JPS6334349A - 自動変速機のギアポジシヨンスイツチの故障検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は車両における自動変速機のギアポジションス
イッチの故障検出方法に関するものである。

（従来技術） 従来、自動変速機を備えた車両においては、その各変速
段がギア切換駆動手段にて切換えられるとともに、その
各ギア位置がギアポジションスイッチにて検出され、こ
のギアポジションスイッチからの信号により各変速段に
おけるギア切換えが確実に行なわれたか否かを判断する
ようになっていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、ギアポジションスイッチに断線等の故障が発
生すると、同ギアポジションスイッチは目標ギアに切換
ねったにも拘らず切換ねったことを示す信号を出力しな
いためギア切換え終了を判断できないという問題があっ
た。

この発明の目的は上記問題点を解消し、自動変速機のギ
アポジションスイッチの故障を検出して種々の対応が可
能な車両を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は上記目的を達成すべく、変速機の各変速段が
ギア切換駆動手段にて切換えられ、その各ギア位置がギ
アポジションスイッチにて検出される自動変速機におい
て、ギア切換え動作開始後予め定めた時間が経過した時
ギア切換え後の目標ギア位置を検出するギアポジション
スイッチからオン信号を出力しない場合には、ギア切換
え前の元ギア位置に戻すべくギア切換駆動手段にてギア
切換え動作させ、そのギア切換え動作開始後予め定めた
時間が経過した時、再び前記目標ギア位置に切換えるべ
くギア切換駆動手段を動作させるリトライ動作を予め定
めた回数以上実行するとき前記目標ギア位置を検出する
ギアポジションスイッチが故障していると判定する自動
変速機のギアポジションスイッチの故障検出方法をその
要旨としたものである。

（作用） 上記手段により、ギア切換え動作開始後予め定めた時間
が経過した時ギア切換え後の目標ギア位置を検出するギ
アポジションスイッチからオン信号を出力しない場合に
は、ギア切換え前の元ギア位置に戻すべくギア切換駆動
手段にてギア切換え動作させ、そのギア切換え動作開始
後予め定めた時間が経過した時、再び前記目標ギア位置
に切換えるべくギア切換駆動手段を動作させるリトライ
動作を予め定めた回数以上実行するとき前記目標ギア位
置を検出するギアポジションスイッチが故障していると
判定する。

（実施例） 以下、この発明をフォークリフトに具体化した一実施例
を図面に従って説明する。

第１図はフォークリフトの駆動系の機構を示し、エンジ
ン１の出力は乾式単板クラッチ２を介して自動変速Ｆｊ
１３に伝達され、自動変速！！１３は差動歯車機構４を
介して走行用駆動輪５を所定の変速比でちって前後進さ
せるようになっている。前記エンジン１の出力を入り切
りさせる乾式単板クラッチ２はクラッチ制御用アクチュ
エータ６の駆動に基づいて伸長するロッド６ａのストロ
ーク量に相対して同クラッチ２の接続状態が調整される
。

前記自動変速ｅ１３はギア切換駆動手段としての変速切
換用アクチュエータ７の駆動にて１速く低速）と２速（
高速）とにギヤ切換えされ変速するとともに、前後進切
換用アクチュエータ８の駆動にて自動変速機３のギア位
置を前進、ニュートラル、後進の３位置に切換わるよう
になっている。

前後進位置検出器９は複数のリミットスイッチからなり
、前記前後進切換用アクチュエータ８のロッド８ａの位
置を検出して前進、ニュートラル、後進の３位置を検出
する。変速位置検出器１０は複数のギアポジションスイ
ッチとしてのリミットスイッチからなり、前記変速切換
用アクチュエータ７の０ツド７ａの位置を検出して１速
、２速の２位置を検出する。そして、本実施例ではこの
変速位置検出器１０は１速状態のギア位置を検出する第
１のリミットスイッチ１０ａと、２速状態のギア位置を
検出する第２のリミツ］・スイッチ１０ｂとから構成さ
れている。

車速センサ１１は自動変速機３の７ウトプツトシヤフト
１２の回転を検出し、回転数に比例した信号を出力する
。インプットシャツｌ−回転数センサ１３は自動変速機
３のインプットシャフト１４の回転を検出し、回転数に
比例した信号を出力する。

次に、上記のように構成したフォークリフトの電気的構
成について説明する。

第２図においてアクセル開度センサ１５はポテンショメ
ータよりなり、運転席に設けたアクセルペダル１６の踏
込み量を検出する。そして、その信号はＡ／Ｄ変換器１
７にてデジタル信号に変換されるようになっている。

レバー位置検出器１８は少数のリミツ１〜スイツチから
なり、運転席に設けた＃Ｊ１．１進レバーコレバー１９
状！７！（前進、ニュートラル、後進の３位置）を検出
する。

中央処理袋Ｍ（以下、ＣＰＵという）２０は前記各検出
器及びセンサからの検出信号を入出力インターフェイス
２１を介して入力する。ＣＰｔＪ　２０は読み出し専用
のメモリ（ＲＯＭ）よりなるプログラムメモリ２２に記
憶された制御プログラムに基づいて動作する。又、作業
用メモリ２３は読み出し及び書替え可能なメモリ（ＲＡ
Ｍ）であって、ＣＰＵ２０の演算結果を一時記憶するよ
うになっている。

ＣＰＵ２０は前記前後進位置検出器９からの検出信号に
基づいてその時の自動変速機３のニュー［−ラル等のギ
ア位置を割出すとともに、前記変速位置検出器１０の第
１及び第２のリミットスイッチ１０ａ、１０ｂからの検
出信号に基づいてその時の自動変速機３の変速ギア位置
を割出すようになっている。

又、ＣＰＬＪ２０は前記車速センサ１１からの検出信号
に基づいてその時のフォークリフトの走行速度を割り出
すとともに、インプットシャフト回転数センサ１３から
の検出信号に基づいてその時の自動変速機３のインプッ
トシャフト１４の回転数を割出すようになっている。

ＣＰＵ２０はアクセル開度センサ１５からの検出信号に
基づいてその時のアクセルペダル１６の踏込み量を割出
すとともに、レバー位置検出器１８からの検出信号に基
づいてその時の前後進レバー１９の操作位置を割出すよ
うになっている。

又、ＣＰＵ２０は入出力インターフＩイス２１を介して
アクチュエータ駆動回路２４に制御信号を出力し、前記
各アクチュエータ６〜８を駆動制御するようになってい
る。この駆動制御はプログラムメモリ２２に記憶された
制御プログラムに記憶されている。そして、走行時には
第３図に示すように車速に対するアクセルペダル１６の
踏込み伍によって自動変速ｔＲ３の変速状態を１速、２
速のいずれか一方の状態にすべくアクチュエータ駆動回
路２４を介して変速切換用アクチュエータ７を駆動制御
するとともに、この切換え時にクラッチ制御用アクチュ
エータ６を駆動制御するようになっている。

ＣＰＵ２０はこのギア切換えの際に変速位ご検出器１０
の第１及び第２のリミットスイッチ１０ａ、１０ｂから
の検出信号に基づいて目標ギヤに切換えられたことを判
断する。すなわち、例えば、１速から２速にギア切換え
が行なわれた時、第１のリミットスイッチ１０ａがオフ
となり、第２のリミットスイッチ１０ｂがオンとなった
時、目標の２速のギア位置への切換え動作が終了したと
判断する。

又、ＣＰＵ２０は常に現在の変速ギア位置を前記作業用
メモリ２３に記憶させるようになっており、目標ギア位
置への切換え動作が終了したとき、そのギア位置データ
を衾換え動作するようになっている。

さらに、ＣＰＵ２０はタイマを内蔵していて、第３図の
変速マツプに基づくギア切換え動作を開始、侵記するリ
トライ動作の際のギア切換え前の元ギア位置に戻すため
のギア切換え動作を開始、及び、リトライ動作の目標ギ
アへの切換え動作を開始すると、同タイマのタイマ動作
を開始さけるようになっている。

そして、ＣＰＵ２０は変速マツプに基づくギア切換え動
作開始後予め定めた時間が経過した時ギア切換え後の目
標ギア位置を検出する変速位置検出器１０の第１あるい
は第２のリミットスイッチ１０ａ、１０ｂからオン信号
を出力しない場合にはりトライ動作（ギア切換え前の元
ギア位置に戻すべくギア切換え動作させ、次にその元ギ
アへのギア切換え動作開始後予め定めた時間が経過した
時、再び目標ギア位置に切換えるべく動作）させる。

ＣＰＬＩ２０はこのリトライ動作の回数Ｎをカウントす
るカウンタを内蔵しており、同リトライ動作を予め定め
たりトライ動作回数、本実施例では３回実行しても目標
ギア位置を検出する変速位置検出器１０の第１あるいは
第２のリミットスイッチ１０ａ、１０ｂからオン信号を
出力しない場合には目標ギア位置を検出するリミットス
イッチが断線故障していると判定する。

この故障の判定に基づき、ＣＰＵ２０は変速位置検出器
１０の第１及び第２のリミットスイッチ１０ａ、１０ｂ
からの信号を無効化し、変速ギアの切換えが行なわれた
が否がを車速センサ１１とインプットシャフト回転数セ
ンサ１３がらの信号に基づいて判断する。すなわち、自
動変速機３のインプットシャフト１４の回転数とアウト
プットシャフト１２の回転数との比を割出すことにより
現状の変速状態を判断するようになっている。

又、ＣＰＵ２０は変速位置検出器１ｏの第１あるいは第
２のリミットスイッチ１０ａ、１０ｂの故障を判定する
と入出力インターフェイス２１を介して変速位置検出器
故障警告灯（以下、故障警告灯という）２５に信号を出
力し同警告灯２５を点灯させる。

これら一連のＣＰＵ２０による変速位置検出器１０の第
１及び第２のリミットスイッチ１０ａ。

１０ｂの故障検出及び処理動作はプログラムメモリ２２
の制御プログラムにより行なわれる。

次に、上記のように構成したフォークリフトの作用につ
いて第４図に基づいて説明する。

今、前後進レバー１９を前進側に操作しく自動変速機３
を前進側ギヤ位置に設定）、アクセルペダル１６を踏込
まない車両停止状態においては、ＣＰＵ２０は変速位置
検出２！１０の第１のリミットスイッチ１０ａから自動
変速機３の変速ギア位置が１速に入っていることを示す
信号を入力している。そして、ＣＰＵ２０はアクセルペ
ダル１６が踏込まれ乾式単板クラッチ２が接続され車速
が増加すると、車速とペダル開度から第３図に示す変速
マツプに基づいて当初低速でのギア位置である１速領域
から高速でのギア位置である２速領域に入ったことを判
断しギア切換え動作を開始させる。

ＣＰｔＪ２０はクラッチ制御用及び変速切換用アクチュ
エータ６．７を駆動制御して１速から目標ギア位置であ
る２速に変速すべくギア切換え動作させて、変速位置検
出器１０の第１のりミツトスイッチ１０ａがオフし第２
のリミットスイッチ１０ｂがオンすると自動変速機３が
１速のギア位置から２速に入ってギア切換え動作が終了
したと判断するとともに作業用メモリ２３に記憶させて
いるギア位置データを１速から２速に１替え動作する。

そして、ＣＰＵ２０はクラッチ制御用アクチュエータ６
を駆動制御して乾式単板クラッチ２をつなぐ。

なお、ＣＰＬＪ２０は２速への切換え動作開始後、予め
定めた所定時間が経過しても変速位置検出器１０の第２
のリミットスイッチ１０ｂがオンしない、すなわち目標
ギア位置に入ったことを示す信号を入力しない時には、
リトライし一ドを設定するとともにそのリトライ動作回
数Ｎを「１」と設定する。さらに、ＣＰＵ２０は作業用
メモリ２３のギア位置データを呼出しギア切換え前の元
ギア位置である１速に戻すべく変速切換用アクチュエー
タ７を駆動制御してリトライ動作を開始させる。

そして、ＣＰＵ２０はこのギア戻し動作により１速に戻
ったことを示す信号を入力するか（変速位置検出器１０
の第１のリミットスイッチ１０ａがオン）、あるいは、
ギア戻し動作開始後予め定めた所定時間が経過すると、
変速切換用アクチユエータ７を駆動制御して再び当初の
目標ギア位置である２速へのギア切換え動作を開始させ
る。ＣＰＵ２０はこの目標ギアへの切換え動作開始後、
予め定めた所定時間が経過しても２・速に切換わったこ
とを示す変速位置検出器１０の第２のリミットスイッチ
１０ｂからオン信号を入力しないときは、リトライ動作
回数Ｎを１加尊して「２」にした後、同様の２回目のり
トライ動作を行なわせる。

ＣＰＵ２０はこの２回目のりトライ動作でも目標ギア位
Ｕである２速に切換わったことを示す信号を入力しない
ときには、さらに、リトライ回数Ｎを１加算して「３」
にした後、３回目のりトライ動作を行なわせる。

そして、ＣＰＵ２０は３回目のり］・ライ動作を行なっ
ても（Ｎ＝３となっているとき）変速位置検出器１０の
目標ギア位置を検出する第２のリミットスイッチ１０ｂ
からオン信号を入力しない場合には同第２のリミットス
イッチ１０ｂが断線故障していると判定する。

ＣＰ（Ｊ２０は故障検出に基づき変速位は検出器１０か
らの信号を無効化し、ギア切換えが行なわれたか否かの
判断を自動変速機３のインプットシャフト１４の回転数
とアウトプットシャフト１２の回転数との比を割出し引
き続きギセ切模え制御可能な状態を保持する。又、ＣＰ
Ｕ２０は同時に故障警告灯２５を点灯させることにより
その短絡故障の発生を運転者に知らせる。

又、ＣＰＵ２０は減速時の２速から１速へのギア切換え
の際にも同様に作用する。すなわち、１速に切換った時
、第１のリミットスイッチ１０ａから同ギア切換え動作
開始後所定時間内にオン信号がなく、かつ、３回のりト
ライ動作を行なったにも拘らず同第１のリミットスイッ
チ１０ａから目標ギア位置である１速に切換わったこと
を示す信号がない時には、第１のリミットスイッチ１０
ａが断線故障していると判定し、故障警告灯２５の点灯
、及び変速位置検出器１０からの信号の無効化と、自動
変速機３のインプットシャフト１４の回転数とアウトプ
ットシャフト１２の回転数との比によるギψ切換え判断
を行なう。

このように本実施例においては、ギア切換え動作開始後
所定時間内に目標ギア位置に入ったことを示す信号がな
く、かつ３回のりトライ動作を行なっても目標ギア位置
に入ったことを示す信号がない場合には目標ギア位置に
ギアが切換ねったことを検出するリミットスイッチが断
線故障したと判定し、故障警告灯２５の点灯により知ら
せるとと６に同変速位置検出６１０によらず中速及び自
動変速１１３のインプットシャフト１４の回転数に基づ
き変速状８（変速ギア位置）を検知し引続き走行可能な
状態とすることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されることなく、上
記実施例では３回りトライ動作を行なっても目標ギア位
置を検出する信号がないとギアポジションスイッチが故
障していると判定したが、その回数は３回に限らず適宜
変更してもよい。又、上記実施例では変速位置検出器１
０にポジションスイッチとしてリミットスイッチ１０ａ
、１０ｂを設８したが、他にも例えば近接スイッチ等の
無接点スイッチ等を使用してもよい。

さらに、上記実施例では前進側で２速に切換えられるフ
ォークリフトに具体化したが後進側で２速に切換えられ
る車両に応用したり、３速以上の変速段を持つ車両に具
体化してもよい。又、上記実施例では変速位置検出器１
０に具体化したが前後進位置検出器９に応用してもよい
。さらに、上記実施例のインプットシャフト回転数セン
サ１３の代わりにエンジン１の出力軸２６の回転数を検
出するエンジン回転数センサ２７を設け（第１図参照）
、同センサ２７のエンジン回転数検出に基づいて変速状
態を検出するようにしてもよい。

発明の効果 以上詳述したように、この発明はギアポジションスイッ
チの断線等による故障を検出し種々の対応が可能となり
安全走行を確保することができる優れた効果を発揮する
。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明を具体化したフォークリフトの駆動系
の機構を示す機構図、第２図は同じくフォークリフトの
電気ブロック図、第３図は単速度とアクセルペダルの踏
込み缶に対する自動変速機の変速状態を示す図、第４図
は作用を説明するためのフローチャート図である。 自動変速機２、変速切換用アクチュエータ７、変速位置
検出器１０、第１のリミットスイッチ１０ａ、第２のリ
ミットスイッチ１０ｂ、中央処理袋＠２０、プログラム
メモリ２２、作業用メモリ２３゜ 特許出願人　　株式会社　豊田自動′Ｉｓ機製作所富士
通　　株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、変速機の各変速段がギア切換駆動手段にて切換えら
   れ、その各ギア位置がギアポジションスイッチにて検出
   される自動変速機において、 ギア切換え動作開始後予め定めた時間が経過した時ギア
   切換え後の目標ギア位置を検出するギアポジションスイ
   ッチからオン信号を出力しない場合には、ギア切換え前
   の元ギア位置に戻すべくギア切換駆動手段にてギア切換
   え動作させ、そのギア切換え動作開始後予め定めた時間
   が経過した時、再び前記目標ギア位置に切換えるべくギ
   ア切換駆動手段を動作させるリトライ動作を予め定めた
   回数以上実行するとき前記目標ギア位置を検出するギア
   ポジションスイッチが故障していると判定する自動変速
   機のギアポジションスイッチの故障検出方法。 ２、予め定めたリトライ動作回数は３回である特許請求
   の範囲１項に記載の自動変速機のギアポジションスイッ
   チの故障検出方法。