JP2004245358A - ニュートラルスイッチの異常判定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】誤判定を抑制して判定精度を一層高めることのできるニュートラルスイッチの異常判定装置を提供する。
【解決手段】ニュートラルスイッチ25は手動変速機15のニュートラル状態の有無に応じてオン信号又はオフ信号を出力する。電子制御装置26は、手動変速機15の変速を検出してから次に検出するまでの期間におけるニュートラルスイッチ25のオン信号及びオフ信号の履歴を検出履歴として記憶する。ここで、上記期間には手動変速機15が必ずニュートラル状態になるため、ニュートラルスイッチ25が正常であればオン信号及びオフ信号を出力するはずである。これに対し、いずれかしか出力しないとすれば、ニュートラルスイッチ25が異常であると考えられる。そこで、オフ信号が上記期間中記憶されていると、ニュートラルスイッチ25がオフ故障である旨判定し、オン信号が記憶されているとオン故障である旨判定する。
【選択図】 図1
【解決手段】ニュートラルスイッチ25は手動変速機15のニュートラル状態の有無に応じてオン信号又はオフ信号を出力する。電子制御装置26は、手動変速機15の変速を検出してから次に検出するまでの期間におけるニュートラルスイッチ25のオン信号及びオフ信号の履歴を検出履歴として記憶する。ここで、上記期間には手動変速機15が必ずニュートラル状態になるため、ニュートラルスイッチ25が正常であればオン信号及びオフ信号を出力するはずである。これに対し、いずれかしか出力しないとすれば、ニュートラルスイッチ25が異常であると考えられる。そこで、オフ信号が上記期間中記憶されていると、ニュートラルスイッチ25がオフ故障である旨判定し、オン信号が記憶されているとオン故障である旨判定する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチについて、その異常の有無を判定する異常判定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、クラッチを介してエンジンに連結された車両用の手動変速機においては、ニュートラルスイッチ(ニュートラルスタートスイッチとも呼ばれる)が取付けられている。ニュートラルスイッチは、変速機が、入力軸から出力軸への動力伝達を遮断する、いわゆるニュートラル状態になっているかどうかを検出するためのスイッチである。ニュートラルスイッチは、通常、変速機がニュートラル状態になっている場合にオン信号を出力し、それ以外の状態になっている場合にオフ信号を出力する。
【0003】
上記ニュートラルスイッチの信号は車両の各種走行制御に用いられる。例えば、信号は、エンジンの始動時においては、変速機がニュートラル状態になっていない場合には始動できないとする始動条件の1つとして用いられる。また、エンジンの始動後においては、アイドル時の目標回転速度の変更や、変速機の状態を変化させたことにより発生する駆動系のショック、いわゆるシフトショックを防止するための制御に用いられる。
【0004】
従って、オフ故障、オン故障等の異常の発生によりニュートラルスイッチが誤った検出信号を出力すると、車両の走行制御に影響を及ぼす。オフ故障は、変速機がニュートラル状態となっているにも拘わらずオフ信号が出力される異常である。オン故障は、変速機が非ニュートラル状態となっているにも拘わらずオン信号が出力される異常である。
【0005】
これに対しては、ニュートラルスイッチの異常の有無を判定する技術が従来より種々提案されている。例えば、特許文献1に開示された技術は、変速機の変速操作とクラッチペダルの操作とが関連していることに着目してなされたものである。すなわち、変速機の変速操作がなくクラッチペダルが繰り返し操作されることは通常起りにくく、この場合にはニュートラルスイッチに異常が発生しているものと考えられる。そこで、クラッチペダルの踏込み回数を計数するとともに、ニュートラルスイッチの検出信号を計数値のリセット信号として用いる。そして、計数値がリセットされることなく予め設定した値に達すると、ニュートラルスイッチの異常と判定するようにしている。
【0006】
なお、本発明にかかる先行技術文献としては、前述した特許文献1のほかにも下記の特許文献2及び特許文献3が挙げられる。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−94496号公報
【特許文献2】
特開平6−330801号公報
【特許文献3】
特開平11−247991号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特許文献1は、クラッチペダルが踏込み操作されるときには必ず変速機がニュートラル状態にされることを前提としている。ところが、車両の走行に際し、変速機の操作とクラッチペダルの操作とが常に対応しているとは限らない。例えば、道路が渋滞していて、前方の車両との間隔を調整する際には、変速機が発進用変速段(1速)に保持されたまま、クラッチが切断されたり接続されたりすることがある。この場合には、変速機が変速していないにも拘わらずクラッチが繰り返し操作される。これは一例に過ぎず、同様の状況が起る状況はほかにも種々考えられる。そのため、特許文献1に記載された技術では、上記のような場合、ニュートラルスイッチが異常であると誤判定するおそれがある。
【0009】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、誤判定を抑制して判定精度を一層高めることのできるニュートラルスイッチの異常判定装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明では、変速機のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチの異常を判定するための異常判定装置であって、前記変速機の変速を検出する変速検出手段と、前記変速検出手段により前記変速機の変速が検出されてから次に検出されるまでの期間における前記ニュートラルスイッチの検出履歴を記憶する検出履歴記憶手段と、前記検出履歴記憶手段による検出履歴に基づき前記ニュートラルスイッチの異常を判定する異常判定手段とを備えている。
【0011】
ここで、クラッチペダルが操作される際に必ずしも変速が行われるとは限らないのに対し、変速機が変速されてから次に変速されるまでの期間には変速機は必ずニュートラル状態となる。この期間にニュートラルスイッチによってニュートラル状態が検出されないと、ニュートラルスイッチに異常が発生していると考えられる。この点に着目し、請求項1に記載の発明では、変速機の変速が変速検出手段によって検出されてから次に検出されるまでの期間におけるニュートラルスイッチの検出履歴が検出履歴記憶手段によって記憶される。そして、この検出履歴に基づき、異常判定手段によりニュートラルスイッチの異常が判定される。従って、変速機の変速とクラッチペダルの操作との関連性を利用して異常判定を行う場合には、誤った判定が行われるおそれがあるが、上記のようにニュートラル状態の履歴を利用することで、ニュートラルスイッチの異常の有無を精度よく判定することが可能となる。
【0012】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記異常判定手段は、前記検出履歴記憶手段によりニュートラル状態の検出履歴が前記期間中記憶されていないと、前記ニュートラルスイッチが異常である旨判定するものであるとする。
【0013】
上記の構成によれば、検出履歴記憶手段において、ニュートラル状態が検出されたという検出履歴が変速から変速までの期間に記憶されていないと、ニュートラル状態を経ているにもかかわらず、そのことがニュートラルスイッチによって検出されていないと考えられる。この点、請求項2に記載の発明では、ニュートラル状態の検出履歴が記憶されていない場合、異常判定手段において、ニュートラルスイッチが異常であることが判定される。従って、請求項1に記載の発明の効果をより確実なものとすることができる。
【0014】
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の発明において、前記ニュートラルスイッチはニュートラル状態の有無に応じてオン信号又はオフ信号を出力するものであり、前記検出履歴記憶手段は、前記変速検出手段により前記変速機の変速が検出されてから次に検出されるまでの期間における前記オン信号及び前記オフ信号の履歴を記憶するものであり、前記異常判定手段は、前記検出履歴記憶手段によりオフ信号が前記期間中記憶されていると、前記ニュートラルスイッチがオフ故障である旨判定するものであるとする。
【0015】
請求項4に記載の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記ニュートラルスイッチはニュートラル状態の有無に応じてオン信号又はオフ信号を出力するものであり、前記検出履歴記憶手段は、前記変速検出手段により前記変速機の変速が検出されてから次に検出されるまでの期間における前記オン信号及び前記オフ信号の履歴を記憶するものであり、前記異常判定手段は、前記検出履歴記憶手段によりオン信号が前記期間中記憶されていると、前記ニュートラルスイッチがオン故障である旨判定するものであるとする。
【0016】
上記請求項3及び請求項4に記載の発明の構成によれば、検出履歴記憶手段では、変速から変速までの期間においてニュートラルスイッチから出力されるオン信号及びオフ信号の履歴が記憶される。ここで、変速から次の変速までの期間には変速機が必ずニュートラル状態になる、すなわち非ニュートラル状態→ニュートラル状態→非ニュートラル状態となる。そのため、ニュートラルスイッチが正常であれば、同スイッチは上記期間中にオン信号及びオフ信号を両方とも出力するはずである。これに対し、オン信号及びオフ信号のいずれかしか出力しないとすれば、ニュートラルスイッチが異常であると考えられる。
【0017】
この点、請求項3に記載の発明では、検出履歴記憶手段によりオフ信号が前記期間中記憶されていると、異常判定手段において、ニュートラルスイッチがオフ故障(オフ信号しか出力しない異常)であると判定される。また、請求項4に記載の発明では、検出履歴記憶手段によりオン信号が前記期間中記憶されていると、異常判定手段において、ニュートラルスイッチがオン故障(オン信号しか出力しない異常)であると判定される。このように、ニュートラルスイッチが異常である旨判定できるだけでなく、その異常の内容(オフ故障、オン故障)を判定することができるようになる。
【0018】
請求項5に記載の発明では、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記変速機におけるギヤ比に基づき変速段を推定する変速段推定手段をさらに備え、前記変速検出手段は、前記変速段推定手段により変速段が推定され、かつ前回推定された変速段と異なっていることを条件に前記変速機の変速を検出するものであるとする。
【0019】
変速機においては、互いに噛合わせられるギヤの組合わせが切替えられることにより、変速段が変更される(変速される)。そして、互いに噛合わされるギヤの歯数の比(ギヤ比)は、変速段毎に特有の値となる。このように、ギヤ比と変速段との間には一定の対応関係が見られることから、ギヤ比が特定されれば変速段を推定することが可能となる。この点に着目して、請求項5に記載の発明では、変速段推定手段において、ギヤ比に基づいて変速段が推定される。
【0020】
さらに、前記のように推定された変速段に基づいて変速が検出される。すなわち、変速検出手段では、変速段推定手段によって変速段が推定され、かつその推定された変速段が、前回推定された変速段と異なっていると、変速機での変速が検出される。このようにして変速機で変速が行われたことを確実に検出することが可能となる。
【0021】
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の発明において、前記ギヤ比は前記変速機の入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに基づき算出されたものであるとする。
【0022】
変速機では、入力軸の回転がギヤ比に応じて変速されて出力軸に伝達されることから、ギヤ比と、入力軸の回転速度及び出力軸の回転速度の比とが対応関係にある。従って、入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに基づいてギヤ比を算出することが可能である。この算出に際しては、入力軸の回転速度を検出する手段と、出力軸の回転速度を検出する手段とが必要となるが、いずれの手段も変速機にもともと備えられていることが多い。そのため、この場合には、既存の検出手段を利用することにより、新たに検出手段を設けることなくギヤ比を算出することができ、ニュートラルスイッチの異常判定機能の付加に伴うコストアップを最小限に止めることができる。
【0023】
請求項7に記載の発明では、請求項5に記載の発明において、前記変速機の入力軸はクラッチを介してエンジンの出力軸に連結されており、前記ギヤ比は、前記エンジンの出力軸の回転速度と、前記変速機の出力軸の回転速度とに基づき算出されたものであるとする。
【0024】
変速機では、ギヤ比と、入力軸の回転速度及び出力軸の回転速度の比とが対応関係にある。また、クラッチが接続された状態ではエンジンの出力軸の回転速度と変速機の入力軸の回転速度とが同一となる。従って、エンジン及び変速機の各出力軸の回転速度に基づいてギヤ比を算出することが可能である。この算出に際しては、エンジンの出力軸の回転速度を検出する手段と、変速機の出力軸の回転速度を検出する手段とが必要となるが、いずれの手段もエンジン及び変速機にもともと備えられていることが多い。そのため、この場合には、既存の検出手段を利用することにより、新たに検出手段を設けることなくギヤ比を算出することができ、ニュートラルスイッチの異常判定機能の付加に伴うコストアップを最小限に止めることができる。
【0025】
請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の発明において、前記クラッチの接続状態を検出するクラッチ検出手段と、前記クラッチ検出手段による接続状態の非検出時には、前記変速段推定手段による変速段の推定を禁止する推定禁止手段とをさらに備えるものであるとする。
【0026】
クラッチが切り離された状態では、エンジンの出力軸の回転速度と変速機の入力軸の回転速度とが同一になるとは限らない。従って、この場合にエンジンの出力軸の回転速度を変速機の入力軸の回転速度として用いると、誤ったギヤ比を算出するおそれがある。これに対し、請求項8に記載の発明では、クラッチが接続状態にあることがクラッチ検出手段によって検出されない場合、ギヤ比を用いた変速段の推定が推定禁止手段によって禁止される。従って、変速段が誤って推定されるのを抑制することが可能となる。
【0027】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態について、図1〜図9を参照して説明する。
【0028】
図1に示すように、車両11には動力源としてエンジン12が搭載されている。エンジン12の出力軸であるクランク軸13には、クラッチ14を介して手動変速機15の入力軸16が接続されている。クラッチ14は、クランク軸13の回転を入力軸16に伝達したり、その回転伝達を遮断したりするためのものであり、運転者によるクラッチペダル(図示略)の操作に応じて作動する。クラッチ14が接続(結合)されると、クランク軸13の回転がクラッチ14を通じて入力軸16に伝達され、同入力軸16がクランク軸13と同一の速度で回転する。また、クラッチ14が切り離されると(切断されると)、クランク軸13及び入力軸16間での回転伝達が遮断される。
【0029】
手動変速機15は、前述した入力軸16のほかに、出力軸17と、互いに噛合わせられる複数のギヤ(図示略)と、運転者によって操作されるシフトレバー18と、そのシフトレバー18の操作をギヤに伝達する伝達機構(図示略)とを備える。この手動変速機15では、シフトレバー18の操作に応じて、噛合わせにかかるギヤの組合わせ(変速段)が切替えられることにより、エンジン12の回転速度、トルク等が変換される。この変換により、入力軸16と出力軸17の回転速度比である変速比(ギヤ比GR)がギヤの組合わせに応じたものとなる。
【0030】
シフトレバー18が操作される変速位置(シフトポジションSP)としては、ニュートラル(中立)、リバース(後退)、1速、2速、3速、4速及び5速がある。ニュートラルは、手動変速機15における入力軸16と出力軸17との連結を遮断するために選択される位置である。リバースは、車両11を後退させるために選択される位置であり、1速〜5速は、車両11を前進させるために選択される位置である。そして、前述した変速段毎の変速比(ギヤ比GR)は、シフトポジションSPがリバース(後退)のときに最大となり、1速、2速、3速、4速、5速の順に小さくなる。なお、手動変速機15ではシフトレバー18とギヤとが伝達機構を介して機械的に連結されているため、シフトポジションSPと変速段とが1対1に対応している。
【0031】
手動変速機15の出力軸17はドライブシャフト19、ディファレンシャルギヤ20、車軸21等を介して駆動輪22に接続されており、出力軸17の回転がこれら各部材19〜21を通じて駆動輪22に伝達される。
【0032】
車両11には、各部の状態を検出するために各種のセンサが用いられている。例えば、手動変速機15には、入力軸16の回転速度Nin を検出する入力軸回転速度センサ23と、出力軸17の回転速度Noutを検出する出力軸回転速度センサ24とが設けられている。両回転速度センサ23,24は、車両11にもともと備えられているものであり、新たに設けられたものではない。また、シフトレバー18のシフトポジションSPがニュートラルであるかどうかを検出するニュートラルスイッチ25が設けられている。ニュートラルスイッチ25は、シフトポジションSPがニュートラルのときオンとなり、ニュートラル以外のときにオフとなる信号(ニュートラルスイッチ信号Xnpsw )を出力する。
【0033】
さらに、車両11には、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置26が設けられている。電子制御装置26では、中央処理装置(CPU)が、読出し専用メモリ(ROM)に記憶されている制御プログラム、初期データ、マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。CPUによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ(RAM)において一時的に記憶される。
【0034】
図3のフローチャートは、電子制御装置26が実行する各処理のうち、ニュートラルスイッチ25の異常の有無を判定するための異常判定ルーチンを示している。この異常判定ルーチンではまずステップ100において、シフトポジションSPを判定する処理を行う。次に、ステップ200において、前記ステップ100の判定結果を用いてニュートラルスイッチ25の故障の有無を判定する処理を行う。このステップ200では、故障の場合には、その内容(オン故障、オフ故障)を特定する処理も行う。オン故障(オン固着ともいう)は、手動変速機15が非ニュートラル状態となっているにも拘わらず、ニュートラルスイッチ25がニュートラルスイッチ信号Xnpsw としてオン信号を出力し続ける異常である。また、オフ故障(オフ固着ともいう)は、手動変速機15がニュートラル状態となっているにも拘わらず、ニュートラルスイッチ25がニュートラルスイッチ信号Xnpsw としてオフ信号を出力し続ける異常である。
【0035】
続いて、上記ステップ100の処理の詳細を、図4のシフトポジション判定処理ルーチンに従って説明する。まずステップ110において、回転速度センサ23,24によって検出された入力軸16の回転速度Nin 及び出力軸の回転速度Noutをそれぞれ読込み、それらの比Nin /Noutを求め、これを現在のギヤ比GRとする。
【0036】
次に、ステップ120において、前記ギヤ比GRに基づきシフトポジションSPを推定する。この推定に際しては、例えば図2に示すマップが用いられる。このマップには、リバース(R)及び1速(1)〜5速(5)の各シフトポジションSPと、そのシフトポジションSPが選択された場合に採り得るギヤ比GRの範囲との関係が予め定められている。ギヤ比GRはリバース(R)のとき最大となり、1速(1)、2速(2)、3速(3)、4速(4)、5速(5)の順に小さくなることについては先に説明した通りである。また、変速段とシフトポジションSPとが1対1に対応していることについても先に説明した通りである。
【0037】
ここで、クラッチ14が完全に接続(結合)されていれば、ギヤ比GRはギヤの歯数によって一義的に決まる。しかし、クラッチ14が滑っている場合もあり得る。そのため、このような場合もシフトポジションSPの推定を可能とするために、シフトポジションSP毎のギヤ比GRにある程度の幅を持たせている。ただし、隣合うシフトポジションSP間ではギヤ比GRは連続していない。
【0038】
そして、前記ステップ110で算出したギヤ比GRに対応するシフトポジションSPをこのマップから割出す。ギヤ比GRに対応するシフトポジションSPがない場合には、シフトポジション未定とする。こういったシフトポジションSPが確定されない状況は、例えば変速のために運転者によってクラッチペダルが踏込まれていてクラッチ14が完全に切り離されているとき、クラッチ14が半クラッチ状態にされているとき等に起り得る。
【0039】
次に、ステップ130において、前記ステップ120の処理の結果がシフトポジション未定であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない場合、すなわちシフトポジションSPが確定している場合には、ステップ140において確定フラグXsp を「オン」に設定する。これに対し、ステップ130の判定条件が満たされている場合、すなわちシフトポジションSPが未定の場合には、ステップ150において確定フラグXsp を「オフ」に設定する。そして、ステップ140,150の処理を経た後、このシフトポジション判定処理ルーチンを終了する。
【0040】
上述したシフトポジション判定処理ルーチンでは、ステップ110,120の処理が変速段推定手段に相当する。
次に、ステップ200の故障判定処理について、図5を参照して説明する。この処理は、前述した確定フラグXsp に加え、オン履歴フラグXonrec、オフ履歴フラグXofrec、オン故障フラグXonf及びオフ故障フラグXoffといった種々のフラグに基づいて行われる。
【0041】
オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecは、手動変速機15が変速されてから次に変速されるまでの期間におけるニュートラルスイッチ信号Xnpsw の履歴を記憶するためのものである。両フラグXonrec,Xofrecはともに、確定フラグXsp が「オフ」から「オン」に切替わり、かつ確定されたシフトポジションSPが前回値SPold とは異なることを条件1として「オフ」に設定される(図7のタイミングt1,t3,t5参照)。
【0042】
また、オン履歴フラグXonrecは上記条件1の非成立時において、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであることを条件に「オン」に設定される(図7のタイミングt2,t4,t6参照)。これに対し、オフ履歴フラグXofrecは上記条件1の非成立時において、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオフであることを条件に「オン」に設定される(図7のタイミングt1,t3,t5参照)。
【0043】
オン故障フラグXonf及びオフ故障フラグXoffは異常判定の結果を示すためのものである。オン故障フラグXonfが「オフ」である状態は、オン故障が発生していないことを示し、「オン」である状態は、オン故障が発生していることを示している。同様に、オフ故障フラグXoffが「オフ」である状態はオフ故障が発生していないことを示し、「オン」である状態はオフ故障が発生していることを示している。
【0044】
オフ故障フラグXoffは上記条件1の成立時(図7のタイミングt1,t3,t5参照)において、オン履歴フラグXonrecがオンである状況が所定回数続いた場合に「オフ」に設定される。また、オフ故障フラグXoffは上記条件1の成立時において、オン履歴フラグXonrecがオフである状況(図8のタイミングt1,t3,t5参照)が所定回数続いた場合に「オン」に設定される。
【0045】
オン故障フラグXonfは上記条件1の成立時において、オフ履歴フラグXofrecがオンである状況が所定回数続いた場合に「オフ」に設定される。また、オフ故障フラグXoffは上記条件1の成立時において、オフ履歴フラグXofrecがオフである状況(図9のタイミングt1,t3,t5参照)が所定回数続いた場合に「オン」に設定される。
【0046】
前記故障判定処理ルーチンでは、まずステップ205において、前述した条件1が満たされているかどうかを判定する。すなわち、確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが、前回の制御周期で記憶した値(前回値SPold )と同じでないかどうかを判定する。
【0047】
ステップ205の判定条件が満たされていない場合、すなわち運転者による変速操作が行われていない場合、又は行われているがシフトポジションSPが変わっていない場合にはステップ210へ移行する。ステップ210では、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が「オン」であるかどうかを判定する。そして、この判定条件が満たされていると、ステップ215においてオン履歴フラグXonrecを「オン」に設定及び記憶し、満たされていないと、ステップ220においてオフ履歴フラグXofrecを「オン」に設定及び記憶する。
【0048】
ステップ215又は220の処理を経た後、図6のステップ300へ移行し、次回の制御周期でのステップ205に処理に備え、今回のシフトポジションSPを前回値SPold として記憶し、その後、故障判定処理ルーチンを終了する。
【0049】
一方、シフトポジションSPが例えば1速から2速に切替えられたり、2速から3速に切替えられたりして、ステップ205の判定条件が満たされると、ステップ225〜255において、ニュートラルスイッチ25のオフ故障の有無を判定する。詳しくは、ステップ225において、オン履歴フラグXonrecが「オン」であるかどうかを判定する。ここで、手動変速機15が変速される場合には、その変速の前後で必ずニュートラル状態となる。ニュートラルスイッチ25が正常であれば、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が「オン」となって、オン履歴フラグXonrecが「オン」になるはずである。それにも拘わらずオン履歴フラグXonrecが「オフ」であるとすると、すなわち「オン」の履歴がないとすると、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が上記の期間「オフ」であったことになる。この場合、ニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生している可能性があると考えられる。
【0050】
この観点から、ステップ225の判定条件が満たされていないと、ステップ245,250において、この状況(オン履歴フラグXonrecがオフ)が継続しているかどうかを判定する。ステップ245では、オフ故障カウンタCoffを「1」インクリメントするとともに、オフ故障正常復帰カウンタCofnをリセットする。ステップ250では、オフ故障カウンタCoffの値が、予め設定されたオフ故障判定値NOFF以上であるかどうかを判定する。
【0051】
上記ステップ250の判定条件が満たされていないと、そのままステップ260へ移行する。この場合には、オフ故障フラグXoffに対し何ら操作を行わない。従って、オフ故障フラグXoffは「オフ」を維持することとなる。そして、変速が行われる毎に(ステップ205で肯定判定される毎に)オン履歴フラグXonrecがオフである状況が複数回(オフ故障判定値NOFFに対応する回数)継続すると、ステップ250の判定条件が満たされる。この場合には、ニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生している可能性が高いことからステップ255でオフ故障フラグXoffを「オン」に設定し、その後にステップ260へ移行する。
【0052】
これに対し、ステップ225の判定条件が満たされていると、変速に際し手動変速機15がニュートラル状態となってニュートラルスイッチ信号Xnpsw が「オン」となり、オン履歴フラグXonrecが「オン」になっているものと考えられる。すなわち、ニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生している可能性は低いと考えられる。
【0053】
そこで、ステップ230,235において、この状況(オン履歴フラグXonrecがオン)が継続しているかどうかを判定する。ステップ230では、オフ故障正常復帰カウンタCofnを「1」インクリメントするとともに、オフ故障カウンタCoffをリセットする。ステップ235では、前記インクリメント後のオフ故障正常復帰カウンタCofnの値が、予め設定されたオフ故障正常復帰判定値NOFN以上であるかどうかを判定する。
【0054】
上記ステップ235の判定条件が満たされていないと、そのままステップ260へ移行する。この場合には、オフ故障フラグXoffに対し何ら操作を行わない。従って、オフ故障フラグXoffは「オン」を維持することとなる。そして、変速が行われる毎に(ステップ205で肯定判定される毎に)オン履歴フラグXonrecがオンである状況が複数回(オフ故障正常復帰判定値NOFNに対応する回数)継続すると、ステップ235の判定条件が満たされる。この場合には、ニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生している可能性が低いことからステップ240でオフ故障フラグXoffを「オフ」に設定し、その後にステップ260へ移行する。このようにしてステップ225〜255において、ニュートラルスイッチ25のオフ故障の有無を判定する。
【0055】
次に、ステップ260〜290において、ニュートラルスイッチ25のオン故障の有無を判定する。詳しくは、ステップ260において、オフ履歴フラグXofrecが「オン」であるかどうかを判定する。ここで、手動変速機15が変速される場合には、その変速の前後で少なくとも1回はニュートラル状態となる。ニュートラルスイッチ25が正常であれば、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が1回は「オフ」となって、オフ履歴フラグXofrecが「オン」になるはずである。それにも拘わらずオフ履歴フラグXofrecが「オフ」であるとすると、すなわち「オン」の履歴がないとすると、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が上記の期間「オン」であったことになる。この場合、ニュートラルスイッチ25でオン故障が発生している可能性があると考えられる。
【0056】
この観点から、ステップ260の判定条件が満たされていないと、ステップ280,285において、この状況(オフ履歴フラグXofrec=オフ)が継続しているかどうかを判定する。ステップ280では、オン故障カウンタConfを「1」インクリメントするとともに、オン故障正常復帰カウンタConnをリセットする。ステップ285では、インクリメント後のオン故障カウンタConfの値が、予め設定されたオン故障判定値NONF以上であるかどうかを判定する。
【0057】
上記ステップ285の判定条件が満たされていないとそのままステップ295へ移行する。この場合には、オン故障フラグXonfに対し何ら操作を行わない。従って、オン故障フラグXonfは「オフ」を維持することとなる。そして、変速が行われる毎に(ステップ205で肯定判定される毎に)オフ履歴フラグXofrecがオフである状況が複数回(オン故障判定値NONFに対応する回数)継続すると、ステップ285の判定条件が満たされる。この場合には、ニュートラルスイッチ25でオン故障が発生している可能性が高いことからステップ290でオン故障フラグXonfを「オン」に設定し、その後にステップ295へ移行する。
【0058】
これに対し、ステップ260の判定条件が満たされていると、手動変速機15がニュートラル状態を経た後に変速されてニュートラルスイッチ信号Xnpsw が「オフ」となり、オフ履歴フラグXofrecが「オン」になっているものと考えられる。すなわち、ニュートラルスイッチ25でオン故障が発生している可能性は低いと考えられる。
【0059】
そこで、ステップ265,270において、この状況(オフ履歴フラグXofrec=オン)が継続しているかどうかを判定する。ステップ265では、オン故障正常復帰カウンタConnを「1」インクリメントするとともに、オン故障カウンタConfをリセットする。ステップ270では、前記インクリメント後のオン故障正常復帰カウンタConnの値が、予め設定されたオン故障正常復帰判定値NONN以上であるかどうかを判定する。
【0060】
上記ステップ270の判定条件が満たされていないと、そのままステップ295へ移行する。この場合には、オン故障フラグXonfに対し何ら操作を行わない。従って、オン故障フラグXonfは「オン」を維持することとなる。そして、変速が行われる毎に(ステップ205で肯定判定される毎に)オフ履歴フラグXofrecがオンである状況が複数回(オン故障正常復帰判定値NONNに対応する回数)継続すると、ステップ270の判定条件が満たされる。この場合には、ニュートラルスイッチ25でオン故障が発生している可能性が低いことからオン故障フラグXonfを「オフ」に設定し、その後にステップ295へ移行する。このようにしてステップ260〜290において、ニュートラルスイッチ25のオン故障の有無を判定する。
【0061】
ステップ270,275,285,290から移行したステップ295では、オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecをともに「オフ」に設定する。そして、前述したステップ300の処理を経て、この故障判定処理ルーチンを終了する。
【0062】
上述した故障判定処理ルーチンでは、ステップ205の処理が変速検出手段に相当し、ステップ210,215,220,295の処理が検出履歴記憶手段に相当し、ステップ225,240,255,260,275,290の処理が異常判定手段に相当する。
【0063】
上述した故障判定処理ルーチンに従って各処理が行われると、シフトポジションSP、前回値SPold 、確定フラグXsp 、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw 、オン履歴フラグXonrec 、及びオフ履歴フラグXofrecは図7〜図9に示すように変化する。
【0064】
これらの図7〜図9の共通事項として、変速段が1速からニュートラル状態を経て2速へ、2速からニュートラル状態を経て3速へ順に切替え(シフトアップ)されている。そして、ニュートラル→1速、1速→ニュートラル、ニュートラル→2速、2速→ニュートラル、ニュートラル→3速、3速→ニュートラルの各切替えが、タイミングt1,t2,t3,t4,t5,t6で行われている。この場合、確定フラグXsp は、シフトポジションSPが1速、2速、3速である期間(タイミングt1〜t2,t3〜t4,t5〜t6)に「オン」にされ、ニュートラル状態である期間(タイミングt2〜t3,t4〜t5)に「オフ」にされる。また、前回値SPold は、シフトポジションSPが1速に切替えられてから、次に2速に切替えられるまでの期間(タイミングt1〜t3)、1速に保持される。同様に、前回値SPold は、シフトポジションSPが2速に切替えられてから、次に3速に切替えられるまでの期間(タイミングt3〜t5)、2速に保持される。
【0065】
ここで、図7はニュートラルスイッチ25が正常である場合を示しており、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw は基本的にはニュートラル状態の期間にオンとなり、非ニュートラル状態の期間にオフとなる。オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecは、先に説明したように条件1(確定フラグXsp が「オフ」から「オン」に切替わり、かつ確定されたシフトポジションSPが前回値SPold とは異なること)が成立した直後に「オフ」に切替えられる(タイミングt1,t3,t5参照)。オン履歴フラグXonrecは条件1の非成立時において、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであるときに「オン」に設定される。オフ履歴フラグXofrecは条件1の非成立時において、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオフであるときに「オン」に設定される。従って、オン履歴フラグXonrecは概ねニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであるときにオンとなり、オフであるときにオフとなる。すなわち、オン履歴フラグXonrecはニュートラルスイッチ信号Xnpsw と同様の傾向を示す。これに対し、オフ履歴フラグXofrecは条件1が成立したときだけオフとなり、それ以外のときにはオンとなる。
【0066】
従って、例えば、シフトポジションSPが1速からニュートラルを経て2速に切替えられたとき(タイミングt3)には、オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecがともにオンとなる。そのため、故障判定処理ルーチンでは、ステップ205→225→230→235の順に処理が行われる。そして、ステップ205,225の判定条件がともに満たされる状況が、所定回数(オフ故障正常復帰判定値NOFN)続くと、ステップ235の判定条件が満たされてステップ240の処理が行われ、オフ故障フラグXoffがオフに設定される。このようにして、オフ故障が発生していないと判定される。
【0067】
また、オフ故障の判定処理の後に、ステップ260→265→270の順に処理が行われる。そして、ステップ205,260がともに満たされる状況が、所定回数(オン故障正常復帰判定値NONN)続くと、ステップ270の判定条件が満たされてステップ275の処理が行われ、オン故障フラグXonfがオフに設定される。このようにして、オン故障が発生していないと判定される。
【0068】
また、図8はニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生した場合を示しており、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw はニュートラル状態の有無に拘わらずオフとなっている。オン履歴フラグXonrecは、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンとなることがないため、オンに切替わることなくオフ状態を維持する。これに対し、オフ履歴フラグXofrecは、前述した正常時(図7参照)と同様となる。すなわち、確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるとき(タイミングt1,t3,t5参照)に瞬間的にオンからオフに切替わるが、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオフであるため、その直後にオフからオンに切替わる。そして、オフ履歴フラグXofrecは、再び確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるまでオン状態を維持する。
【0069】
従って、例えば、シフトポジションSPが1速からニュートラル状態を経て2速に切替えられたとき(タイミングt3)には、オン履歴フラグXonrecがオフであり、オフ履歴フラグXofrecがオンである。そのため、故障判定処理ルーチンでは、ステップ205→225→245→250の順に処理が行われる。そして、ステップ205の判定条件が満たされ、かつステップ225の判定条件が満たされない状況が、所定回数(オフ故障判定値NOFF)続くと、ステップ250の判定条件が満たされてステップ255の処理が行われ、オフ故障フラグXoffが「オン」に設定される。このようにして、オフ故障が発生していると判定される。
【0070】
また、オフ故障の判定処理の後に、ステップ260→265→270の順に処理が行われる。そして、ステップ205,260の判定条件がともに満たされる状況が、所定回数(オン故障正常復帰判定値NONN)続くと、ステップ270の判定条件が満たされてステップ275の処理が行われ、オン故障フラグXonfがオフに設定される。このようにして、オン故障が発生していないと判定される。
【0071】
また、図9はニュートラルスイッチ25でオン故障が発生した場合を示しており、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw はニュートラル状態の有無に拘わらずオンとなっている。オン履歴フラグXonrecは、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであり続けるため、基本的にはオンとなる。ただし、オン履歴フラグXonrecは、確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるとき(タイミングt1,t3,t5参照)に瞬間的にオンからオフに切替わる。しかし、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであるため、その直後にオフからオンに切替わる。そして、オン履歴フラグXonrecは、再び確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるまでオン状態を維持する。これに対し、オフ履歴フラグXofrecは、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオフにならないため、オンになることなくオフ状態を維持する。
【0072】
従って、例えば、シフトポジションSPが1速からニュートラル状態を経て2速に切替えられたとき(タイミングt3)には、オン履歴フラグXonrecがオンであり、オフ履歴フラグXofrecがオフである。そのため、故障判定処理ルーチンでは、ステップ205→225→230→235の順に処理が行われる。そして、ステップ205,225の判定条件がともに満たされる状況が、所定回数(オフ故障正常復帰判定値NOFN)続くと、ステップ235の判定条件が満たされてステップ240の処理が行われ、オフ故障フラグXoffがオフに設定される。このようにして、オフ故障が発生していないと判定される。
【0073】
また、オフ故障の判定処理の後に、ステップ260→280→285の順に処理が行われる。そして、ステップ205,260の判定条件がともに満たされる状況が、所定回数(オン故障判定値NONF)続くと、ステップ285の判定条件が満たされてステップ290の処理が行われ、オン故障フラグXonfがオンに設定される。このようにして、オン故障が発生していると判定される。
【0074】
以上詳述した第1実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)クラッチペダルが操作される際に必ずしも手動変速機15で変速が行われるとは限らないのに対し、変速されてから次に変速されるまでの期間には手動変速機15は必ずニュートラル状態となる。この期間にニュートラルスイッチ25によってニュートラル状態が検出されないと、ニュートラルスイッチ25に異常が発生していると考えられる。この点に着目し、第1実施形態では、手動変速機15の変速を検出してから次に検出するまでの期間におけるニュートラルスイッチ25の検出履歴を、オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecを用いて記憶し、この検出履歴に基づきニュートラルスイッチ25の異常を判定するようにしている。
【0075】
従って、手動変速機15の変速とクラッチペダルの操作との関連性を利用して異常判定を行う従来技術(特許文献1)の場合には、誤った判定が行われるおそれがあるが、上記のようにニュートラル状態の履歴を利用する本実施形態では、ニュートラルスイッチ25の異常の有無を精度よく判定することが可能となる。
【0076】
(2)ニュートラル状態が検出されたという検出履歴が、変速から変速までの期間に記憶されていないと、ニュートラル状態を経ているにもかかわらず、そのことがニュートラルスイッチ25によって検出されていないと考えられる。この点、第1実施形態では、ニュートラル状態の検出履歴が記憶されていない場合、すなわち、オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecの一方がオフである状況が続いている場合、ニュートラルスイッチ25が異常である旨判定するようにしている。従って、前述した(1)の効果をより確実なものとすることができる。
【0077】
(3)変速から次の変速までの期間には手動変速機15が、非ニュートラル状態→ニュートラル状態→非ニュートラル状態となる。そのため、ニュートラルスイッチ25が正常であれば、同スイッチ25は上記期間中にオン信号及びオフ信号を両方とも出力する(ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオン及びオフになる)はずである。これに対し、オン信号及びオフ信号のいずれかしか出力しないとすれば、ニュートラルスイッチ25が異常であると考えられる。
【0078】
この点、第1実施形態ではオフ信号が前記期間中記憶されていると(図8参照)、すなわち確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるときにオン履歴フラグXonrecが「オフ」であると、ニュートラルスイッチ25がオフ故障である旨判定している。
【0079】
また、オン信号が前記期間中記憶されていると(図9参照)、すなわち、確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるときにオフ履歴フラグXofrecが「オフ」であると、ニュートラルスイッチ25がオン故障である旨判定するようにしている。
【0080】
従って、第1実施形態によれば、ニュートラルスイッチ25が異常である旨判定できるだけでなく、その異常の内容(オフ故障、オン故障)を判定することもできる。
【0081】
(4)手動変速機15においては、互いに噛合わせられるギヤの組合わせが切替えられることにより、変速段が変更される(変速される)。そして、互いに噛合わされるギヤの歯数の比(ギヤ比GR)は、変速段毎に特有の値を採る。このように、ギヤ比GRと変速段との間には一定の対応関係が見られることから、ギヤ比GRを特定できれば変速段を推定することができる。この点に着目して、第1実施形態では、ギヤ比GRに基づいて変速段(シフトポジションSP)を推定する。さらに、推定した変速段(シフトポジションSP)が、前回推定した変速段(前回値SPold)と異なっていると、手動変速機15での変速を検出するようにしている(ステップ205)。このようにして、手動変速機15で変速が行われたことを確実に検出することが可能となる。
【0082】
(5)手動変速機15では、入力軸16の回転がギヤ比GRに応じて変速されて出力軸17に伝達されることから、ギヤ比GRと、入力軸16の回転速度Nin 及び出力軸17の回転速度Noutの比とが対応関係にある。従って、両回転速度Nin ,Noutの比を求めることでギヤ比GRを算出することが可能である。この算出に際しては、入力軸16の回転速度Nin を検出する入力軸回転速度センサ23と、出力軸17の回転速度Noutを検出する出力軸回転速度センサ24とが必要となるが、いずれの回転速度センサ23,24も手動変速機15にもともと備えられているものである。そのため、こういった既存の回転速度センサを利用することにより、新たに回転速度センサを設けることなくギヤ比GRを算出することができ、ひいてはニュートラルスイッチ25の異常判定機能の付加に伴うコストアップを最小限に止めることができる。
【0083】
(6)ギヤ比GRの算出に際し、入力軸回転速度センサ23による入力軸16の回転速度Nin を用いている。この入力軸回転速度センサ23はクラッチ14よりも後段に設けられているため、回転速度Nin はクラッチ14の状態(接続状態、切断状態)の影響を受けない。このため、ギヤ比GRの算出に際しクラッチ14の状態の影響を考慮しなくてもすむ。
【0084】
(7)故障判定処理ルーチンにおいて、ステップ205,225の判定条件がともに満たされる状況が発生した場合にすぐに「オフ故障でない」と判定するのではなく、この状況が複数回(オフ故障正常復帰判定値NOFN)続いた場合に「オフ故障でない」と判定するようにしている。このため、誤って「オフ故障でない」と判定されるのを抑制することができる。
【0085】
同様に、ステップ205,260の判定条件がともに満たされる状況が発生した場合にすぐに「オン故障でない」と判定するのではなく、この状況が複数回(オン故障正常復帰判定値NONN)続いた場合に「オン故障でない」と判定するようにしている。このため、誤って「オン故障でない」と判定されるのを抑制することができる。
【0086】
(8)故障判定処理ルーチンにおいて、ステップ205の判定条件が満たされ、かつステップ225の判定条件が満たされない状況が発生した場合にすぐに「オフ故障である」と判定するのではなく、この状況が複数回(オフ故障判定値NOFF)続いた場合に「オフ故障である」と判定するようにしている。このため、誤って「オフ故障である」と判定されるのを抑制することができる。
【0087】
同様に、ステップ205の判定条件が満たされ、かつステップ260の判定条件が満たされない状況が発生した場合にすぐに「オン故障である」と判定するのではなく、この状況が複数回(オン故障判定値NONF)続いた場合に「オン故障である」と判定するようにしている。このため、誤って「オン故障である」と判定されるのを抑制することができる。
【0088】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について第1実施形態との相違点を中心に説明する。
【0089】
第2実施形態では、図10に示すように、入力軸回転速度センサ23に代えて、エンジン回転速度センサ27及びクラッチスイッチ28を用いてニュートラルスイッチ25の異常判定を行うようにしている。エンジン回転速度センサ27は、エンジン12のクランク軸13の回転速度をエンジン回転速度として検出する。このエンジン回転速度は、クラッチ14が結合された状態では、前述した手動変速機15における入力軸16の回転速度Nin と同じである。そのため、クラッチ14が結合されていることを条件に、エンジン回転速度を回転速度Nin の代替値として用いることが可能である。
【0090】
また、クラッチスイッチ28はクラッチ検出手段に相当するものであり、クラッチ14の結合状態を検出する。クラッチスイッチ28は、クラッチ14が切断されているときオンとなり、結合(接続)されているときオフとなる。このクラッチスイッチ28はクラッチペダル側(図10参照)に設けられてもよいし、クラッチ14側に設けられてもよい。これらのエンジン回転速度センサ27及びクラッチスイッチ28は、もともと車両に備えられているものであり、新たに追加されたものではない。
【0091】
前記のように異常判定に用いるセンサを変更したことに伴い、シフトポジション判定処理ルーチンの内容が第1実施形態と若干異なっている。図11はこのシフトポジション判定処理ルーチンを示すフローチャートであり、前述した図4に対応するものである。なお、図11において第1実施形態と同様の処理については同一のステップ数を付して、詳しい説明を省略する。
【0092】
このルーチンの処理が開始されると、前述したステップ110の処理に先立ち、ステップ105において、クラッチスイッチ28の検出信号を読込み、クラッチ14が結合状態にあるかどうかを判定する。ステップ105の判定条件が満たされていない場合、すなわちクラッチ14が切り離されている場合には、ステップ150へ移行する。これは、クラッチ14が切り離されている場合には、エンジン回転速度と手動変速機15における入力軸16の回転速度Nin とが通常一致しないことから、このエンジン回転速度を回転速度Nin の代替値として用いると、シフトポジションSPを誤って推定するおそれがあるからである。そのため、ステップ105の判定条件が満たされていない場合にはシフトポジションSPの推定を行わないようにしている(禁止している)。そして、ステップ150で確定フラグXsp をオフに設定した後、この判定処理ルーチンを終了する。
【0093】
これに対し、ステップ105の判定条件が満たされていると、すなわち、クラッチ14が結合状態にあると、第1実施形態と同様にステップ110〜140の処理を順に行った後、この判定処理ルーチンを終了する。ただし、ギヤ比GRの算出に際し、入力軸16の回転速度Nin に代えてエンジン回転速度を用いる。なお、故障判定処理ルーチンについては第1実施形態と同様である。
【0094】
上述したシフトポジション判定処理ルーチンでは、ステップ105,150の処理が推定禁止手段に相当する。
従って、第2実施形態によれば、用いるセンサの種類が異なるものの、第1実施形態と同様に(1)〜(4),(7),(8)の効果が得られるほか、次の効果も得られる。
【0095】
(9)クラッチ14が接続された状態ではクランク軸13の回転速度(エンジン回転速度)と手動変速機15の入力軸16の回転速度Nin とが同一となる。従って、クランク軸13の回転速度及び出力軸17の回転速度Noutの比を求めることでギヤ比GRを算出することが可能である。この算出に際しては、クランク軸13の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ27と、出力軸17の回転速度Noutを検出する出力軸回転速度センサ24とが必要となるが、いずれの回転速度センサ27,24もエンジン12及び手動変速機15にもともと備えられているものである。そのため、既存の回転速度センサ27,24を利用することにより、新たに回転速度センサを設けることなくギヤ比GRを算出することができ、ニュートラルスイッチ25の異常判定機能の付加に伴うコストアップを最小限に止めることができる。
【0096】
(10)クラッチ14が切り離された状態では、クランク軸13の回転速度(エンジン回転速度)と手動変速機15の入力軸16の回転速度Nin とが同一になるとは限らない。従って、この場合にエンジン回転速度を入力軸16の回転速度Nin として用いると、誤ったギヤ比GRを算出するおそれがある。これに対し、第1実施形態では、クラッチ14が接続状態にあることがクラッチスイッチ28によって検出されない場合、ギヤ比GRを用いた変速段の推定を禁止するようにしている。従って、誤った変速段が推定されるのを抑制することが可能となる。
【0097】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・手動変速機15の出力軸17の回転をディファレンシャルギヤ20によって減速したものが駆動輪22の回転速度となる。そのため、各実施形態における出力軸回転速度センサ24に代えて、図1及び図10に示すように、駆動輪22の回転速度を検出する車輪速センサ29を用いてもよく、この場合にもギヤ比GRを算出することができる。
【0098】
・故障判定処理ルーチンにおける各種判定値NOFF,NOFN,NONF,NONNとしては例えば「3」、「4」を挙げることができるが、この具体的な数値は適宜変更可能である。
【0099】
・故障判定処理ルーチンにおけるステップ230,235の処理を省略して、ステップ225の判定条件が満たされた場合、ステップ240へ直接移行してオフ故障フラグXoffをオフに設定してもよい。ステップ245,250の処理、ステップ265,270の処理、ステップ280,285の処理についても同様に省略可能である。
【0100】
・故障判定処理ルーチンにおけるステップ205の判定条件を、「確定フラグXsp がオフからオンに切替えられたか」のみに変更してもよい。
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
【0101】
(A)変速機のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチの異常を判定するための異常判定方法であって、
前記変速機の変速を検出してから次に検出するまでの期間における前記ニュートラルスイッチの検出履歴を記憶し、その検出履歴に基づき前記ニュートラルスイッチの異常を判定するようにしたことを特徴とするニュートラルスイッチの異常判定方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるニュートラルスイッチの異常判定装置についてその構成を示す略図。
【図2】シフトポジションの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図3】ニュートラルスイッチの異常を判定する手順を示すフローチャート。
【図4】シフトポジションを判定する手順を示すフローチャート。
【図5】ニュートラルスイッチの故障を判定する手順を示すフローチャート。
【図6】同じくニュートラルスイッチの故障を判定する手順を示すフローチャート。
【図7】ニュートラルスイッチが正常である場合の作用を説明するタイミングチャート。
【図8】ニュートラルスイッチがオフ故障している場合の作用を説明するタイミングチャート。
【図9】ニュートラルスイッチがオン故障している場合の作用を説明するタイミングチャート。
【図10】本発明の第2実施形態におけるニュートラルスイッチの異常判定装置についてその構成を示す略図。
【図11】シフトポジションを判定する手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
12…エンジン、13…クランク軸(エンジンの出力軸)、14…クラッチ、15…手動変速機、16…入力軸、17…出力軸、25…ニュートラルスイッチ、26…電子制御装置(変速検出手段、検出履歴記憶手段、異常判定手段、変速段推定手段、推定禁止手段)、28…クラッチスイッチ(クラッチ検出手段)、GR…ギヤ比、Nin …入力軸の回転速度、Nout…出力軸の回転速度、Xnpsw …ニュートラルスイッチ信号。
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチについて、その異常の有無を判定する異常判定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、クラッチを介してエンジンに連結された車両用の手動変速機においては、ニュートラルスイッチ(ニュートラルスタートスイッチとも呼ばれる)が取付けられている。ニュートラルスイッチは、変速機が、入力軸から出力軸への動力伝達を遮断する、いわゆるニュートラル状態になっているかどうかを検出するためのスイッチである。ニュートラルスイッチは、通常、変速機がニュートラル状態になっている場合にオン信号を出力し、それ以外の状態になっている場合にオフ信号を出力する。
【0003】
上記ニュートラルスイッチの信号は車両の各種走行制御に用いられる。例えば、信号は、エンジンの始動時においては、変速機がニュートラル状態になっていない場合には始動できないとする始動条件の1つとして用いられる。また、エンジンの始動後においては、アイドル時の目標回転速度の変更や、変速機の状態を変化させたことにより発生する駆動系のショック、いわゆるシフトショックを防止するための制御に用いられる。
【0004】
従って、オフ故障、オン故障等の異常の発生によりニュートラルスイッチが誤った検出信号を出力すると、車両の走行制御に影響を及ぼす。オフ故障は、変速機がニュートラル状態となっているにも拘わらずオフ信号が出力される異常である。オン故障は、変速機が非ニュートラル状態となっているにも拘わらずオン信号が出力される異常である。
【0005】
これに対しては、ニュートラルスイッチの異常の有無を判定する技術が従来より種々提案されている。例えば、特許文献1に開示された技術は、変速機の変速操作とクラッチペダルの操作とが関連していることに着目してなされたものである。すなわち、変速機の変速操作がなくクラッチペダルが繰り返し操作されることは通常起りにくく、この場合にはニュートラルスイッチに異常が発生しているものと考えられる。そこで、クラッチペダルの踏込み回数を計数するとともに、ニュートラルスイッチの検出信号を計数値のリセット信号として用いる。そして、計数値がリセットされることなく予め設定した値に達すると、ニュートラルスイッチの異常と判定するようにしている。
【0006】
なお、本発明にかかる先行技術文献としては、前述した特許文献1のほかにも下記の特許文献2及び特許文献3が挙げられる。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−94496号公報
【特許文献2】
特開平6−330801号公報
【特許文献3】
特開平11−247991号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特許文献1は、クラッチペダルが踏込み操作されるときには必ず変速機がニュートラル状態にされることを前提としている。ところが、車両の走行に際し、変速機の操作とクラッチペダルの操作とが常に対応しているとは限らない。例えば、道路が渋滞していて、前方の車両との間隔を調整する際には、変速機が発進用変速段(1速)に保持されたまま、クラッチが切断されたり接続されたりすることがある。この場合には、変速機が変速していないにも拘わらずクラッチが繰り返し操作される。これは一例に過ぎず、同様の状況が起る状況はほかにも種々考えられる。そのため、特許文献1に記載された技術では、上記のような場合、ニュートラルスイッチが異常であると誤判定するおそれがある。
【0009】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、誤判定を抑制して判定精度を一層高めることのできるニュートラルスイッチの異常判定装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明では、変速機のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチの異常を判定するための異常判定装置であって、前記変速機の変速を検出する変速検出手段と、前記変速検出手段により前記変速機の変速が検出されてから次に検出されるまでの期間における前記ニュートラルスイッチの検出履歴を記憶する検出履歴記憶手段と、前記検出履歴記憶手段による検出履歴に基づき前記ニュートラルスイッチの異常を判定する異常判定手段とを備えている。
【0011】
ここで、クラッチペダルが操作される際に必ずしも変速が行われるとは限らないのに対し、変速機が変速されてから次に変速されるまでの期間には変速機は必ずニュートラル状態となる。この期間にニュートラルスイッチによってニュートラル状態が検出されないと、ニュートラルスイッチに異常が発生していると考えられる。この点に着目し、請求項1に記載の発明では、変速機の変速が変速検出手段によって検出されてから次に検出されるまでの期間におけるニュートラルスイッチの検出履歴が検出履歴記憶手段によって記憶される。そして、この検出履歴に基づき、異常判定手段によりニュートラルスイッチの異常が判定される。従って、変速機の変速とクラッチペダルの操作との関連性を利用して異常判定を行う場合には、誤った判定が行われるおそれがあるが、上記のようにニュートラル状態の履歴を利用することで、ニュートラルスイッチの異常の有無を精度よく判定することが可能となる。
【0012】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記異常判定手段は、前記検出履歴記憶手段によりニュートラル状態の検出履歴が前記期間中記憶されていないと、前記ニュートラルスイッチが異常である旨判定するものであるとする。
【0013】
上記の構成によれば、検出履歴記憶手段において、ニュートラル状態が検出されたという検出履歴が変速から変速までの期間に記憶されていないと、ニュートラル状態を経ているにもかかわらず、そのことがニュートラルスイッチによって検出されていないと考えられる。この点、請求項2に記載の発明では、ニュートラル状態の検出履歴が記憶されていない場合、異常判定手段において、ニュートラルスイッチが異常であることが判定される。従って、請求項1に記載の発明の効果をより確実なものとすることができる。
【0014】
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の発明において、前記ニュートラルスイッチはニュートラル状態の有無に応じてオン信号又はオフ信号を出力するものであり、前記検出履歴記憶手段は、前記変速検出手段により前記変速機の変速が検出されてから次に検出されるまでの期間における前記オン信号及び前記オフ信号の履歴を記憶するものであり、前記異常判定手段は、前記検出履歴記憶手段によりオフ信号が前記期間中記憶されていると、前記ニュートラルスイッチがオフ故障である旨判定するものであるとする。
【0015】
請求項4に記載の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記ニュートラルスイッチはニュートラル状態の有無に応じてオン信号又はオフ信号を出力するものであり、前記検出履歴記憶手段は、前記変速検出手段により前記変速機の変速が検出されてから次に検出されるまでの期間における前記オン信号及び前記オフ信号の履歴を記憶するものであり、前記異常判定手段は、前記検出履歴記憶手段によりオン信号が前記期間中記憶されていると、前記ニュートラルスイッチがオン故障である旨判定するものであるとする。
【0016】
上記請求項3及び請求項4に記載の発明の構成によれば、検出履歴記憶手段では、変速から変速までの期間においてニュートラルスイッチから出力されるオン信号及びオフ信号の履歴が記憶される。ここで、変速から次の変速までの期間には変速機が必ずニュートラル状態になる、すなわち非ニュートラル状態→ニュートラル状態→非ニュートラル状態となる。そのため、ニュートラルスイッチが正常であれば、同スイッチは上記期間中にオン信号及びオフ信号を両方とも出力するはずである。これに対し、オン信号及びオフ信号のいずれかしか出力しないとすれば、ニュートラルスイッチが異常であると考えられる。
【0017】
この点、請求項3に記載の発明では、検出履歴記憶手段によりオフ信号が前記期間中記憶されていると、異常判定手段において、ニュートラルスイッチがオフ故障(オフ信号しか出力しない異常)であると判定される。また、請求項4に記載の発明では、検出履歴記憶手段によりオン信号が前記期間中記憶されていると、異常判定手段において、ニュートラルスイッチがオン故障(オン信号しか出力しない異常)であると判定される。このように、ニュートラルスイッチが異常である旨判定できるだけでなく、その異常の内容(オフ故障、オン故障)を判定することができるようになる。
【0018】
請求項5に記載の発明では、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、前記変速機におけるギヤ比に基づき変速段を推定する変速段推定手段をさらに備え、前記変速検出手段は、前記変速段推定手段により変速段が推定され、かつ前回推定された変速段と異なっていることを条件に前記変速機の変速を検出するものであるとする。
【0019】
変速機においては、互いに噛合わせられるギヤの組合わせが切替えられることにより、変速段が変更される(変速される)。そして、互いに噛合わされるギヤの歯数の比(ギヤ比)は、変速段毎に特有の値となる。このように、ギヤ比と変速段との間には一定の対応関係が見られることから、ギヤ比が特定されれば変速段を推定することが可能となる。この点に着目して、請求項5に記載の発明では、変速段推定手段において、ギヤ比に基づいて変速段が推定される。
【0020】
さらに、前記のように推定された変速段に基づいて変速が検出される。すなわち、変速検出手段では、変速段推定手段によって変速段が推定され、かつその推定された変速段が、前回推定された変速段と異なっていると、変速機での変速が検出される。このようにして変速機で変速が行われたことを確実に検出することが可能となる。
【0021】
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の発明において、前記ギヤ比は前記変速機の入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに基づき算出されたものであるとする。
【0022】
変速機では、入力軸の回転がギヤ比に応じて変速されて出力軸に伝達されることから、ギヤ比と、入力軸の回転速度及び出力軸の回転速度の比とが対応関係にある。従って、入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに基づいてギヤ比を算出することが可能である。この算出に際しては、入力軸の回転速度を検出する手段と、出力軸の回転速度を検出する手段とが必要となるが、いずれの手段も変速機にもともと備えられていることが多い。そのため、この場合には、既存の検出手段を利用することにより、新たに検出手段を設けることなくギヤ比を算出することができ、ニュートラルスイッチの異常判定機能の付加に伴うコストアップを最小限に止めることができる。
【0023】
請求項7に記載の発明では、請求項5に記載の発明において、前記変速機の入力軸はクラッチを介してエンジンの出力軸に連結されており、前記ギヤ比は、前記エンジンの出力軸の回転速度と、前記変速機の出力軸の回転速度とに基づき算出されたものであるとする。
【0024】
変速機では、ギヤ比と、入力軸の回転速度及び出力軸の回転速度の比とが対応関係にある。また、クラッチが接続された状態ではエンジンの出力軸の回転速度と変速機の入力軸の回転速度とが同一となる。従って、エンジン及び変速機の各出力軸の回転速度に基づいてギヤ比を算出することが可能である。この算出に際しては、エンジンの出力軸の回転速度を検出する手段と、変速機の出力軸の回転速度を検出する手段とが必要となるが、いずれの手段もエンジン及び変速機にもともと備えられていることが多い。そのため、この場合には、既存の検出手段を利用することにより、新たに検出手段を設けることなくギヤ比を算出することができ、ニュートラルスイッチの異常判定機能の付加に伴うコストアップを最小限に止めることができる。
【0025】
請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の発明において、前記クラッチの接続状態を検出するクラッチ検出手段と、前記クラッチ検出手段による接続状態の非検出時には、前記変速段推定手段による変速段の推定を禁止する推定禁止手段とをさらに備えるものであるとする。
【0026】
クラッチが切り離された状態では、エンジンの出力軸の回転速度と変速機の入力軸の回転速度とが同一になるとは限らない。従って、この場合にエンジンの出力軸の回転速度を変速機の入力軸の回転速度として用いると、誤ったギヤ比を算出するおそれがある。これに対し、請求項8に記載の発明では、クラッチが接続状態にあることがクラッチ検出手段によって検出されない場合、ギヤ比を用いた変速段の推定が推定禁止手段によって禁止される。従って、変速段が誤って推定されるのを抑制することが可能となる。
【0027】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態について、図1〜図9を参照して説明する。
【0028】
図1に示すように、車両11には動力源としてエンジン12が搭載されている。エンジン12の出力軸であるクランク軸13には、クラッチ14を介して手動変速機15の入力軸16が接続されている。クラッチ14は、クランク軸13の回転を入力軸16に伝達したり、その回転伝達を遮断したりするためのものであり、運転者によるクラッチペダル(図示略)の操作に応じて作動する。クラッチ14が接続(結合)されると、クランク軸13の回転がクラッチ14を通じて入力軸16に伝達され、同入力軸16がクランク軸13と同一の速度で回転する。また、クラッチ14が切り離されると(切断されると)、クランク軸13及び入力軸16間での回転伝達が遮断される。
【0029】
手動変速機15は、前述した入力軸16のほかに、出力軸17と、互いに噛合わせられる複数のギヤ(図示略)と、運転者によって操作されるシフトレバー18と、そのシフトレバー18の操作をギヤに伝達する伝達機構(図示略)とを備える。この手動変速機15では、シフトレバー18の操作に応じて、噛合わせにかかるギヤの組合わせ(変速段)が切替えられることにより、エンジン12の回転速度、トルク等が変換される。この変換により、入力軸16と出力軸17の回転速度比である変速比(ギヤ比GR)がギヤの組合わせに応じたものとなる。
【0030】
シフトレバー18が操作される変速位置(シフトポジションSP)としては、ニュートラル(中立)、リバース(後退)、1速、2速、3速、4速及び5速がある。ニュートラルは、手動変速機15における入力軸16と出力軸17との連結を遮断するために選択される位置である。リバースは、車両11を後退させるために選択される位置であり、1速〜5速は、車両11を前進させるために選択される位置である。そして、前述した変速段毎の変速比(ギヤ比GR)は、シフトポジションSPがリバース(後退)のときに最大となり、1速、2速、3速、4速、5速の順に小さくなる。なお、手動変速機15ではシフトレバー18とギヤとが伝達機構を介して機械的に連結されているため、シフトポジションSPと変速段とが1対1に対応している。
【0031】
手動変速機15の出力軸17はドライブシャフト19、ディファレンシャルギヤ20、車軸21等を介して駆動輪22に接続されており、出力軸17の回転がこれら各部材19〜21を通じて駆動輪22に伝達される。
【0032】
車両11には、各部の状態を検出するために各種のセンサが用いられている。例えば、手動変速機15には、入力軸16の回転速度Nin を検出する入力軸回転速度センサ23と、出力軸17の回転速度Noutを検出する出力軸回転速度センサ24とが設けられている。両回転速度センサ23,24は、車両11にもともと備えられているものであり、新たに設けられたものではない。また、シフトレバー18のシフトポジションSPがニュートラルであるかどうかを検出するニュートラルスイッチ25が設けられている。ニュートラルスイッチ25は、シフトポジションSPがニュートラルのときオンとなり、ニュートラル以外のときにオフとなる信号(ニュートラルスイッチ信号Xnpsw )を出力する。
【0033】
さらに、車両11には、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置26が設けられている。電子制御装置26では、中央処理装置(CPU)が、読出し専用メモリ(ROM)に記憶されている制御プログラム、初期データ、マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。CPUによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ(RAM)において一時的に記憶される。
【0034】
図3のフローチャートは、電子制御装置26が実行する各処理のうち、ニュートラルスイッチ25の異常の有無を判定するための異常判定ルーチンを示している。この異常判定ルーチンではまずステップ100において、シフトポジションSPを判定する処理を行う。次に、ステップ200において、前記ステップ100の判定結果を用いてニュートラルスイッチ25の故障の有無を判定する処理を行う。このステップ200では、故障の場合には、その内容(オン故障、オフ故障)を特定する処理も行う。オン故障(オン固着ともいう)は、手動変速機15が非ニュートラル状態となっているにも拘わらず、ニュートラルスイッチ25がニュートラルスイッチ信号Xnpsw としてオン信号を出力し続ける異常である。また、オフ故障(オフ固着ともいう)は、手動変速機15がニュートラル状態となっているにも拘わらず、ニュートラルスイッチ25がニュートラルスイッチ信号Xnpsw としてオフ信号を出力し続ける異常である。
【0035】
続いて、上記ステップ100の処理の詳細を、図4のシフトポジション判定処理ルーチンに従って説明する。まずステップ110において、回転速度センサ23,24によって検出された入力軸16の回転速度Nin 及び出力軸の回転速度Noutをそれぞれ読込み、それらの比Nin /Noutを求め、これを現在のギヤ比GRとする。
【0036】
次に、ステップ120において、前記ギヤ比GRに基づきシフトポジションSPを推定する。この推定に際しては、例えば図2に示すマップが用いられる。このマップには、リバース(R)及び1速(1)〜5速(5)の各シフトポジションSPと、そのシフトポジションSPが選択された場合に採り得るギヤ比GRの範囲との関係が予め定められている。ギヤ比GRはリバース(R)のとき最大となり、1速(1)、2速(2)、3速(3)、4速(4)、5速(5)の順に小さくなることについては先に説明した通りである。また、変速段とシフトポジションSPとが1対1に対応していることについても先に説明した通りである。
【0037】
ここで、クラッチ14が完全に接続(結合)されていれば、ギヤ比GRはギヤの歯数によって一義的に決まる。しかし、クラッチ14が滑っている場合もあり得る。そのため、このような場合もシフトポジションSPの推定を可能とするために、シフトポジションSP毎のギヤ比GRにある程度の幅を持たせている。ただし、隣合うシフトポジションSP間ではギヤ比GRは連続していない。
【0038】
そして、前記ステップ110で算出したギヤ比GRに対応するシフトポジションSPをこのマップから割出す。ギヤ比GRに対応するシフトポジションSPがない場合には、シフトポジション未定とする。こういったシフトポジションSPが確定されない状況は、例えば変速のために運転者によってクラッチペダルが踏込まれていてクラッチ14が完全に切り離されているとき、クラッチ14が半クラッチ状態にされているとき等に起り得る。
【0039】
次に、ステップ130において、前記ステップ120の処理の結果がシフトポジション未定であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない場合、すなわちシフトポジションSPが確定している場合には、ステップ140において確定フラグXsp を「オン」に設定する。これに対し、ステップ130の判定条件が満たされている場合、すなわちシフトポジションSPが未定の場合には、ステップ150において確定フラグXsp を「オフ」に設定する。そして、ステップ140,150の処理を経た後、このシフトポジション判定処理ルーチンを終了する。
【0040】
上述したシフトポジション判定処理ルーチンでは、ステップ110,120の処理が変速段推定手段に相当する。
次に、ステップ200の故障判定処理について、図5を参照して説明する。この処理は、前述した確定フラグXsp に加え、オン履歴フラグXonrec、オフ履歴フラグXofrec、オン故障フラグXonf及びオフ故障フラグXoffといった種々のフラグに基づいて行われる。
【0041】
オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecは、手動変速機15が変速されてから次に変速されるまでの期間におけるニュートラルスイッチ信号Xnpsw の履歴を記憶するためのものである。両フラグXonrec,Xofrecはともに、確定フラグXsp が「オフ」から「オン」に切替わり、かつ確定されたシフトポジションSPが前回値SPold とは異なることを条件1として「オフ」に設定される(図7のタイミングt1,t3,t5参照)。
【0042】
また、オン履歴フラグXonrecは上記条件1の非成立時において、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであることを条件に「オン」に設定される(図7のタイミングt2,t4,t6参照)。これに対し、オフ履歴フラグXofrecは上記条件1の非成立時において、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオフであることを条件に「オン」に設定される(図7のタイミングt1,t3,t5参照)。
【0043】
オン故障フラグXonf及びオフ故障フラグXoffは異常判定の結果を示すためのものである。オン故障フラグXonfが「オフ」である状態は、オン故障が発生していないことを示し、「オン」である状態は、オン故障が発生していることを示している。同様に、オフ故障フラグXoffが「オフ」である状態はオフ故障が発生していないことを示し、「オン」である状態はオフ故障が発生していることを示している。
【0044】
オフ故障フラグXoffは上記条件1の成立時(図7のタイミングt1,t3,t5参照)において、オン履歴フラグXonrecがオンである状況が所定回数続いた場合に「オフ」に設定される。また、オフ故障フラグXoffは上記条件1の成立時において、オン履歴フラグXonrecがオフである状況(図8のタイミングt1,t3,t5参照)が所定回数続いた場合に「オン」に設定される。
【0045】
オン故障フラグXonfは上記条件1の成立時において、オフ履歴フラグXofrecがオンである状況が所定回数続いた場合に「オフ」に設定される。また、オフ故障フラグXoffは上記条件1の成立時において、オフ履歴フラグXofrecがオフである状況(図9のタイミングt1,t3,t5参照)が所定回数続いた場合に「オン」に設定される。
【0046】
前記故障判定処理ルーチンでは、まずステップ205において、前述した条件1が満たされているかどうかを判定する。すなわち、確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが、前回の制御周期で記憶した値(前回値SPold )と同じでないかどうかを判定する。
【0047】
ステップ205の判定条件が満たされていない場合、すなわち運転者による変速操作が行われていない場合、又は行われているがシフトポジションSPが変わっていない場合にはステップ210へ移行する。ステップ210では、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が「オン」であるかどうかを判定する。そして、この判定条件が満たされていると、ステップ215においてオン履歴フラグXonrecを「オン」に設定及び記憶し、満たされていないと、ステップ220においてオフ履歴フラグXofrecを「オン」に設定及び記憶する。
【0048】
ステップ215又は220の処理を経た後、図6のステップ300へ移行し、次回の制御周期でのステップ205に処理に備え、今回のシフトポジションSPを前回値SPold として記憶し、その後、故障判定処理ルーチンを終了する。
【0049】
一方、シフトポジションSPが例えば1速から2速に切替えられたり、2速から3速に切替えられたりして、ステップ205の判定条件が満たされると、ステップ225〜255において、ニュートラルスイッチ25のオフ故障の有無を判定する。詳しくは、ステップ225において、オン履歴フラグXonrecが「オン」であるかどうかを判定する。ここで、手動変速機15が変速される場合には、その変速の前後で必ずニュートラル状態となる。ニュートラルスイッチ25が正常であれば、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が「オン」となって、オン履歴フラグXonrecが「オン」になるはずである。それにも拘わらずオン履歴フラグXonrecが「オフ」であるとすると、すなわち「オン」の履歴がないとすると、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が上記の期間「オフ」であったことになる。この場合、ニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生している可能性があると考えられる。
【0050】
この観点から、ステップ225の判定条件が満たされていないと、ステップ245,250において、この状況(オン履歴フラグXonrecがオフ)が継続しているかどうかを判定する。ステップ245では、オフ故障カウンタCoffを「1」インクリメントするとともに、オフ故障正常復帰カウンタCofnをリセットする。ステップ250では、オフ故障カウンタCoffの値が、予め設定されたオフ故障判定値NOFF以上であるかどうかを判定する。
【0051】
上記ステップ250の判定条件が満たされていないと、そのままステップ260へ移行する。この場合には、オフ故障フラグXoffに対し何ら操作を行わない。従って、オフ故障フラグXoffは「オフ」を維持することとなる。そして、変速が行われる毎に(ステップ205で肯定判定される毎に)オン履歴フラグXonrecがオフである状況が複数回(オフ故障判定値NOFFに対応する回数)継続すると、ステップ250の判定条件が満たされる。この場合には、ニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生している可能性が高いことからステップ255でオフ故障フラグXoffを「オン」に設定し、その後にステップ260へ移行する。
【0052】
これに対し、ステップ225の判定条件が満たされていると、変速に際し手動変速機15がニュートラル状態となってニュートラルスイッチ信号Xnpsw が「オン」となり、オン履歴フラグXonrecが「オン」になっているものと考えられる。すなわち、ニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生している可能性は低いと考えられる。
【0053】
そこで、ステップ230,235において、この状況(オン履歴フラグXonrecがオン)が継続しているかどうかを判定する。ステップ230では、オフ故障正常復帰カウンタCofnを「1」インクリメントするとともに、オフ故障カウンタCoffをリセットする。ステップ235では、前記インクリメント後のオフ故障正常復帰カウンタCofnの値が、予め設定されたオフ故障正常復帰判定値NOFN以上であるかどうかを判定する。
【0054】
上記ステップ235の判定条件が満たされていないと、そのままステップ260へ移行する。この場合には、オフ故障フラグXoffに対し何ら操作を行わない。従って、オフ故障フラグXoffは「オン」を維持することとなる。そして、変速が行われる毎に(ステップ205で肯定判定される毎に)オン履歴フラグXonrecがオンである状況が複数回(オフ故障正常復帰判定値NOFNに対応する回数)継続すると、ステップ235の判定条件が満たされる。この場合には、ニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生している可能性が低いことからステップ240でオフ故障フラグXoffを「オフ」に設定し、その後にステップ260へ移行する。このようにしてステップ225〜255において、ニュートラルスイッチ25のオフ故障の有無を判定する。
【0055】
次に、ステップ260〜290において、ニュートラルスイッチ25のオン故障の有無を判定する。詳しくは、ステップ260において、オフ履歴フラグXofrecが「オン」であるかどうかを判定する。ここで、手動変速機15が変速される場合には、その変速の前後で少なくとも1回はニュートラル状態となる。ニュートラルスイッチ25が正常であれば、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が1回は「オフ」となって、オフ履歴フラグXofrecが「オン」になるはずである。それにも拘わらずオフ履歴フラグXofrecが「オフ」であるとすると、すなわち「オン」の履歴がないとすると、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw が上記の期間「オン」であったことになる。この場合、ニュートラルスイッチ25でオン故障が発生している可能性があると考えられる。
【0056】
この観点から、ステップ260の判定条件が満たされていないと、ステップ280,285において、この状況(オフ履歴フラグXofrec=オフ)が継続しているかどうかを判定する。ステップ280では、オン故障カウンタConfを「1」インクリメントするとともに、オン故障正常復帰カウンタConnをリセットする。ステップ285では、インクリメント後のオン故障カウンタConfの値が、予め設定されたオン故障判定値NONF以上であるかどうかを判定する。
【0057】
上記ステップ285の判定条件が満たされていないとそのままステップ295へ移行する。この場合には、オン故障フラグXonfに対し何ら操作を行わない。従って、オン故障フラグXonfは「オフ」を維持することとなる。そして、変速が行われる毎に(ステップ205で肯定判定される毎に)オフ履歴フラグXofrecがオフである状況が複数回(オン故障判定値NONFに対応する回数)継続すると、ステップ285の判定条件が満たされる。この場合には、ニュートラルスイッチ25でオン故障が発生している可能性が高いことからステップ290でオン故障フラグXonfを「オン」に設定し、その後にステップ295へ移行する。
【0058】
これに対し、ステップ260の判定条件が満たされていると、手動変速機15がニュートラル状態を経た後に変速されてニュートラルスイッチ信号Xnpsw が「オフ」となり、オフ履歴フラグXofrecが「オン」になっているものと考えられる。すなわち、ニュートラルスイッチ25でオン故障が発生している可能性は低いと考えられる。
【0059】
そこで、ステップ265,270において、この状況(オフ履歴フラグXofrec=オン)が継続しているかどうかを判定する。ステップ265では、オン故障正常復帰カウンタConnを「1」インクリメントするとともに、オン故障カウンタConfをリセットする。ステップ270では、前記インクリメント後のオン故障正常復帰カウンタConnの値が、予め設定されたオン故障正常復帰判定値NONN以上であるかどうかを判定する。
【0060】
上記ステップ270の判定条件が満たされていないと、そのままステップ295へ移行する。この場合には、オン故障フラグXonfに対し何ら操作を行わない。従って、オン故障フラグXonfは「オン」を維持することとなる。そして、変速が行われる毎に(ステップ205で肯定判定される毎に)オフ履歴フラグXofrecがオンである状況が複数回(オン故障正常復帰判定値NONNに対応する回数)継続すると、ステップ270の判定条件が満たされる。この場合には、ニュートラルスイッチ25でオン故障が発生している可能性が低いことからオン故障フラグXonfを「オフ」に設定し、その後にステップ295へ移行する。このようにしてステップ260〜290において、ニュートラルスイッチ25のオン故障の有無を判定する。
【0061】
ステップ270,275,285,290から移行したステップ295では、オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecをともに「オフ」に設定する。そして、前述したステップ300の処理を経て、この故障判定処理ルーチンを終了する。
【0062】
上述した故障判定処理ルーチンでは、ステップ205の処理が変速検出手段に相当し、ステップ210,215,220,295の処理が検出履歴記憶手段に相当し、ステップ225,240,255,260,275,290の処理が異常判定手段に相当する。
【0063】
上述した故障判定処理ルーチンに従って各処理が行われると、シフトポジションSP、前回値SPold 、確定フラグXsp 、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw 、オン履歴フラグXonrec 、及びオフ履歴フラグXofrecは図7〜図9に示すように変化する。
【0064】
これらの図7〜図9の共通事項として、変速段が1速からニュートラル状態を経て2速へ、2速からニュートラル状態を経て3速へ順に切替え(シフトアップ)されている。そして、ニュートラル→1速、1速→ニュートラル、ニュートラル→2速、2速→ニュートラル、ニュートラル→3速、3速→ニュートラルの各切替えが、タイミングt1,t2,t3,t4,t5,t6で行われている。この場合、確定フラグXsp は、シフトポジションSPが1速、2速、3速である期間(タイミングt1〜t2,t3〜t4,t5〜t6)に「オン」にされ、ニュートラル状態である期間(タイミングt2〜t3,t4〜t5)に「オフ」にされる。また、前回値SPold は、シフトポジションSPが1速に切替えられてから、次に2速に切替えられるまでの期間(タイミングt1〜t3)、1速に保持される。同様に、前回値SPold は、シフトポジションSPが2速に切替えられてから、次に3速に切替えられるまでの期間(タイミングt3〜t5)、2速に保持される。
【0065】
ここで、図7はニュートラルスイッチ25が正常である場合を示しており、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw は基本的にはニュートラル状態の期間にオンとなり、非ニュートラル状態の期間にオフとなる。オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecは、先に説明したように条件1(確定フラグXsp が「オフ」から「オン」に切替わり、かつ確定されたシフトポジションSPが前回値SPold とは異なること)が成立した直後に「オフ」に切替えられる(タイミングt1,t3,t5参照)。オン履歴フラグXonrecは条件1の非成立時において、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであるときに「オン」に設定される。オフ履歴フラグXofrecは条件1の非成立時において、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオフであるときに「オン」に設定される。従って、オン履歴フラグXonrecは概ねニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであるときにオンとなり、オフであるときにオフとなる。すなわち、オン履歴フラグXonrecはニュートラルスイッチ信号Xnpsw と同様の傾向を示す。これに対し、オフ履歴フラグXofrecは条件1が成立したときだけオフとなり、それ以外のときにはオンとなる。
【0066】
従って、例えば、シフトポジションSPが1速からニュートラルを経て2速に切替えられたとき(タイミングt3)には、オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecがともにオンとなる。そのため、故障判定処理ルーチンでは、ステップ205→225→230→235の順に処理が行われる。そして、ステップ205,225の判定条件がともに満たされる状況が、所定回数(オフ故障正常復帰判定値NOFN)続くと、ステップ235の判定条件が満たされてステップ240の処理が行われ、オフ故障フラグXoffがオフに設定される。このようにして、オフ故障が発生していないと判定される。
【0067】
また、オフ故障の判定処理の後に、ステップ260→265→270の順に処理が行われる。そして、ステップ205,260がともに満たされる状況が、所定回数(オン故障正常復帰判定値NONN)続くと、ステップ270の判定条件が満たされてステップ275の処理が行われ、オン故障フラグXonfがオフに設定される。このようにして、オン故障が発生していないと判定される。
【0068】
また、図8はニュートラルスイッチ25でオフ故障が発生した場合を示しており、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw はニュートラル状態の有無に拘わらずオフとなっている。オン履歴フラグXonrecは、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンとなることがないため、オンに切替わることなくオフ状態を維持する。これに対し、オフ履歴フラグXofrecは、前述した正常時(図7参照)と同様となる。すなわち、確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるとき(タイミングt1,t3,t5参照)に瞬間的にオンからオフに切替わるが、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオフであるため、その直後にオフからオンに切替わる。そして、オフ履歴フラグXofrecは、再び確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるまでオン状態を維持する。
【0069】
従って、例えば、シフトポジションSPが1速からニュートラル状態を経て2速に切替えられたとき(タイミングt3)には、オン履歴フラグXonrecがオフであり、オフ履歴フラグXofrecがオンである。そのため、故障判定処理ルーチンでは、ステップ205→225→245→250の順に処理が行われる。そして、ステップ205の判定条件が満たされ、かつステップ225の判定条件が満たされない状況が、所定回数(オフ故障判定値NOFF)続くと、ステップ250の判定条件が満たされてステップ255の処理が行われ、オフ故障フラグXoffが「オン」に設定される。このようにして、オフ故障が発生していると判定される。
【0070】
また、オフ故障の判定処理の後に、ステップ260→265→270の順に処理が行われる。そして、ステップ205,260の判定条件がともに満たされる状況が、所定回数(オン故障正常復帰判定値NONN)続くと、ステップ270の判定条件が満たされてステップ275の処理が行われ、オン故障フラグXonfがオフに設定される。このようにして、オン故障が発生していないと判定される。
【0071】
また、図9はニュートラルスイッチ25でオン故障が発生した場合を示しており、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw はニュートラル状態の有無に拘わらずオンとなっている。オン履歴フラグXonrecは、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであり続けるため、基本的にはオンとなる。ただし、オン履歴フラグXonrecは、確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるとき(タイミングt1,t3,t5参照)に瞬間的にオンからオフに切替わる。しかし、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオンであるため、その直後にオフからオンに切替わる。そして、オン履歴フラグXonrecは、再び確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるまでオン状態を維持する。これに対し、オフ履歴フラグXofrecは、ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオフにならないため、オンになることなくオフ状態を維持する。
【0072】
従って、例えば、シフトポジションSPが1速からニュートラル状態を経て2速に切替えられたとき(タイミングt3)には、オン履歴フラグXonrecがオンであり、オフ履歴フラグXofrecがオフである。そのため、故障判定処理ルーチンでは、ステップ205→225→230→235の順に処理が行われる。そして、ステップ205,225の判定条件がともに満たされる状況が、所定回数(オフ故障正常復帰判定値NOFN)続くと、ステップ235の判定条件が満たされてステップ240の処理が行われ、オフ故障フラグXoffがオフに設定される。このようにして、オフ故障が発生していないと判定される。
【0073】
また、オフ故障の判定処理の後に、ステップ260→280→285の順に処理が行われる。そして、ステップ205,260の判定条件がともに満たされる状況が、所定回数(オン故障判定値NONF)続くと、ステップ285の判定条件が満たされてステップ290の処理が行われ、オン故障フラグXonfがオンに設定される。このようにして、オン故障が発生していると判定される。
【0074】
以上詳述した第1実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)クラッチペダルが操作される際に必ずしも手動変速機15で変速が行われるとは限らないのに対し、変速されてから次に変速されるまでの期間には手動変速機15は必ずニュートラル状態となる。この期間にニュートラルスイッチ25によってニュートラル状態が検出されないと、ニュートラルスイッチ25に異常が発生していると考えられる。この点に着目し、第1実施形態では、手動変速機15の変速を検出してから次に検出するまでの期間におけるニュートラルスイッチ25の検出履歴を、オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecを用いて記憶し、この検出履歴に基づきニュートラルスイッチ25の異常を判定するようにしている。
【0075】
従って、手動変速機15の変速とクラッチペダルの操作との関連性を利用して異常判定を行う従来技術(特許文献1)の場合には、誤った判定が行われるおそれがあるが、上記のようにニュートラル状態の履歴を利用する本実施形態では、ニュートラルスイッチ25の異常の有無を精度よく判定することが可能となる。
【0076】
(2)ニュートラル状態が検出されたという検出履歴が、変速から変速までの期間に記憶されていないと、ニュートラル状態を経ているにもかかわらず、そのことがニュートラルスイッチ25によって検出されていないと考えられる。この点、第1実施形態では、ニュートラル状態の検出履歴が記憶されていない場合、すなわち、オン履歴フラグXonrec及びオフ履歴フラグXofrecの一方がオフである状況が続いている場合、ニュートラルスイッチ25が異常である旨判定するようにしている。従って、前述した(1)の効果をより確実なものとすることができる。
【0077】
(3)変速から次の変速までの期間には手動変速機15が、非ニュートラル状態→ニュートラル状態→非ニュートラル状態となる。そのため、ニュートラルスイッチ25が正常であれば、同スイッチ25は上記期間中にオン信号及びオフ信号を両方とも出力する(ニュートラルスイッチ信号Xnpsw がオン及びオフになる)はずである。これに対し、オン信号及びオフ信号のいずれかしか出力しないとすれば、ニュートラルスイッチ25が異常であると考えられる。
【0078】
この点、第1実施形態ではオフ信号が前記期間中記憶されていると(図8参照)、すなわち確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるときにオン履歴フラグXonrecが「オフ」であると、ニュートラルスイッチ25がオフ故障である旨判定している。
【0079】
また、オン信号が前記期間中記憶されていると(図9参照)、すなわち、確定フラグXsp がオフからオンに切替わり、かつシフトポジションSPが前回値SPold と異なるときにオフ履歴フラグXofrecが「オフ」であると、ニュートラルスイッチ25がオン故障である旨判定するようにしている。
【0080】
従って、第1実施形態によれば、ニュートラルスイッチ25が異常である旨判定できるだけでなく、その異常の内容(オフ故障、オン故障)を判定することもできる。
【0081】
(4)手動変速機15においては、互いに噛合わせられるギヤの組合わせが切替えられることにより、変速段が変更される(変速される)。そして、互いに噛合わされるギヤの歯数の比(ギヤ比GR)は、変速段毎に特有の値を採る。このように、ギヤ比GRと変速段との間には一定の対応関係が見られることから、ギヤ比GRを特定できれば変速段を推定することができる。この点に着目して、第1実施形態では、ギヤ比GRに基づいて変速段(シフトポジションSP)を推定する。さらに、推定した変速段(シフトポジションSP)が、前回推定した変速段(前回値SPold)と異なっていると、手動変速機15での変速を検出するようにしている(ステップ205)。このようにして、手動変速機15で変速が行われたことを確実に検出することが可能となる。
【0082】
(5)手動変速機15では、入力軸16の回転がギヤ比GRに応じて変速されて出力軸17に伝達されることから、ギヤ比GRと、入力軸16の回転速度Nin 及び出力軸17の回転速度Noutの比とが対応関係にある。従って、両回転速度Nin ,Noutの比を求めることでギヤ比GRを算出することが可能である。この算出に際しては、入力軸16の回転速度Nin を検出する入力軸回転速度センサ23と、出力軸17の回転速度Noutを検出する出力軸回転速度センサ24とが必要となるが、いずれの回転速度センサ23,24も手動変速機15にもともと備えられているものである。そのため、こういった既存の回転速度センサを利用することにより、新たに回転速度センサを設けることなくギヤ比GRを算出することができ、ひいてはニュートラルスイッチ25の異常判定機能の付加に伴うコストアップを最小限に止めることができる。
【0083】
(6)ギヤ比GRの算出に際し、入力軸回転速度センサ23による入力軸16の回転速度Nin を用いている。この入力軸回転速度センサ23はクラッチ14よりも後段に設けられているため、回転速度Nin はクラッチ14の状態(接続状態、切断状態)の影響を受けない。このため、ギヤ比GRの算出に際しクラッチ14の状態の影響を考慮しなくてもすむ。
【0084】
(7)故障判定処理ルーチンにおいて、ステップ205,225の判定条件がともに満たされる状況が発生した場合にすぐに「オフ故障でない」と判定するのではなく、この状況が複数回(オフ故障正常復帰判定値NOFN)続いた場合に「オフ故障でない」と判定するようにしている。このため、誤って「オフ故障でない」と判定されるのを抑制することができる。
【0085】
同様に、ステップ205,260の判定条件がともに満たされる状況が発生した場合にすぐに「オン故障でない」と判定するのではなく、この状況が複数回(オン故障正常復帰判定値NONN)続いた場合に「オン故障でない」と判定するようにしている。このため、誤って「オン故障でない」と判定されるのを抑制することができる。
【0086】
(8)故障判定処理ルーチンにおいて、ステップ205の判定条件が満たされ、かつステップ225の判定条件が満たされない状況が発生した場合にすぐに「オフ故障である」と判定するのではなく、この状況が複数回(オフ故障判定値NOFF)続いた場合に「オフ故障である」と判定するようにしている。このため、誤って「オフ故障である」と判定されるのを抑制することができる。
【0087】
同様に、ステップ205の判定条件が満たされ、かつステップ260の判定条件が満たされない状況が発生した場合にすぐに「オン故障である」と判定するのではなく、この状況が複数回(オン故障判定値NONF)続いた場合に「オン故障である」と判定するようにしている。このため、誤って「オン故障である」と判定されるのを抑制することができる。
【0088】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について第1実施形態との相違点を中心に説明する。
【0089】
第2実施形態では、図10に示すように、入力軸回転速度センサ23に代えて、エンジン回転速度センサ27及びクラッチスイッチ28を用いてニュートラルスイッチ25の異常判定を行うようにしている。エンジン回転速度センサ27は、エンジン12のクランク軸13の回転速度をエンジン回転速度として検出する。このエンジン回転速度は、クラッチ14が結合された状態では、前述した手動変速機15における入力軸16の回転速度Nin と同じである。そのため、クラッチ14が結合されていることを条件に、エンジン回転速度を回転速度Nin の代替値として用いることが可能である。
【0090】
また、クラッチスイッチ28はクラッチ検出手段に相当するものであり、クラッチ14の結合状態を検出する。クラッチスイッチ28は、クラッチ14が切断されているときオンとなり、結合(接続)されているときオフとなる。このクラッチスイッチ28はクラッチペダル側(図10参照)に設けられてもよいし、クラッチ14側に設けられてもよい。これらのエンジン回転速度センサ27及びクラッチスイッチ28は、もともと車両に備えられているものであり、新たに追加されたものではない。
【0091】
前記のように異常判定に用いるセンサを変更したことに伴い、シフトポジション判定処理ルーチンの内容が第1実施形態と若干異なっている。図11はこのシフトポジション判定処理ルーチンを示すフローチャートであり、前述した図4に対応するものである。なお、図11において第1実施形態と同様の処理については同一のステップ数を付して、詳しい説明を省略する。
【0092】
このルーチンの処理が開始されると、前述したステップ110の処理に先立ち、ステップ105において、クラッチスイッチ28の検出信号を読込み、クラッチ14が結合状態にあるかどうかを判定する。ステップ105の判定条件が満たされていない場合、すなわちクラッチ14が切り離されている場合には、ステップ150へ移行する。これは、クラッチ14が切り離されている場合には、エンジン回転速度と手動変速機15における入力軸16の回転速度Nin とが通常一致しないことから、このエンジン回転速度を回転速度Nin の代替値として用いると、シフトポジションSPを誤って推定するおそれがあるからである。そのため、ステップ105の判定条件が満たされていない場合にはシフトポジションSPの推定を行わないようにしている(禁止している)。そして、ステップ150で確定フラグXsp をオフに設定した後、この判定処理ルーチンを終了する。
【0093】
これに対し、ステップ105の判定条件が満たされていると、すなわち、クラッチ14が結合状態にあると、第1実施形態と同様にステップ110〜140の処理を順に行った後、この判定処理ルーチンを終了する。ただし、ギヤ比GRの算出に際し、入力軸16の回転速度Nin に代えてエンジン回転速度を用いる。なお、故障判定処理ルーチンについては第1実施形態と同様である。
【0094】
上述したシフトポジション判定処理ルーチンでは、ステップ105,150の処理が推定禁止手段に相当する。
従って、第2実施形態によれば、用いるセンサの種類が異なるものの、第1実施形態と同様に(1)〜(4),(7),(8)の効果が得られるほか、次の効果も得られる。
【0095】
(9)クラッチ14が接続された状態ではクランク軸13の回転速度(エンジン回転速度)と手動変速機15の入力軸16の回転速度Nin とが同一となる。従って、クランク軸13の回転速度及び出力軸17の回転速度Noutの比を求めることでギヤ比GRを算出することが可能である。この算出に際しては、クランク軸13の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ27と、出力軸17の回転速度Noutを検出する出力軸回転速度センサ24とが必要となるが、いずれの回転速度センサ27,24もエンジン12及び手動変速機15にもともと備えられているものである。そのため、既存の回転速度センサ27,24を利用することにより、新たに回転速度センサを設けることなくギヤ比GRを算出することができ、ニュートラルスイッチ25の異常判定機能の付加に伴うコストアップを最小限に止めることができる。
【0096】
(10)クラッチ14が切り離された状態では、クランク軸13の回転速度(エンジン回転速度)と手動変速機15の入力軸16の回転速度Nin とが同一になるとは限らない。従って、この場合にエンジン回転速度を入力軸16の回転速度Nin として用いると、誤ったギヤ比GRを算出するおそれがある。これに対し、第1実施形態では、クラッチ14が接続状態にあることがクラッチスイッチ28によって検出されない場合、ギヤ比GRを用いた変速段の推定を禁止するようにしている。従って、誤った変速段が推定されるのを抑制することが可能となる。
【0097】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・手動変速機15の出力軸17の回転をディファレンシャルギヤ20によって減速したものが駆動輪22の回転速度となる。そのため、各実施形態における出力軸回転速度センサ24に代えて、図1及び図10に示すように、駆動輪22の回転速度を検出する車輪速センサ29を用いてもよく、この場合にもギヤ比GRを算出することができる。
【0098】
・故障判定処理ルーチンにおける各種判定値NOFF,NOFN,NONF,NONNとしては例えば「3」、「4」を挙げることができるが、この具体的な数値は適宜変更可能である。
【0099】
・故障判定処理ルーチンにおけるステップ230,235の処理を省略して、ステップ225の判定条件が満たされた場合、ステップ240へ直接移行してオフ故障フラグXoffをオフに設定してもよい。ステップ245,250の処理、ステップ265,270の処理、ステップ280,285の処理についても同様に省略可能である。
【0100】
・故障判定処理ルーチンにおけるステップ205の判定条件を、「確定フラグXsp がオフからオンに切替えられたか」のみに変更してもよい。
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
【0101】
(A)変速機のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチの異常を判定するための異常判定方法であって、
前記変速機の変速を検出してから次に検出するまでの期間における前記ニュートラルスイッチの検出履歴を記憶し、その検出履歴に基づき前記ニュートラルスイッチの異常を判定するようにしたことを特徴とするニュートラルスイッチの異常判定方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるニュートラルスイッチの異常判定装置についてその構成を示す略図。
【図2】シフトポジションの決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図3】ニュートラルスイッチの異常を判定する手順を示すフローチャート。
【図4】シフトポジションを判定する手順を示すフローチャート。
【図5】ニュートラルスイッチの故障を判定する手順を示すフローチャート。
【図6】同じくニュートラルスイッチの故障を判定する手順を示すフローチャート。
【図7】ニュートラルスイッチが正常である場合の作用を説明するタイミングチャート。
【図8】ニュートラルスイッチがオフ故障している場合の作用を説明するタイミングチャート。
【図9】ニュートラルスイッチがオン故障している場合の作用を説明するタイミングチャート。
【図10】本発明の第2実施形態におけるニュートラルスイッチの異常判定装置についてその構成を示す略図。
【図11】シフトポジションを判定する手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
12…エンジン、13…クランク軸(エンジンの出力軸)、14…クラッチ、15…手動変速機、16…入力軸、17…出力軸、25…ニュートラルスイッチ、26…電子制御装置(変速検出手段、検出履歴記憶手段、異常判定手段、変速段推定手段、推定禁止手段)、28…クラッチスイッチ(クラッチ検出手段)、GR…ギヤ比、Nin …入力軸の回転速度、Nout…出力軸の回転速度、Xnpsw …ニュートラルスイッチ信号。
Claims (8)
- 変速機のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチの異常を判定するための異常判定装置であって、
前記変速機の変速を検出する変速検出手段と、
前記変速検出手段により前記変速機の変速が検出されてから次に検出されるまでの期間における前記ニュートラルスイッチの検出履歴を記憶する検出履歴記憶手段と、
前記検出履歴記憶手段による検出履歴に基づき前記ニュートラルスイッチの異常を判定する異常判定手段と
を備えることを特徴とするニュートラルスイッチの異常判定装置。 - 前記異常判定手段は、前記検出履歴記憶手段によりニュートラル状態の検出履歴が前記期間中記憶されていないと、前記ニュートラルスイッチが異常である旨判定する請求項1に記載のニュートラルスイッチの異常判定装置。
- 前記ニュートラルスイッチはニュートラル状態の有無に応じてオン信号又はオフ信号を出力するものであり、
前記検出履歴記憶手段は、前記変速検出手段により前記変速機の変速が検出されてから次に検出されるまでの期間における前記オン信号及び前記オフ信号の履歴を記憶するものであり、
前記異常判定手段は、前記検出履歴記憶手段によりオフ信号が前記期間中記憶されていると、前記ニュートラルスイッチがオフ故障である旨判定する請求項1又は2に記載のニュートラルスイッチの異常判定装置。 - 前記ニュートラルスイッチはニュートラル状態の有無に応じてオン信号又はオフ信号を出力するものであり、
前記検出履歴記憶手段は、前記変速検出手段により前記変速機の変速が検出されてから次に検出されるまでの期間における前記オン信号及び前記オフ信号の履歴を記憶するものであり、
前記異常判定手段は、前記検出履歴記憶手段によりオン信号が前記期間中記憶されていると、前記ニュートラルスイッチがオン故障である旨判定する請求項1〜3のいずれかに記載のニュートラルスイッチの異常判定装置。 - 前記変速機におけるギヤ比に基づき変速段を推定する変速段推定手段をさらに備え、
前記変速検出手段は、前記変速段推定手段により変速段が推定され、かつ前回推定された変速段と異なっていることを条件に前記変速機の変速を検出するものである請求項1〜4のいずれかに記載のニュートラルスイッチの異常判定装置。 - 前記ギヤ比は前記変速機の入力軸の回転速度と出力軸の回転速度とに基づき算出されたものである請求項5に記載のニュートラルスイッチの異常判定装置。
- 前記変速機の入力軸はクラッチを介してエンジンの出力軸に連結されており、
前記ギヤ比は、前記エンジンの出力軸の回転速度と、前記変速機の出力軸の回転速度とに基づき算出されたものである請求項5に記載のニュートラルスイッチの異常判定装置。 - 前記クラッチの接続状態を検出するクラッチ検出手段と、
前記クラッチ検出手段による接続状態の非検出時には、前記変速段推定手段による変速段の推定を禁止する推定禁止手段と
をさらに備える請求項7に記載のニュートラルスイッチの異常判定装置。
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