第４のしきい値より小さい
ことによって前以て決められている。
エラー信号の発生のために、第２の作動領域の存在の期間に生じる、変速比の変化のみが用いられる。
本発明のこの実施の形態によって有利にも、車両機関が変速機切換過程の期間に、速度段検出が確実に機能する作動領域において十分長く作動されることが保証される。殊に、とりわけ、悪路区間の通過走行、パワートレインの振動、空回りするタイヤが検出されるべきである。これらにとっては、確実な速度段検出、従ってクラッチスイッチの確実な診断はおぼつかないものになりかねない。
別の本発明の変形例の核心は、車両機関のスタートの際にクラッチスイッチの診断が行われる点にある。この場合まず、車両機関のスタートが検出される。それからエラー信号は、検出された機関スタート、存在するクラッチ信号および検出された車両速度に依存して発生される。
この場合殊に、エラー信号を発生するために、機関スタート後に検出された、検出された速度値の変化に応答して行われる、発生されたクラッチ信号の変化が評価されるようになっている。
車両の牽引を診断から排除するために、エラー信号が、機関スタートが検出されていて検出された速度値が実質的に零であるときにのみ発生されるようにすることができる。
本発明の有利な実施の形態は従属請求項に記載されているとおりである。
図面
第１図は、本発明の手段を備えたパワートレインの擬略図であり、第２図、第３図および第４図は、本発明の種々の形態のシーケンスを表すチャートである。
実施例
次に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図において、参照番号１０１によって車両の機関が示されている。機関はクラッチ１０２および変速機１０３を介して車両の駆動輪１０４に接続されている。クラッチ１０２は、例えば（図示されていない）クラッチペダルの操作によって、開放または接続することができる。クラッチの操作は、クラッチスイッチ１０８により２段階の信号Ｋ_on/offの発生によって指示される。機械回転数Ｎ_mot並びに変速機被駆動回転数Ｎ_abないし走行速度は、回転数センサ１０７および１０９によって検出される。
上述した信号の他に、運転者によって操作可能な走行ペダル１０６の位置αも制御装置１０５に供給される。第１図に図示の制御装置は、図示の（および別の）信号に依存して機関の機能を制御もしくは調整する機関制御装置であるものとする。
本発明にとって重要なのは、速度段検出部１０５１および監視ユニット１０５２である。これらの機能は第２図および第３図に基づいて詳細に説明する。監視ユニット１０５２はクラッチスイッチ１０８の検出されたエラーに応答して信号Ｆ′を発生する。これはまず、メモリユニット１０５３に供給される。エラーの数が前以て決められた数を上回ると、エラー信号Ｆが指示および／またはエラーメモリユニット１１０に供給される。
その際指示および／またはエラーメモリユニット１１０は、検出されたエラーが呼び出し可能に記憶されおよび／または指示されるように、構成することができる。
第２図には、本発明の第１の実施例のシーケンスが示されている。
スタートステップ２０１の後、ステップ２０２において、変速機１０３が手動切換変速機であるかどうかが質問される。ノーであれば、全体の機能は非作動にされる。というのは、従来のオートマチック変速機には一般にクラッチスイッチは設けられていないからである。
しかし手動切換変速機であれば、ステップ２０４において、速度段変化ΔＧが生じたかどうかが質問される。このことは速度段検出部１０５１（第１図）において回転数比Ｎ_ｍｏｔ／Ｎ_ａｂの評価によって行われる。この比は、挿入された変速機段に依存して変化する。
質問２０４は、速度段変化ΔＧが存在するまでの間、実行される。それから、ステップ２０５によって、ブロック１０５２において（第１図）、信号Ｋ_{ｏｎ／ｏｆｆ}の評価によって、クラッチスイッチ１０８が操作されたかどうかが検査される。即ち、ステップ２０４において検出された速度段変化の期間に、信号Ｋ_{ｏｎ／ｏｆｆ}の信号状態が変化したかどうかが検査される。
イエスであれば、クラッチスイッチ１０８は正常であるが（ステップ２０６）、ノーであれば、ステップ２０７を介して、エラーメモリ１０５３へのエントリが行われる（ステップ２０８）。
第２図に図示のシーケンスは持続的に実行される。
速度段情報ΔＧを介して（ステップ２０４，ブロック１０５１）、欠陥のあるクラッチスイッチがエラー信号Ｆの送出によって次の時に検出される：ステップ２０５においてクラッチ操作が検出されることなしに、メモリ１０５３に記憶された、速度段変化が所定数存在する。
第３図に図示の実施例によって、本発明の診断の安全性が高められる。このために、ステップ３０２および３０４において、ステップ３０３において検出された速度段変化ΔＧが（第１図におけるブロック１０５１）診断のために有利な作動領域の期間に生じているかどうかが検査される。この種の作動領域は、車両の機関が、速度段検出部１０５１が確実に機能している作動領域において十分長い間、作動されるときに生じている。上述したように、速度段検出は、挿入された変速機速度段に依存して変化する回転数比Ｎ_ｍｏｔ／Ｎ_ａｂの評価によって行われる。とりわけ、ステップ３０２および３０４（第１図のブロック１０５２）において検査される次の条件は、好都合な作動領域の存在を指示している：
１．ブロック１０５２に供給される走行ペダル値αが第１のしきい値ＳＷ１を上回っている、および／または
２．ブロック１０５２に供給されかつ車両長手速度Ｖ_ｆｈｚｇを表している変速機被駆動回転数Ｎ_ａｂが第２のしきい値ＳＷ２より大きい、および／または
３．ブロック１０５２に供給される機関回転数Ｎ_ｍｏｔは第３のしきい値ＳＷ３より大きい、および／または
４．ブロック１０５２において求められた、検出された機関回転数Ｎ_ｍｏｔの時間的な変化ｄＮ_ｍｏｔ／ｄｔが第４のしきい値ＳＷ４より小さい。
殊に第４の条件によって、確実な速度段検出、ひいてはクラッチスイッチの確実な診断が疑問視される、悪路区間の通過走行、パワートレイン振動、空回りするタイヤが検出される。
実施例に応じて、ステップ３０２および３０４において、上述したすべての（および別の）条件が満たされているのかまたは個別的にしか満たされていないのかを検査することができる。好都合な作動領域が存在していなければ、本発明の診断は打ち切られる（ステップ３０９）。
ステップ３０５において、ステップ３０３において検出された速度段変化が状況によってはクラッチの操作なしにも可能であったかどうかが検査される。この種の速度段変は、変速機回転数および機関回転数Ｎ_ｍｏｔが近似的に一致しているとき起こり得る。変速機に依存して突き止めなければならないこのような作動領域では、診断は行われない（打ち切り３０９）。
しかし速度段検出にとって好都合な作動領域において速度段変化が生じかつこの速度段変化がクラッチの操作なしには起こり得なかったのであれば、ステップ３０６において、クラッチスイッチの出力信号Ｋ_{ｏｎ／ｏｆｆ}が切換過程の期間に変化したかどうかが質問される。イエスであれば、クラッチスイッチは正常であり（ステップ３０７）、ノーであれば、クラッチスイッチは欠陥があるかもしれず、これに基づいてステップ３０８において信号Ｆ′によって、エラーメモリ１０５３（第１図）へのエントリが実行される。
第４図に示されている変形例において、診断は、機関１０１のスタート後にも実施することができる。
スタートステップ４０１後、まずステップ４０２において、例えば機関回転数Ｎ_ｍｏｔの変化の評価によって、機関スタートが生じているかが検出される。イエスであれば、ステップ４０３において、機関スタートの際に存在する変速機出力回転数

ないし車両速度が零に等しいかどうか

が質問される。
機関スタート後に生じる、車両の発進の前に（Ｎ_ａｎ＞０，ステップ４０４）、変速段が挿入されなければならず、従ってクラッチの操作もかつクラッチスイッチの出力信号Ｋ_{ｏｎ／ｏｆｆ}の変化も生じなければならない。このことはステップ４０５において検査される。イエスであれば、クラッチスイッチは正常であり（ステップ４０６）、ノーであれば、クラッチスイッチは欠陥があるかもしれず、これに基づいてステップ４０７において信号Ｆ′によって、エラーメモリへのエントリが実施される。
最後に述べた実施例では、車両の牽引は当然生じていないはずである。このことは機関スタートの際に条件（Ｎ_ａｂ＝０，ステップ４０３）によって質問される。
同様に、機関スタート後の坂道での転がりは診断から排除される。このことは、クラッチスイッチの出力信号Ｋ_ｏｎ／_ｏｆｆの変化の期間および／または変速機段の変化の期間の機関回転数変化についての検査を介して行われる（第４図には示されていない）。

Claims (12)

1. 車両のパワートレインに配置されているクラッチ（１０２）およびパワートレインに配置されていて、変速比を変化可能である変速機（１０３）を備えている車両におけるエラー信号（Ｆ）の発生装置であって、該エラー信号は、クラッチ（１０２）の操作を表している２段階のクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）を発生するクラッチスイッチ（１０８）の機能を表すものであり、
   変速比の変化（ΔＧ）を検出する検出手段（１０５１）を備え、
   前記エラー信号（Ｆ）を前記検出された変化（ΔＧ）および前記発生された２段階のクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）に依存して発生する監視手段（１０５２）を備え、
   前記監視手段（１０５２）は、前記エラー信号（Ｆ）の発生のために、前記変速比の前記変化（ΔＧ）に応答して検出される、前記発生された２段階のクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）の変化が評価されるように構成されている
   ことを特徴とする装置。
2. 前記監視手段（１０５２）は、前以て決められた数の変速比の変化（ΔＧ）に応答して、
   前記発生されたクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）の変化が検出されないまたは
   前記前以て決められた数の変速比の変化（ΔＧ）より小さい前以て決められた数の、前記発生されたクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）の変化のみが検出される
   とき、前記エラー信号（Ｆ）が発生されるように構成されている
   請求項１記載の装置。
3. 前記クラッチスイッチとしての手段（１０８）は、その切換位置がクラッチ（１０２）の操作または非操作を表しているように構成されている
   請求項１記載の装置。
4. 前記監視手段（１０５２）は、車両の前以て決められる第１の作動領域の存在が検出されかつ前記エラー信号（Ｆ）が更に前記検出された第１の作動領域に依存して発生されるように構成されており、ここで第１の作動領域は、この第１の作動領域において、クラッチの操作なしに変速比の変化が可能でなくかつ前記エラー信号（Ｆ）を発生するために、前記第１の作動領域の存在の期間に生じる変速比の変化（ΔＧ）のみが用いられることによって前以て決められるように設定されている
   請求項１記載の装置。
5. 前記前以て決められる第１の作動領域の存在を検出するために、前記車両の機関（１０１）の出力回転数および前記変速機（１０３）において生じている回転数を表している回転数量（Ｎｍｏｔ，Ｎｅ，Ｎａｂ）が検出され、かつ
   前記第１の作動領域の存在は前記検出された回転数量に依存して検出される
   請求項４記載の装置。
6. 前記監視手段（１０５２）は、車両の前以て決めることができる第２の作動領域の存在が検出されかつ前記エラー信号（Ｆ）が更に前記検出された第２の作動領域に依存して発生されるように構成されており、ここで車両の運転者によって操作可能な走行ペダル（１０６）の位置を表している走行ペダル値（α）および／または車両の長手速度を表している速度値（Ｎａｂ）および／または車両の機関（１０１）の出力回転数を表している機関回転数値（Ｎｍｏｔ）が検出されるように設定されておりかつ前記第２の作動領域は、該第２の作動領域において
   検出された走行ペダル値（α）が第１のしきい値（ＳＷ１）より大きい、および／または
   検出された速度値（Ｎａｂ）が第２のしきい値（ＳＷ２）より大きい、および／または
   検出された機関回転数値（Ｎｍｏｔ）が第３のしきい値（ＳＷ３）より大きい、および／または
   検出された機関回転数値（Ｎｍｏｔ）の時間的な変化が第４のしきい値（ＳＷ４）より小さく、かつ
   前記エラー信号（Ｆ）の発生のために、前記第２の作動領域の存在の期間に生じる変速比の変化（ΔＧ）のみが用いられる
   ことによって前以て決められている
   請求項１記載の装置。
7. 車両のパワートレインに配置されているクラッチ（１０２）およびパワートレインに配置されていて、変速比を変化可能である変速機（１０３）並びに車両の機関（１０１）を備えている車両におけるエラー信号（Ｆ）の発生装置であって、該エラー信号は、クラッチ（１０２）の操作を表している２段階のクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）を発生するクラッチスイッチ（１０８）の機能を表すものであり、
   前記車両の機関のスタートを検出するスタート検出手段と、
   車両の長手速度を表している速度値（Ｎａｂ）を検出するための検出手段（１０９）と、
   前記エラー信号（Ｆ）を前記検出された機関スタート、前記発生された２段階のクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）および前記検出された速度値（Ｎａｂ）に依存して発生する監視手段と
   を備え、かつ
   前記監視手段は、前記エラー信号（Ｆ）の発生のために、機関スタート後に検出された、前記検出された速度値（Ｎ _ab ）の変化に応答して生じた、前記発生された２段階のクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）の変化が評価されるように構成されている
   装置。
8. 前記監視手段は、機関のスタートが検出された際に検出された速度値
   

   

   が実質的に零であるときにのみ、前記エラー信号（Ｆ）が発生されるように構成されている
   請求項７記載の装置。
9. 車両のパワートレインに配置されているクラッチ（１０２）およびパワートレインに配置されていて、変速比を変化可能である変速機（１０３）を備えている車両においてエラー信号（Ｆ）を発生するための方法であって、該エラー信号は、クラッチ（１０２）の操作を表している２段階のクラッチ信号（Ｋ_on/off）を発生するクラッチスイッチ（１０７）の機能を表すものであり、
   変速比の変化（ΔＧ）を検出するステップと、
   前記検出された変速比の変化（ΔＧ）と前記発生された２段階のクラッチ信号（Ｋ_on/off）に依存して前記エラー信号（Ｆ）を発生するステップとを有し、ここで
   前記エラー信号（Ｆ）を発生するために、前記変速比の変化（ΔＧ）に反応して検出される前記発生された２段階のクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）の変化が評価される
   方法。
10. 前以て決められた数の変速比の変化（ΔＧ）に応答して、
    前記発生されたクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）の変化が検出されないまたは
    前以て決められた数の変速比の変化（ΔＧ）より小さい前以て決められた数の発生されたクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）の変化のみが検出される
    とき、前記エラー信号（Ｆ）を発生する
    請求項９記載の方法。
11. 車両のパワートレインに配置されているクラッチ（１０２）およびパワートレインに配置されていて、変速比を変化可能である変速機（１０３）並びに車両の機関（１０１）を備えている車両においてエラー信号（Ｆ）を発生するための方法であって、該エラー信号（Ｆ）は、クラッチ（１０２）の操作を表している２段階のクラッチ信号（Ｋｏｎ／ｏｆｆ）を発生するクラッチスイッチ（１０８）の機能を表すものであり、
    前記車両の機関のスタートを検出するステップ（４０２）と、
    車両の長手速度を表している速度値（Ｎ_ab）を検出するステップ（１０９）と、
    前記エラー信号（Ｆ）を前記検出された機関スタート、および前記発生された２段階のクラッチ信号（Ｋ_on/off）および前記検出された速度値（Ｎ_ab）に依存して発生するステップとを有し、ここで
    前記エラー信号（Ｆ）の発生のために、前記機関スタート後に検出された、前記検出された速度値（Ｎａｂ）の変化に反応して生じた、前記２段階のクラッチ信号（Ｋ _on/off ）の変化が評価される
    方法。
12. 機関のスタートが検出された際に検出された速度値
    

    

    が実質的に零であるときにのみ、前記エラー信号（Ｆ）を発生する
    請求項１１記載の方法。

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