JPH0815855B2 - 車両用自動クラツチの制御装置 - Google Patents

車両用自動クラツチの制御装置

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JPH0815855B2
JPH0815855B2 JP61098656A JP9865686A JPH0815855B2 JP H0815855 B2 JPH0815855 B2 JP H0815855B2 JP 61098656 A JP61098656 A JP 61098656A JP 9865686 A JP9865686 A JP 9865686A JP H0815855 B2 JPH0815855 B2 JP H0815855B2
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JP
Japan
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signal
position sensor
clutch
shift position
range
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JP61098656A
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JPS62253537A (ja
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浩哉 大雲
▲りゆう▼三 ▲榊▼山
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Subaru Corp
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Fuji Jukogyo KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02Selector apparatus
    • F16H59/08Range selector apparatus
    • F16H59/10Range selector apparatus comprising levers
    • F16H59/105Range selector apparatus comprising levers consisting of electrical switches or sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、車両の駆動系に設けられてクラッチトルク
を電子制御する自動クラッチの制御装置に関し、詳しく
は、シフト位置センサの故障診断とそのフェイルセーフ
に関するものである。 この種の車両用自動クラッチを、例えば電磁クラッチ
を対象としたものに関して、本件出願人により既に多数
提案されている。その大部分は、発進時等の過渡状態,
クラッチ直結後の定常状態において、アクセルペダルや
シフトレバーの操作,走行条件,エンジン状態等との関
係でクラッチトルクを最適制御し、更にマニュアル変速
機またはベルト式無段変速機との組合わせにおいてそれ
に適した制御を行うものである。 特に近年、エンジンのみならず駆動系のクラッチ,変
速機等の電子制御化が進んで来ており、自動クラッチに
おいても更に一層きめ細かく制御する傾向にある。
【従来の技術】
従来、上記車両用自動クラッチの制御に関しては、例
えば特開昭60−161224号公報の先行技術がある。ここ
で、シフト位置としてパーキング(P)ニュートラル
(N)および走行レンジのリバース(R),ドライブ
(D),スポーティドライブ(Ds)を有し、シフト位置
センサはR,D,Dsの各走行レンジ毎のスイッチを有する。
そしてすべてのレンジのスイッチがOFFしている場合
は、PまたはNレンジと判断して逆励磁モードにし、ク
ラッチトルクを零にする。またスイッチのいずれか1つ
がONしている場合は、走行レンジにシフトされものであ
り、通電モードに切換え、ドラッグ電流,発進電流を流
してクラッチトルクを生じることが示されている。
【発明が解決しようとする問題点】
上記先行技術のものにあっては、走行レンジスイッチ
のON・OFFでクラッチトルクの発生の有無を決めるた
め、それが故障すると種々の不具合を招く。 即ち、走行レンジにシフトした場合にスイッチがONし
ない故障では、逆励磁モードに保持されてクラッチトル
クが生じなくなり、発進不能となる。一方、これとは逆
に走行レンジのいずれか1つのスイッチが常にONした状
態で故障することがあり、この場合は、PまたはNレン
ジでのエンジン起動時に既に走行レンジがONしており、
アクセル踏込時には、発進特性のクラッチ電流が生じ、
またアクセル開放時には、ドラッグ電流によりクラッチ
トルクを生じる。 そのため、手動式の前後進切換装置では切換操作が困
難になり、無理なシフトレバー操作により前後進切換装
置を破損する恐れがある。 このことから、シフト位置センサでは、走行レンジが
常にONする故障に対してそれを積極的に診断し、かつフ
ェイルセーフすることが必要である。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、シ
フト位置センサの故障判定を的確に行い、シフト位置セ
ンサの異常表示を行い、かつシフト機構の破損等を生じ
ないようにフェイルセーフする車両用自動クラッチの制
御装置を提供することを目的としている。
【問題点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、エンジン起動時
にはPまたはNレンジにシフトされ、シフト位置センサ
の信号は正常時に必ずOFF状態に切換わる点に着目して
いる。 すなわち電源投入後、シフト位置センサの各レンジ信
号のいずれかがON状態を続ける場合は、異常であると判
断できる。さらにシフトレバーを動かして各レンジ信号
がONしない場合は、異常と判定できる。 そこで本発明は、シフトレバーの操作位置を検出する
シフト位置センサを備え、シフトレバーがエンジン始動
可能なパーキングレンジまたはニュートラルレンジにあ
るときは上記シフト位置センサのオフ信号によりクラッ
チトルクを零に設定し、シフトレバーが走行レンジにあ
るときは上記シフトレバースイッチのオン信号によりク
ラッチトルクを発生させる車両用自動クラッチの制御装
置において、エンジン始動に伴う電源投入の際に、上記
シフト位置センサがオン信号を出力しているときには、
シフト位置センサの異常と判定して異常表示を行うと共
に、シフト位置センサのオフ信号に相当するダミー信号
を出力してクラッチトルクを零に設定する故障診断・フ
ェールセーフ制御手段を設けたことを特徴とする。
【作用】
このような手段を採用した本発明では、シフトレバー
がパーキングレンジまたはニュートラルレンジにある状
態でエンジン始動に伴い電源が投入されると、故障診断
・フェールセーフ制御手段によりシフト位置センサの出
力信号が判定される。その際にシフト位置センサがオン
信号を出力しているときには、シフト位置センサの異常
表示が行なわれると共に、シフト位置センサのオフ信号
に相当するダミー信号が出力されてクラッチトルクが零
に設定される。
【実 施 例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第1図において、電磁クラッチにベルト式無段変速機
を組合わせた駆動系の全体構成について説明する。エン
ジン1は、電磁粉式クラッチ2,前後進切換装置3を介し
て無段変速機4に連結し、無段変速機4から1組のリダ
クションギヤ5,出力軸6,ディファレンシャルギヤ7およ
び車軸8を介して駆動軸9に伝動構成される。 電磁粉式クラッチ2は、エンジンクランク軸10にドラ
イブメンバ2aを、入力軸11にクラッチコイル2cを具備し
たドリブンメンバ2bを有する。そしてクラッチコイル2c
に流れるクラッチ電流により両メンバ2a,2bの間のギャ
ップに電磁粉を鎖状に結合して集積し、これによる結合
力でクラッチ接断およびクラッチトルクを可変制御す
る。 前後進切換装置3は、入力軸11と変速機主軸12との間
にギヤとハブやスリーブにより同期噛合式に構成されて
おり、少なくとも入力軸11を主軸12に直結する前進位置
と、入力軸11の回転を逆転して主軸12に伝達する後退位
置とを有する。 無段変速機4は、主軸12とそれに平行配置された副軸
13とを有し、主軸12には油圧シリンダ14aを備えたプー
リ間隔可変のプライマリプーリ14が、副軸13には同様に
油圧シリンダ15aを備えたセカンダリプーリ15が設けら
れる。また、両プーリ14,15には駆動ベルト16が巻付け
られ、両シリンダ14a,15aは油圧制御回路17に回路構成
される。そして両シリンダ14a,15aには伝達トルクに応
じたライン圧を供給してプーリ押付力を付与し、プライ
マリ圧により駆動ベルト16のプーリ14,15に対する巻付
け径の比率を変えて無段階に変速制御するように構成さ
れている。 次いで、電磁粉式クラッチ2と無段変速機4の電子制
御系について説明する。エンジン1のエンジン回転数セ
ンサ19,無段変速機4のプライマリプーリとセカンダリ
プーリの回転数センサ21,22,エアコンやチョークの作動
状況を検出するセンサ23,24を有する。また、操作系の
シフトレバー25は、前後進切換装置3に機械的に結合し
ており、R,D,Dsの各レンジを検出するシフト位置センサ
26を有する。更に、アクセルペダル27にはアクセル踏込
み状態を検出するアクセルスイッチ28を有し、スロット
ル弁側にスロットル開度センサ29を有する。 そして上記スイッチおよびセンサの種々の信号は、電
子制御ユニット20に入力し、マイコン等を使用してソフ
ト的に処理される。そして電子制御ユニット20から出力
されるクラッチ制御信号が電磁粉式クラッチ2に、変速
制御信号およびライン圧制御信号が無段変速機4の油圧
制御回路17に入力して、各制御動作を行うようになって
いる。 第2図において、制御ユニット20の主に電磁クラッチ
制御系について説明する。 先ず、センサ21,22,29のプライマリプーリ回転数Np,
セカンダリプーリ回転数Nsおよびスロットル開度θの各
信号は、変速速度制御部30に入力し、変速速度di/dtに
応じた制御信号を出力する。また、センサ19とエンジン
回転数Ne,スロットル開度θ,実変速比i(Ns/Np)の信
号は、ライン圧制御部31に入力し、目標ライン圧に応じ
た制御信号に出力する。そしてこれらの制御信号は、無
段変速機4に入力して、所定のライン圧に制御すると共
に変速制御する。 電磁クラッチ制御系においては、エンジン回転数Neと
シフト位置センサ26のR,D,Dsの走行レンジの信号が入力
する逆励磁モード判定部32を有し、例えばNe<300rpmの
場合、またはパーキング(P),ニュートラル(N)レ
ンジの場合に逆励磁モードと判定し、出力判定部33によ
り通常とは逆向きの微少電流を流す。そして電磁粉式ク
ラッチ2の残留磁気を除いて完全に解放する。また、こ
の逆励磁モード判定部32の判定出力信号,アクセルスイ
ッチ28の踏込み信号およびセカンダリプーリ回転数セン
サ22の車速V信号が入力する通電モード判定部34を有
し、発進等の走行状態を判別し、この判別信号が、発進
モード,ドラッグモードおよび直結モードの各電流設定
部35,36,37に入力する。 発進モード電流設定部35は、通常の発進またはエアコ
ン,チョーク使用の発進の場合において、エンジン回転
数Ne等との関係で発進特性を各別に設定する。そしてス
ロットル開度θ,車速V,R,D,Dsの各走行レンジにより発
進特性を補正して、クラッチ電流を設定する。ドラッグ
モード電流設定部36は、R,D,Dsの各レンジにおいて低車
速でアクセル開放の場合に微少のドラッグ電流を定め、
電磁粉式クラッチ2にドラッグトルクを生じてベルト,
駆動系のガタ詰めを行い、発進をスムーズに行う。また
このモードでは、Dレンジのクラッチ解放後の車両停止
直前までは零電流に定め、惰行性を確保する。直結モー
ド電流設定部37は、R,D,Dsの各レンジにおいて車速Vと
スロットル開度θの関係により直結電流を定め、電磁粉
式クラッチ2を完全係合し、かつ係合状態での節電を行
う。これらの電流設定部35,36,37の出力信号は、出力判
定部33に入力し、その指示に従ってクラッチ電流を定め
るのであり、各モードのマップは第3図のようになる。 上記電磁クラッチ制御系において、シフト位置センサ
の故障診断とフェイルセーフの制御の実施例を、第4図
において説明する。 先ず、シフト位置センサ26としてR,D,Dsの各走行レン
ジのシフトを検出するスイッチ26a,26b,26cを有し、こ
れらの信号が故障診断・フェイルセーフ制御部50のスイ
ッチ異常判定部40に入力し、各スイッチ信号毎にそのON
・OFFの切換わり状態から故障判定する。そして正常の
場合は、センサ出力部41により上記スイッチ信号を逆励
磁モード判定部32および発進モード電流設定部35,ドラ
ッグモード電流設定部36,直結モード電流設定部37に入
力する。スイッチ26a,26b,26cのすべての信号がOFF状態
の時、PまたはNレンジと判断して逆励磁モードと判定
する。逆励磁モード以外の場合は、通電モード判定部34
で判定した通電モードにおいてセンサ出力部41からのR,
D,Dsのレンジ信号を考慮して、発進モード電流設定部3
5,ドラッグモード電流設定部36,直結モード電流設定部3
7でクラッチ電流を設定する。 一方、異常の場合は、表示部42により異常表示され、
更にフェイルセーフ判定部34の指示でOFF信号出力部44
からセンサ出力部41にOFFのダミー信号が入力する。そ
してこのダミー信号により、センサ出力部41では、実際
は走行レンジにあっても強制的にその走行レンジの信号
をOFF状態とするための逆励磁モード判定部32において
逆励磁モードと判定するようになっている。 次いで、このように構成された制御装置の例えばDレ
ンジの作用を、第5図のフローチャートを参照して説明
する。 先ず、電源投入時にステップS1でDレンジスイッチ26
bの信号が判断され、正常にOFFする場合はステップS3で
OFFフラグがセットされ、ステップS4,S5に進んでONフラ
グがセットされていない時、ステップS7の異常表示を行
う。その後、発進時にDレンジにシフトした際にスイッ
チ26bの信号が正常にONに切換わると、ステップS2でON
フラグがセットされ、ステップS5からステップS8に進ん
で正常表示されるのであり、こうしてスイッチ信号がON
・OFFに切換わることで正常と判定する。そしてこの正
常時には、スイッチ信号がそのまま逆励磁モード判定部
32および発進モード電流設定部35,ドラッグモード電流
設定部36,直結モード電流設定部37に入力して、逆励磁
モード判定および各通電モードでのクラッチ電流の設定
を行う。 一方、電磁投入時にスイッチ26bのOFF信号が出力する
が、Dレンジへのシフト時にもONに切換わらないのでOF
Fし続けると、ステップS7の異常表示が消えないで残
る。 更に、電源投入時にスイッチ26bがONになっている場
合は、ステップS2でONフラグがセットされ、ステップS4
のOFFフラグのセットがされないことによりステップS6
に進んでOFFのダミー信号を出力すると共に、異常表示
する。このため逆励磁モード判定部32では、このダミー
信号により逆励磁モード判定してクラッチ2を解放する
ようにフェイルセーフすることになり、前後進切換装置
3のシフトも自由に行うことが可能となる。 以上、Dレンジの場合について述べたが、R,Dsのレン
ジでも同様に行われる。 なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものでは
なく、シフト位置のP,Nレンジを検出して行う場合でも
同様に適用できる。また、電磁クラッチ以外の自動クラ
ッチにも同様に適用可能である。
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明によれば、シフトレバーが
パーキングレンジまたはニュートラルレンジにある状態
でエンジン始動に伴い電源が投入される際に、シフト位
置センサがオン信号を出力しているときには、シフト位
置センサの異常表示が行なわれるので、点検、修理が容
易になり、サービス性が向上する。 特に、エンジン始動に伴う電源が投入の際に、シフト
位置センサがオン信号を出力していて本来ならばクラッ
チトルクが発生する状況でも、シフト位置センサのオフ
信号に相当するダミー信号が出力されてクラッチトルク
が零に設定されるので、シフトレバーは無理なく操作で
き、シフトレバーを無理に操作してシフト機構を破損す
る事態を未然に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の制御装置の実施例を示す全体の構成
図、第2図は電子制御系の全体のブロック図、第3図は
各モードのマップ図、第4図は要部のブロック図、第5
図はフローチャート図である。 2……電磁粉式クラッチ、20……電子制御ユニット、26
……シフト位置センサ、26a……Rレンジスイッチ、26b
……Dレンジスイッチ、26c……Dsレンジスイッチ、40
……スイッチ異常判定部、43……フェイルセーフ判定
部、44……OFF信号出力部、50……故障診断・フェイル
セーフ制御部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シフトレバーの操作位置を検出するシフト
    位置センサを備え、シフトレバーがエンジン始動可能な
    パーキングレンジまたはニュートラルレンジにあるとき
    は上記シフト位置センサのオフ信号によりクラッチトル
    クを零に設定し、シフトレバーが走行レンジにあるとき
    は上記シフトレバースイッチのオン信号によりクラッチ
    トルクを発生させる車両用自動クラッチの制御装置にお
    いて、 エンジン始動に伴う電源投入の際に、上記シフト位置セ
    ンサがオン信号を出力しているときには、シフト位置セ
    ンサの異常と判定して異常表示を行うと共に、シフト位
    置センサのオフ信号に相当するダミー信号を出力してク
    ラッチトルクを零に設定する故障診断・フェールセーフ
    制御手段を設けたことを特徴とする車両用自動クラッチ
    の制御装置。
  2. 【請求項2】上記故障診断・フェールセーフ制御手段
    は、エンジン始動に伴う電源投入後、上記シフト位置セ
    ンサがオフ信号を出力した後オン信号を出力した場合は
    正常と判定し、それ以外の場合は異常と判定して異常表
    示を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    車両用自動クラッチの制御装置。
JP61098656A 1986-04-28 1986-04-28 車両用自動クラツチの制御装置 Expired - Lifetime JPH0815855B2 (ja)

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JPS62253537A JPS62253537A (ja) 1987-11-05
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CN107160993A (zh) * 2017-04-28 2017-09-15 北京理工华创电动车技术有限公司 基于自诊断电磁牙嵌式离合器的混合动力系统及控制方法
CN114811030A (zh) * 2022-04-21 2022-07-29 第一拖拉机股份有限公司 一种四挡位连续换挡的拖拉机控制系统的控制方法

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