(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機が所定のギヤ段に入ったことを検出するためのセンサ、スイッチ等からなるギヤ段検出器と、そのギヤ段に入った状態で上記ギヤ段検出器の故障を検出する故障検出手段と、その故障が検出されている時間を計測し、その時間が所定時間に達したら最終的に上記ギヤ段検出器を故障と判断する故障判断手段と、その時間計測中に上記ギヤ段からのギヤ抜き操作があったとき、そのギヤ抜き操作時の時間値を保持する保持手段とを備えたことを特徴とするギヤ段検出器の故障診断装置。
【請求項２】
上記故障判断手段は、上記ギヤ段に再度入れられた後にも上記故障検出手段により故障が検出されているときは上記保持された時間値からの時間の計測を再開する請求項１記載のギヤ段検出器の故障診断装置。
【請求項３】
上記故障判断手段は、上記故障検出手段により故障が検出されないときは、上記時間を減少するか又は初期値とする請求項１又は２記載のギヤ段検出器の故障診断装置。
【請求項４】
上記故障検出手段は、上記変速機の入出力軸側に設けられたセンサの出力パルスを用い、基準となる一方のパルスが単位数出力されたときの他方のパルス数に基づきギヤ段を検出するギヤ段検出手段と、その検出されたギヤ段が上記ギヤ段検出器により検出されたギヤ段と異なっているとき、仮に上記ギヤ段検出器が故障していたとしたならばこれによって検出されるであろう誤ったギヤ段を決定し、上記他方のパルス数をその誤ったギヤ段のギヤ比で割って、その値が予め定められた所定値にほぼ一致したとき最終的にギヤ段検出器の故障と判断する判定手段とからなる請求項１乃至３いずれかに記載のギヤ段検出器の故障診断装置。
【請求項５】
上記時間の代用値として、所定時間毎に単位数ずつ増減可能であるカウンタのカウント値が用いられる請求項１乃至４いずれかに記載のギヤ段検出器の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はギヤ段検出器の故障診断装置に係り、特に車両の変速機のギヤ段を検出するギヤ段検出器が故障か否かを診断する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者らは、エンジンと変速機との間にロックアップ可能な流体継手（トルクコンバータを含む）と摩擦型変速クラッチとを直列に設け、変速時に変速クラッチを自動的に断接する車両の動力伝達装置を新たに開発した。この場合、変速時にあって、ギヤ抜き開始と同時にクラッチが自動断され、ギヤインと同時にクラッチが自動接される。
【０００３】
このように、変速機のギヤ段位置に応じてクラッチの制御が行われるため、変速機の現在或いは実際のギヤ段を検出することが重要である。そのため変速機にセンサやスイッチ等からなるギヤ段検出器が設けられる。しかし、ギヤ段検出器が断線、ショート等の理由で故障するとクラッチ制御が不可能となるなどの不具合があるため、通常はフェールセーフのため別の手段によってもギヤ段を検出するようにしている。そしてギヤ段検出器によって検出されたギヤ段が、別の手段にて検出されたギヤ段と異なっている場合、ギヤ段検出器の故障とみなし、別の手段にて検出されたギヤ段によってクラッチ制御を実行する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のギヤ段検出器の故障診断に際しては、所定ギヤ段に入っている状態で故障が検知されても、そのギヤ段からギヤ抜きされてしまった場合に故障データを一旦キャンセルしてしまうことが多く、正確な故障判定が行えないという問題がある。
【０００５】
そこで、以上の問題に鑑みて本発明は創案され、その目的は、ギヤ段検出器の故障判定を正確に行い得る故障診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るギヤ段検出器の故障診断装置は、変速機が所定のギヤ段に入ったことを検出するためのセンサ、スイッチ等からなるギヤ段検出器と、そのギヤ段に入った状態で上記ギヤ段検出器の故障を検出する故障検出手段と、その故障が検出されている時間を計測し、その時間が所定時間に達したら最終的に上記ギヤ段検出器を故障と判断する故障判断手段と、その時間計測中に上記ギヤ段からのギヤ抜き操作があったとき、そのギヤ抜き操作時の時間値を保持する保持手段とを備えたものである。
【０００７】
ここで、上記故障判断手段は、上記ギヤ段に再度入れられた後にも上記故障検出手段により故障が検出されているときは上記保持された時間値からの時間の計測を再開するのが好ましい。
【０００８】
また、上記故障判断手段は、上記故障検出手段により故障が検出されないときは、上記時間を減少するか又は初期値とするのが好ましい。
【０００９】
また、上記故障検出手段は、上記変速機の入出力軸側に設けられたセンサの出力パルスを用い、基準となる一方のパルスが単位数出力されたときの他方のパルス数に基づきギヤ段を検出するギヤ段検出手段と、その検出されたギヤ段が上記ギヤ段検出器により検出されたギヤ段と異なっているとき、仮に上記ギヤ段検出器が故障していたとしたならばこれによって検出されるであろう誤ったギヤ段を決定し、上記他方のパルス数をその誤ったギヤ段のギヤ比で割って、その値が予め定められた所定値にほぼ一致したとき最終的にギヤ段検出器の故障と判断する判定手段とからなるのが好ましい。
【００１０】
また、上記時間の代用値として、所定時間毎に単位数ずつ増減可能であるカウンタのカウント値が用いられてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００１２】
図１は本発明が適用される車両の動力伝達装置を示す。図示するように、エンジンＥと変速機Ｔ／Ｍとの間にクラッチ機構１が設けられ、クラッチ機構１は動力伝達方向上流側に設けられた流体継手（フルードカップリング）２と、その下流側に直列に設けられた摩擦型クラッチ、本実施形態では湿式多板クラッチからなる変速クラッチ３とからなっている。なおここでいう流体継手とはトルクコンバータを含む広い概念であり、現に本実施形態においてもトルクコンバータを用いている。本装置が適用される車両はトラック等の比較的大型の車両である。エンジンＥはディーゼルエンジンである。
【００１３】
流体継手２は、エンジンの出力軸（クランク軸）に接続されたポンプ４と、ポンプ４に対向されクラッチ３の入力側に接続されたタービン５と、タービン５とポンプ４との間に介設されたステータ６とを有する。そして流体継手２と並列してロックアップクラッチ７が設けられ、これはポンプ４とタービン５との断接を行って流体継手２をロックアップ可能とする。変速クラッチ３は、その入力側が入力軸３ａを介してタービン５に接続され、出力側が変速機Ｔ／Ｍのインプットシャフト８に接続され、流体継手２と変速機Ｔ／Ｍとの間を断接する。
【００１４】
変速機Ｔ／Ｍは、インプットシャフト（入力軸）８と、これと同軸に配置されたアウトプットシャフト（出力軸）９と、これらに平行に配置されたカウンタシャフト（副軸）１０とを有する。インプットシャフト８には、入力主ギヤ１１が設けられている。アウトプットシャフト９には、１速主ギヤＭ１と、２速主ギヤＭ２と、３速主ギヤＭ３と、４速主ギヤＭ４と、リバース主ギヤＭＲとが夫々軸支されていると共に、６速主ギヤＭ６が固設されている。カウンタシャフト１０には、入力主ギヤ１１に噛合する入力副ギヤ１２と、１速主ギヤＭ１に噛合する１速副ギヤＣ１と、２速主ギヤＭ２に噛合する２速副ギヤＣ２と、３速主ギヤＭ３に噛合する３速副ギヤＣ３と、４速主ギヤＭ４に噛合する４速副ギヤＣ４と、リバース主ギヤＭＲにアイドルギヤＩＲを介して噛合するリバース副ギヤＣＲとが固設されていると共に、６速主ギヤＭ６に噛合する６速副ギヤＣ６が軸支されている。
【００１５】
この変速機Ｔ／Ｍによれば、アウトプットシャフト９に固定されたハブＨ／Ｒ１にスプライン噛合されたスリーブＳ／Ｒ１を、リバース主ギヤＭＲのドグＤＲにスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９がリバース回転し、上記スリーブＳ／Ｒ１を１速主ギヤＭ１のドグＤ１にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が１速相当で回転する。そして、アウトプットシャフト９に固定されたハブＨ／２３にスプライン噛合されたスリーブＳ／２３を、２速主ギヤＭ２のドグＤ２にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が２速相当で回転し、上記スリーブＳ／２３を３速主ギヤＭ３のドグＤ３にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が３速相当で回転する。
【００１６】
そして、アウトプットシャフト９に固定されたハブＨ／４５にスプライン噛合されたスリーブＳ／４５を、４速主ギヤＭ４のドグＤ４にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が４速相当で回転し、上記スリーブＳ／４５を入力主ギヤ１１のドグＤ５にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が５速相当（直結）で回転する。そして、カウンタシャフト１０に固定されたハブＨ６にスプライン噛合されたスリーブＳ６を、６速副ギヤＣ６のドグＤ６にスプライン噛合すると、アウトプットシャフト９が６速相当で回転する。上記各スリーブは、図示しないシフトフォークおよびシフトロッドを介して、運転室内のシフトレバーによってドライバによりマニュアル操作される。つまり変速機Ｔ／Ｍはマニュアル式である。
【００１７】
変速クラッチ３は通常の湿式多板クラッチの構成である。即ち、図示省略するが、オイルが満たされたクラッチケーシング内で、入力側と出力側とにそれぞれ複数枚ずつ互い違いにクラッチプレートがスプライン噛合され、これらクラッチプレート同士をクラッチピストンにより押し付け合い、或いは解放して、クラッチの接続・分断を行うものである。図２を参照して、クラッチピストン２７はクラッチスプリング２８により常に断側に付勢されると共に、これを上回る油圧がクラッチピストン２７に付加されたときクラッチ３が締結される。クラッチ締結力ないしクラッチのトルク容量は与えられる油圧に応じて増大される。
【００１８】
次に、変速クラッチ３に作動油圧を供給するための油圧供給装置について説明する。図２に示すように、オイルタンク１３のオイルがろ過器１４を介して油圧ポンプＯＰにより吸引吐出されると共に、その吐出圧がリリーフバルブ１５により調整され、一定のライン圧ＰＬが作られる。このライン圧ＰＬのオイルを圧力制御ないし減圧制御してクラッチ３に送り込むわけだが、このためクラッチコントロールバルブＣＣＶとクラッチソレノイドバルブＣＳＶという二つのバルブを用いている。即ち、メインの油圧ラインに接続されたクラッチコントロールバルブＣＣＶを、クラッチソレノイドバルブＣＳＶから送られてくるパイロット油圧Ｐｐに応じて開閉させるという、パイロット操作型油圧制御方式を採用している。そしてパイロット油圧Ｐｐの大きさが、電子コントロールユニット（以下ＥＣＵという）１６から出力されるディーティパルスに応じて変化される。
【００１９】
即ち、クラッチソレノイドバルブＣＳＶは電磁ソレノイドを有した電磁弁であり、ＥＣＵ１６から出力されるディーティパルス信号のＯＮ／ＯＦＦに応じて開閉すると共に、常にライン圧ＰＬが供給されている。そしてディーティパルスのデューティ（デューティ比）Ｄに応じたパイロット油圧Ｐｐを出力する。
【００２０】
クラッチコントロールバルブＣＣＶは、パイロット油圧Ｐｐに基づき無段階で制御されるスプール弁であり、これ自体は電子制御されない。即ちパイロット油圧Ｐｐの大きさに応じて内蔵スプールを開放側にストロークさせ、これによりライン圧ＰＬを適宜調整しクラッチ圧Ｐｃとしてクラッチ３に送り込む。こうして、結果的に、クラッチ３に供給される油圧がＥＣＵ１６によりデューティ制御されることとなる。
【００２１】
なお、クラッチソレノイドバルブＣＳＶとクラッチコントロールバルブＣＣＶとを結ぶ経路の途中にアキュムレータ１７が設けられる。
【００２２】
図３に油圧供給装置の特性線図を示す。横軸は、ＥＣＵ１６から出力されるディーティパルスのデューティＤであり、より詳しくは基本の制御周期（本実施形態では20msec）におけるソレノイドON時間の割合を示すONデューティである。本実施形態では、デューティＤが０()のときクラッチが完接されるようにしてある。これは電気系統の故障等でクラッチソレノイドバルブＣＳＶに何等通電されなくなったようなとき（所謂OFFスタックの状態）にも、クラッチを接続状態として、なんとか車両の走行を維持できるようにするためである。
【００２３】
図示するように、デューティＤが大ほど断、小ほど接である。デューティＤの値が小さくなるにつれ、クラッチコントロールバルブＣＣＶから出力されるパイロット油圧Ｐｐの値が比例的に増加し、これに伴ってクラッチに供給される油圧即ちクラッチ圧Ｐｃと、クラッチ３のトルク容量Ｔｃとが比例的に増加する傾向を示す。なおクラッチコントロールバルブＣＣＶのバルブ開度Ｖは図示上は３ポジションであるが、実際上は全開、全閉以外の中間開度（図示上のバルブ開度０mm）でスプール弁が微小ストロークし、クラッチ圧Ｐｃを連続的に変更できるものである。
【００２４】
本実施形態にはロックアップクラッチ７の制御系も存在するが、ここでは本発明に直接関係ないため説明を省略する。その油圧制御系の構成は変速クラッチ３の油圧制御系と大略同様である。
【００２５】
次に、動力伝達装置を電子制御するための電子制御装置を図４を用いて説明する。前述のＥＣＵ１６にはクラッチソレノイドバルブＣＳＶの他、本装置を電子制御するために様々なスイッチやセンサが接続されている。これにはエンジン回転速度（具体的には回転数、以下同様）を検出するためのエンジン回転センサ１８、クラッチ３の入力側の回転速度即ちタービン５の回転速度を検出するためのタービン回転センサ１９、変速機Ｔ／Ｍの回転速度、代表的には入力副ギヤ１２の回転速度を検出するための変速機回転センサ２０、及び車速を検出するための車速センサ２１が含まれる。これらのセンサは図１にも示される。特にＥＣＵ１６は変速機回転センサ２０の出力と、入力主ギヤ１１及び入力副ギヤ１２のギヤ比とから、インプットシャフト８の回転速度を計算し、これをクラッチ３の出力側回転速度及び変速機Ｔ／Ｍの入力軸側回転速度とする。
【００２６】
また、ＥＣＵ１６には、パーキングブレーキが作動中か否かを検出するためのパーキングブレーキスイッチ２２、フットブレーキが作動中か否かを検出するためのフットブレーキスイッチ２３、及び変速機のギヤポジションを検出するためのギヤポジションセンサ２４も接続される。特にギヤポジションセンサ２４は本発明にいうギヤ段検出器をなすものである。
【００２７】
そしてＥＣＵ１６にはノブスイッチ２５も接続されている。即ち、本実施形態ではドライバーによる変速操作の開始時期を検出するため、或いはクラッチ断を開始するタイミングを決定するため、運転室のシフトレバーにおいて、レバーに対しシフトノブが僅かにシフト方向に揺動可能に取り付けられており、これらレバーとシフトノブとの間にノブスイッチ２５が設けられている。そしてドライバーによる変速操作時、レバーの動作に先立ってシフトノブが揺動すると、ノブスイッチ２５がONとなり、これを合図にクラッチ断を開始するようになっている。具体的構成は特開平１１−２３６９３１号公報に示されたものと同様である。
【００２８】
また、本実施形態の動力伝達装置には、同公報に示されたような坂道発進補助装置(HSA;Hill Start Aid)が設けられており、その装置の手動ON/OFFを行うため運転室にＨＳＡスイッチ２６が設けられ、ＨＳＡスイッチ２６がＥＣＵ１６に接続されている。
【００２９】
次に、本実施形態に係る動力伝達装置の作動及び制御方法を説明する。
【００３０】
この動力伝達装置では、エンジンＥの動力を流体継手２、変速クラッチ３、変速機Ｔ／Ｍという順で伝達する。ロックアップクラッチ７は原則として発進後は常にON（接）され、停車時及び発進時にOFF（断）される。従って発進時はＡＴ車のように流体継手２のクリープを利用でき、摩擦クラッチを電子的に発進制御するものに比べ制御が簡単になると共に、走行中は流体継手２がロックアップされるのでスリップによるロスを防止できる。変速クラッチ３は変速の度毎に自動で断接される。これは通常のＭＴ車と同様である。
【００３１】
ここでロックアップクラッチ７の断接制御について詳しく述べると、ロックアップクラッチ７は比較的低車速である所定速度（本実施形態では約10km/h）以上で接とされる。正確には、ロックアップクラッチ接は、各ギヤ段においてインプットシャフト回転数が所定回転数（本実施形態では一律900rpm）以上に達すると接とされる。発進段（例えば多用される発進段である２速）で発進し、インプットシャフト回転数がその所定回転数（900rpm）に達すると、ロックアップクラッチが接とされ、このときの車速が低車速（約10km/h）である。
【００３２】
まず、車両発進時の作動、即ちガレージシフトの場合を説明する。車両がギヤニュートラル且つブレーキ（フットブレーキ及びパーキングブレーキのいずれをも含む）作動状態で停止中、ドライバーが発進しようとしてシフトレバーを発進段に操作しようとしたとする。するとシフトレバーにおいて、レバーの動作に先立ってシフトノブが揺動することによりノブスイッチ２５がONされ、これを合図にクラッチ３が自動で分断される。そして引き続きシフトレバーが操作されることによって変速機Ｔ／Ｍが発進段にギヤインされ、これがギヤポジションセンサ２４によって検出されるとクラッチ３が自動で接続される。この接続によってタービン５が駆動輪側から止められるので、タービン５に対しポンプ４が滑動し、クリープ力が発生するようになる。従って後はブレーキを離したりアクセルを踏み込んだりすれば車両が動き出すのである。
【００３３】
次に、車両走行中の変速時の作動、即ちシフトアップ又はダウンの場合を説明する。車両が所定ギヤ段で走行中、ドライバーが変速しようとしてシフトレバーを次の変速段に操作しようとしたとする。するとレバーの動作に先立ってシフトノブが揺動し、ノブスイッチ２５がONされ、これを合図にクラッチ３が自動で分断される。そして引き続きシフトレバーが操作されることによって変速機Ｔ／Ｍが次の変速段にギヤインされ、これがギヤポジションセンサ２４によって検出されるとクラッチ３が自動で接続される。これによって変速が完了する。この変速中ロックアップクラッチ７はONのままで、エンジン動力がそのままクラッチ３に伝達される。
【００３４】
この走行中のクラッチ制御方法を図５及び図６を用いて詳述する。図５はシフトアップの場合、図６はシフトダウンの場合である。まずシフトアップの場合について説明する。
【００３５】
図５に示すように、ノブスイッチON（ｔ１）によりクラッチが完断され、シフトレバー操作により次の変速段にギヤインされるとクラッチ接続が開始される（ｔ２）。
【００３６】
まず最初は一発接制御が実行される。即ち、クラッチ３がトルク点を越えて完接位置まで大きく接されるような開始デューティ（一発接デューティ）Ｄｓｔが、短時間である待ち時間Δｔｓｔの間、ＥＣＵ１６から出力される。ここでの開始デューティＤｓｔ＝０（％）、待ち時間Δｔｓｔ＝０．１ｓｅｃである。
【００３７】
なお従来の一発接制御は開始デューティＤｓｔ＝約６０（％）、待ち時間Δｔｓｔ＝０．５ｓｅｃであった。開始デューティＤｓｔを約６０（％）とするのは、後述するトルク点デューティが５０％程度であり、クラッチをトルク点手前に確実に止める必要があるためであり、待ち時間Δｔｓｔを０．５ｓｅｃとするのは、上記開始デューティ＝約６０（％）でクラッチの初期無効ストロークとクラッチ圧上昇とを終えるためにはこの程度の時間が必要だからである。
【００３８】
一方、ここでの一発接制御は従来より接側の開始デューティを従来より短時間出力する。こうするとデューティの値が接側なので、クラッチに与える油量が増大しクラッチをより速く接続側に作動させることができる。一方、クラッチ自体は従来同様にトルク点手前で止める必要があるため、そうなるような待ち時間Δｔｓｔが実機試験により設定される。これにより、従来と同じ一発接の態様を従来より短時間で実現でき、クラッチ接ショックを防止しつつ、クラッチ接続時間を一層短縮できるようになる。
【００３９】
特に本実施形態のように、開始デューティＤｓｔを最も接側の値（完接相当値）＝０（％）とするのが好ましい。最高速のクラッチ接続速度を得られるからである。同様に、その付近の値（例えば１０（％））とするのも好ましい。ただし、従来より接側の値であれば開始デューティＤｓｔの値は任意に選択できる。車両運転状態に基づき開始デューティＤｓｔの値をマップ等から決定するようにしても良い。待ち時間Δｔｓｔも機種に応じて設定されるため０．１ｓｅｃに限らない。この値も任意の値をとることが可能である。
【００４０】
なお、一発接制御についてはオープンループ制御となる。クラッチのトルク点は学習値であり、デューティの値をもってＥＣＵ１６に記憶される。例えば、図３に示すように、トルク容量Ｔｃｍ＝約200(Nm)を示すデューティＤ＝50()がトルク点学習値である。クラッチ等のバラツキにより破線の如くトルク容量線図がずれると、これに応じてトルク点学習値も変化する。
【００４１】
さて、クラッチ一発接制御の後はクラッチ緩接制御に移行する（ｔ３）。即ち、クラッチ３が緩接されるような緩接デューティＤｋを所定時間毎にＥＣＵ１６から出力する。ここでいう所定時間は本実施形態では制御周期Δｔ＝20msecと等しい。但し、複数回分の制御周期ｎΔｔと等しくしても良い。以下この所定時間を緩接周期という。
【００４２】
この緩接制御では、緩接周期毎の各回の緩接デューティの値が、クラッチの入出力側の回転差に基づいて決定される。クラッチ入力側回転数としてはエンジン回転センサ１８で検出されるエンジン回転数の値Ｎｅを用いる。これは走行中はロックアップクラッチ接であり、クラッチ入力側回転数＝エンジン回転数とみなせるからである。クラッチ出力側回転数としては、上述のように変速機回転センサ２０の出力とギヤ比とから計算されたインプットシャフト回転数の値Ｎｉを用いる。
【００４３】
ここではシフトアップなので、図５(d)に示すようにエンジン回転数Ｎｅの方がインプットシャフト回転数Ｎｉより高い。よって回転差ΔＮはエンジン回転数Ｎｅからインプットシャフト回転数Ｎｉを減じて計算される（ΔＮ＝Ｎｅ−Ｎｉ）。
【００４４】
図８に示すように、変速機の各ギヤ段毎に、回転差ΔＮに対するステップデューティＤｓの値がマップ形式で設定されている。このステップデューティ算出マップはＥＣＵ１６に予め記憶される。
【００４５】
具体的なクラッチ緩接制御の内容は以下の通りである。まず、時刻ｔ３の緩接周期で、初期値としての緩接デューティＤｋ３を出力する。この緩接デューティＤｋ３の値はトルク点学習値より僅かに接側の値である。そしてこのときの回転差ΔＮ３を計算し、現在のギヤ段とΔＮ３の値とから図８のマップに従ってステップデューティＤｓ３を決定する。そして次の制御回である時刻ｔ４の緩接周期では、前回の緩接デューティＤｋ３からステップデューティＤｓ３を減じた値を今回の緩接デューティＤｋ４とし、これをＥＣＵ１６から出力する。以下、同様に、時刻ｔn（n＝4,5,6...）の緩接周期で回転差ΔＮnを計算し、図８のマップに従ってステップデューティＤｓnを決定し、次の制御回である時刻ｔn+1の緩接周期では、前回の緩接デューティＤｋnからステップデューティＤｓnを減じて今回の緩接デューティＤｋn+1とし、これをＥＣＵ１６から出力する。このような制御を繰り返すことで少しずつクラッチが接続され、回転差ΔＮが徐々に少なくなっていく。
【００４６】
なお、ステップデューティＤｓの計算周期と制御周期Δｔとは必ずしも等しくしなくてよい。このときはステップデューティＤｓが計算される毎に緩接デューティＤｋを更新し、この更新周期が緩接周期となる。
【００４７】
こうして、所定の緩接終了条件が整ったら緩接制御を終了し、クラッチ急接制御に移行する。本実施形態の緩接終了条件は、回転差ΔＮが少ない値である150rpm以下になるか、ＥＣＵ１６から出力されるデューティがクラッチが十分接続されたとみなすことのできる緩接終了デューティＤｅに達することである。クラッチ急接制御では、急接デューティ＝0を所定時間＝0.3sec出力する。そしてこの後クラッチ完接制御を行ってクラッチ接制御を終了する。クラッチ完接制御も同様に完接デューティ＝0を所定時間＝1sec出力するものである。
【００４８】
次に、図６及び図９によりシフトダウンの場合を説明する。シフトダウンのときもシフトアップのときと大略同様である。異なるのは、シフトダウンのときは図６(d)に示すようにインプットシャフト回転数Ｎｉの方がエンジン回転数Ｎｅより高くなるので、回転差ΔＮの計算も逆となり、回転差ΔＮがインプットシャフト回転数Ｎｉからエンジン回転数Ｎｅを減じて計算される（ΔＮ＝Ｎｉ−Ｎｅ）点である。また、ステップデューティＤｓの値がシフトアップの場合とは別個に設定され、具体的には図９に示すようなシフトダウン用のステップデューティ算出マップが別個に用意されている点である。このマップにおいてはマップ中の値がシフトダウンにより適したものとなっている。その他のクラッチ接制御の内容は前記同様であり、一発接制御も前記同様、開始デューティＤｓｔ＝０（％）を待ち時間Δｔｓｔ＝０．１ｓｅｃ出力する。
【００４９】
次に、図７及び図１０によりガレージシフトの場合を説明する。図７において、時刻ｔ１前は発進前の停車状態であり、ギヤニュートラル、ブレーキ作動状態、エンジンアイドリング、変速クラッチ３は接、ロックアップクラッチ７は断で、エンジンの出力が流体継手２、変速クラッチ３を介して変速機Ｔ／Ｍのカウンタシャフト１０及び主ギヤＭ１・・・まで伝達されている。これは、各副ギヤ１２・・・の回転により変速機Ｔ／Ｍ内に貯留されたミッションオイルを攪拌し、昇温させるためである。このときエンジン回転数Ｎｅ、タービン回転数Ｎｔ、インプットシャフト回転数Ｎｉは全て等しい。
【００５０】
この状態から運転手により変速操作がなされると、最初にノブスイッチがONとなってクラッチが完断され（ｔ１）、これによりインプットシャフト回転数Ｎｉが落ち込み、発進段にギヤインされるとクラッチ接続が開始される（ｔ２）。ギヤインと同時にインプットシャフト８は駆動輪側からブレーキで止められるのでその回転数はゼロとなる。
【００５１】
最初の一発接制御は前記同様である。即ち、開始デューティＤｓｔ＝０（％）を一定の待ち時間Δｔｓｔ＝０．１ｓｅｃ出力する。次いで前記同様の緩接制御を実行する。緩接制御では図１０に示すガレージシフト専用のマップからステップデューティＤｓを読み込む。この緩接制御において、クラッチ接続に従い、タービン５が駆動輪側から徐々に制動されていくので、タービン回転数Ｎｔが徐々に落ち込んでいく。
【００５２】
そこで、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとの回転差ΔＮｅｔ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が所定値Ｎｍ（本実施形態では３００ｒｐｍ）以上に達したら、クラッチが実質的にほぼ接続されたとみなし、緩接制御を終了し、この後前記同様のクラッチ急接制御、クラッチ完接制御を行って接続制御を終了する。
【００５３】
次に、このような車両の動力伝達装置に適用された、本発明に関わるギヤ段検出器の故障診断装置を説明する。
【００５４】
上記動力伝達装置では、ギヤインと同時にクラッチ接を開始したり、シフトアップ・シフトダウンの判別を行ったりするので、変速機の現在又は実際のギヤ段ないしギヤ位置を常時検出している。そしてこの検出は原則としてギヤ段検出器としての上記ギヤポジションセンサ２４（図４参照）によって行われる。
【００５５】
図１７にギヤポジションセンサ２４の詳細を示す。このギヤポジションセンサ２４は変速機の変速機構部に設けられる。Ｒ，１，２・・・はリバース、１速、２速・・・を意味し、シフトレバーが図示の如きＨパターンに沿って移動される。ギヤポジションセンサ２４は、シフトレバーに連動する部材のシフト方向のストロークを検出するシフトストロークセンサ３１と、当該部材のセレクト方向の位置を検出する二つのセレクトスイッチＳＷ１，ＳＷ２とから構成される。一方のセレクトスイッチＳＷ１はリバース及び１速相当のセレクト位置に設けられ、その位置でＯＮとなる。他方のセレクトスイッチＳＷ２は４速及び５速相当のセレクト位置に設けられ、その位置でＯＮとなるが、この他６速相当のセレクト位置でもＯＮとなる。例えば、シフトストロークセンサ３１がシフト方向最前列の位置（リバース、２速、４速又は６速相当の位置）を示す場合において、セレクトスイッチＳＷ１がＯＮ、セレクトスイッチＳＷ２がＯＦＦならリバース、セレクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２ともにＯＦＦなら２速という具合に現在のギヤ段を判定できる。なお４速か６速かどうかはセレクトスイッチＳＷ２によって判別できないので、後述のギヤ段検出装置により判別することになる。なお、ギヤ段検出器の形態は上記以外にも様々なものが可能である。
【００５６】
ところで、ギヤポジションセンサ２４に断線やショート等の故障が発生すると、ギヤが現在どの位置に入っているかが判別できなくなり、クラッチ制御等に支障をきたしてしまう。そこでこのバックアップとして、本実施形態ではギヤポジションセンサ２４によらずとも変速機のギヤ段を間接的に検出ないし推定する装置が設けられている。以下これについて詳細に説明する。
【００５７】
かかるギヤ段検出装置は、変速機の回転作動中に、車速センサ２１と変速機回転センサ２２とからそれぞれ発生する回転パルスを利用して現在のギヤ段を判別するものである。その構成を図１１に示し、前記と同一の要素については同一の符号を付す。
【００５８】
図示するように、本装置は、前記変速機Ｔ／Ｍ、車速センサ２１、変速機回転センサ２２及びＥＣＵ１６から主に構成される。車速センサ２１は、その回転軸３１が、メータギヤ３２を介してアウトプットシャフト９により回転駆動される。メータギヤ３２は、図１では簡略化されているが、詳細には図１１に示される如くアウトプットシャフト９に固定されたメータドライブギヤ３３と、これに噛合され回転軸３１に固定されるメータドリブンギヤ３４とからなる。車速センサ２１は、回転軸３１の等位相間隔毎にパルス信号を発生し、回転軸３１の１回転当たりに所定数（本実施形態では２５個）のパルス信号を発生する。このパルス信号はＥＣＵ１６に直接入力される。回転軸３１がアウトプットシャフト９に連動するので、結局車速センサ２１は、アウトプットシャフト（出力軸）９の回転位相に応じた数のパルス信号を発生させる出力軸側パルス発生手段を構成する。
【００５９】
一方、変速機回転センサ２２は、これに対向する入力副ギヤ１２の歯が通過する毎にパルス信号を発生し、このパルス信号をＥＣＵ１６に出力する。入力副ギヤ１２がインプットシャフト８に連動するので、結局変速機回転センサ２２は、インプットシャフト（入力軸）８の回転位相に応じた数のパルス信号を発生させる入力軸側パルス発生手段を構成する。
【００６０】
ところで図１６に示すように、変速機がいずれかのギヤ段に入っている場合、理論上、車速と変速機回転速度（即ちインプットシャフト回転速度）との関係は各ギヤ段のギヤ比に応じて定まる比例関係となる。なおグラフでは１速（１ｓｔ）、２速（２ｎｄ）及び３速（３ｒｄ）のみを例示する。従って、ある車速のときの変速機回転速度が分かれば、現在のギヤ段が何速であるかを判別できる。なおこの原理は特開平４−１７１３５３号公報に示される従来技術で利用されている。
【００６１】
しかし、実際には、比較的高い車速Ｖ２のときは各ギヤ段間における変速機回転速度の差ΔＮが大きいため問題ないものの、比較的低い車速Ｖ１のときはその差ΔＮが小さくなるため、実際値と計算値との間の誤差が大きくなりギヤ段の誤判定を起こす虞がある。
【００６２】
即ち、ＥＣＵ内部においては、予め決められた所定時間の間に車速センサ及び変速機回転センサから発生するパルス（それぞれ車速パルス及び変速機パルスという）の数をカウントし、それらカウントされたパルス数を上記所定時間で割って車速及び変速機回転速度を計算するという処理が実行される。しかし、低車速のときはパルスの発生間隔が長いため、その所定時間の間に十分なパルス数を含んでいるという保証はなく、従ってこれを時間要素で割って得られる計算値も、必ずしも正確な値とは言い得ない。従ってこのような計算値に基づきギヤ段判定する方法だと誤判定を引き起こす可能性が大きい。なお、ノイズ等の影響を考慮するとさらに計算値が正確な値からズレてしまって誤判定を引き起こす可能性が大きくなる。
【００６３】
そこで本装置においては、このような時間要素で割った計算値を用いるのではなく、センサから出力されるパルス自体を用いてギヤ段判定を行うこととした。
【００６４】
本装置におけるギヤ段検出方法の原理は以下の通りである。即ち、変速機がいずれかのギヤ段に入っていれば、アウトプットシャフトがある位相回転する間にインプットシャフトもある位相回転する。そして一定のアウトプットシャフト回転位相に対しインプットシャフトがどのくらいの位相回転するかは、そのときに入っているギヤ段のギヤ比に応じて定まる。
【００６５】
従って、ある単位数のアウトプットシャフト側回転パルスが発生する間に、インプットシャフト側回転パルスが何個発生したかを検出すれば、現在のギヤ段を特定することが可能になる。分かり易い例で説明すると、例えば車速センサ２１が単位数である１０個のパルスを発生する間に、変速機回転センサ２２が１速のとき５０個、２速のとき４０個、３速のとき３０個のパルスを発生するとする。そしてこの１速５０個、２速４０個、３速３０個という値をＥＣＵ１６に予め記憶しておき、車両走行中実際に変速機が回転しているときに、車速センサ２１が１０個のパルスを発生する間の変速機回転センサ２２のパルス数をカウントする。そしてそのカウントされたパルス数が５０個なら１速、４０個なら２速、３０個なら３速という具合に、現在のギヤ段を決定することができる。本装置は原理的にこのようなものである。
【００６６】
なお、この例はアウトプットシャフト側を基準とするものであるが、インプットシャフト側を基準とすることも可能である。
【００６７】
さて、図１１に示される実施形態はこの原理を踏襲したものである。図中最初にＺが付される符号は各ギヤの歯数を表す。車速センサ２１は回転軸３１の１回転（１ｒｅｖ）当たりに２５個の車速パルス（２５ｐｌｓ）を発生する。ＥＣＵ１６に入力される車速パルスは、車速が６０ｋｍ／ｈのとき６３７ｒｐｍに相当するものでなければならないという要請があり、そのような車速パルスが車速センサ２１から発生するように、メータギヤ３２のギヤ比、具体的にはメータドライブギヤ３３の歯数Ｚｄ１とメータドリブンギヤ３４の歯数Ｚｄ２とが定められている。なお車型に応じてタイヤ動半径やファイナルギヤ比等が異なる場合はメータドリブンギヤ３４が適宜組み替えられる。
【００６８】
ここでは変速機が４速に入っている場合を例にとって説明する。車速センサ２１の回転軸３１が１回転するときのインプットシャフト回転数Ｎｉは次式（１）により求められる。
【００６９】
【数１】
0004101527.tif 000002
【００７０】
なおメータギヤ３２のギヤ比ＧＲ（ｍ）を
【００７１】
【数２】
0004101527.tif 000003
【００７２】
とし、４速のギヤ比即ち減速比ＧＲ（４）を
【００７３】
【数３】
0004101527.tif 000004
【００７４】
とする。（１）式の両辺に入力主ギヤ１１の歯数ＺＭ５を乗じると、車速センサ２１の回転軸３１が１回転する間即ち車速センサ２１が２５パルス発生する間に、変速機回転センサ２０から発生する変速機パルス数ＰＴＭが算出できる（入力主ギヤ１１の通過歯数＝入力副ギヤ１２の通過歯数なので）。即ち、
【００７５】
【数４】
0004101527.tif 000005
【００７６】
基本的にはこの（２）式に従えば上記原理に基づくギヤ段検出方法を実現できる。即ち、（２）式における各ギヤ段のギヤ比ＧＲ（１），ＧＲ（２），ＧＲ（３），・・・と、メータギヤ３２のギヤ比ＧＲ（ｍ）と、入力主ギヤ１１の歯数ＺＭ５とを予めＥＣＵ１６に記憶しておき、ＥＣＵ１６において、車速センサ２１からの２５個のパルスをカウントすると共に、その間に変速機回転センサから発生された変速機パルス数ＰＴＭをカウントする。そしてこのカウントされた変速機パルス数ＰＴＭと、上記メータギヤのギヤ比ＧＲ（ｍ）及び入力主ギヤ１１の歯数ＺＭ５とを（２）式に代入し、その上で（２）式に各ギヤ段のギヤ比ＧＲ（１），ＧＲ（２），ＧＲ（３），・・・を順次代入していく。そして（２）式がほぼ成立したギヤ段を現在のギヤ段として決定する。以上を第一の方法とする。
【００７７】
しかしながら、本実施形態ではＥＣＵ１６における内部処理を簡単化するため、以下のような処理を行っている。（２）式の両辺をギヤ比ＧＲ（４）で割ると、
【００７８】
【数５】
0004101527.tif 000006
【００７９】
となる。つまり、変速機パルス数ＰＴＭをギヤ比で割った値はギヤ段に拘わらず一定値Ｎｄとなるのである。そこで、ＥＣＵ１６にはこの一定値Ｎｄと、各ギヤ段のギヤ比ＧＲ（１），ＧＲ（２），ＧＲ（３），・・・のみを予め記憶しておく。そしてギヤ段の検出に際しては、ＥＣＵ１６において、車速センサ２１からの２５個のパルスをカウントする間の変速機回転センサ２０からの変速機パルス数ＰＴＭをカウントし、このカウントされた変速機パルス数ＰＴＭと上記一定値Ｎｄとを（３）式に代入し、その上で（３）式に各ギヤ段のギヤ比ＧＲ（１），ＧＲ（２），ＧＲ（３），・・・を順次代入していき、（３）式がほぼ成立したギヤ段を現在のギヤ段として決定する。これを第二の方法とする。
【００８０】
なお、実測値としての変速機パルス数ＰＴＭを現在のギヤ段のギヤ比で割っても理論上の一定値Ｎｄには正確に一致しないことがある。よってその除算によって得られた値が一定値Ｎｄに略一致したとき、例えば一定値Ｎｄに対しその数％以内に入っているとき（３）式成立とする。これが「ほぼ成立」の意味である。
【００８１】
また、（３）式に基づく別の方法としては、カウントされた変速機パルス数ＰＴＭを一定値Ｎｄで割ってギヤ比を算出し、このギヤ比に対応したギヤ段を現在のギヤ段として決定してもよい。この計算でも前記同様に除算によって得られた値が現在のギヤ段のギヤ比に正確に一致しないことがあるので、そのギヤ比に略一致、例えばそのギヤ比に対し数％以内に入っているとき、そのギヤ比に対応したギヤ段を現在のギヤ段としてもよい。これを第三の方法とする。
【００８２】
ここで、上記第二の方法を具体値を挙げて説明する。図１２に示すように、例えばメータドライブギヤ３３の歯数Ｚｄ１＝４、メータドリブンギヤ３４の歯数Ｚｄ２＝１０、入力主ギヤ１１の歯数ＺＭ５＝２８とする。このとき（３）式の左辺＝１０／４×２８＝７０となる。そこでこの７０という値を一定値ＮｄとしてＥＣＵ１６に記憶しておく。
【００８３】
また、図１３（ａ）に示すような各ギヤ段のギヤ比ＧＲをＥＣＵ１６に記憶しておく。なおここでは便宜上５速の変速機の例を取り扱う。図１に示した変速機は基本となる５速変速機に６速部分（６速主ギヤＭ６等からなる）をエキストラギヤとして追加したものであり、この６速部分を省略すれば５速変速機となる。
【００８４】
図１３（ｂ）に示すのは、実際に変速機が各々のギヤ段に入っているとき、車速パルスが２５個発生したならば発生するであろう変速機パルス数ＰＴＭである。従っていま仮に車速パルスが２５個発生する間に実際の変速機パルスが２０３個発生し、これがＥＣＵ１６でカウントされたとする。するとＥＣＵ１６は、２０３を各ギヤ段のギヤ比ＧＲ（Ｒ）＝５．０６８，ＧＲ（１）＝５．３１５，ＧＲ（２）＝２．９０８・・・で割った値を順次算出し、先の一定値Ｎｄ＝７０に最も近いものを探し出す。ここでは２速のときが２０３／２．９０８＝６９．８と７０に最も近い（つまり７０の数％以内に入っている）ため、現在のギヤ段を２速と判定する。
【００８５】
図１３（ａ）の（Ｎｄ）は、各ギヤ段の変速機パルス数ＰＴＭを各ギヤ段のギヤ比ＧＲで割って小数点以下を切り捨てた値を参考までに示したものである。先の２速の例でいえば、６９．８の小数点以下を切り捨てた６９．０が（Ｎｄ）の値である。
【００８６】
なお、第三の方法に従えば、実際の変速機パルス数ＰＴＭ＝２０３を一定値Ｎｄ＝７０で割って得られる値２．９に最も近いギヤ比を探し出し、ＧＲ（２）＝２．９０８が最も近いので、２速と判定することになる。
【００８７】
さて、図１４に示すように、車種によっては車速センサ２１とＥＣＵ１６との間にパルス整合器３５が介在され、ＥＣＵ１６がパルス整合器３５を介して車速パルスを入力する場合がある。即ち、タイヤ動半径やファイナルギヤ比等のバリエーションが比較的多い車型については、工場出荷時のメータドリブンギヤ３４の組み替えが大変なことがあるので、この組み替えを行わない代わりにパルス整合器３５を調整し、これにより車速パルスの時間間隔を調整し、ＥＣＵ１６には車速６０ｋｍ／ｈのとき６３７ｒｐｍに相当する車速パルスが入力されるようにすることがある。
【００８８】
この場合、メータギヤ比はほぼ６０ｋｍ／ｈ＝６３７ｒｐｍ相当となるようなギヤ比に固定されると共に、パルス整合器３５にはその調整時に補正係数αが設定される。補正係数αは通常０．８〜１．２の範囲で可変であるが、パルス整合器３５が調整された後は一定値に固定される。パルス整合器３５への１の入力に対しその出力はαとなり、入力が２５パルスだとするとその出力は２５αパルスとなる。設定後のαの値はＥＣＵ１６に送られて記憶される。
【００８９】
この場合（２）式は以下のように変形できる。
【００９０】
【数６】
0004101527.tif 000007
【００９１】
従って、両辺をギヤ比ＧＲ（４）で割った値も一定値となり、この一定値をＮｄとすると（３）式は以下のように改められる。
【００９２】
【数７】
0004101527.tif 000008
【００９３】
従って、前記同様、（２）’式を用いて第一の方法によりギヤ段を決定でき、（３）’式を用いて第二及び第三の方法によりギヤ段を決定できる。
【００９４】
図１５にはこの場合の車速と変速機回転速度との関係を示している。補正係数αのとり得る範囲（αｍｉｎ＝０．８〜αｍａｘ＝１．２）に対応して、各ギヤ段における比例直線にもハッチングで示すようなある程度の範囲が生じる。ここで仮に図示の如く各ギヤ段の範囲が重ならないようであれば、計算値がいずれかの範囲に入ったときその入ったギヤ段を現在のギヤ段として特定することが可能である。
【００９５】
即ち、（３）’式によれば、補正係数αが最小値αｍｉｎのときＮｄは最大値Ｎｄｍａｘとなり、補正係数αが最大値αｍａｘのときＮｄは最小値Ｎｄｍｉｎとなる。そこで、実際にカウントされた変速機パルス数ＰＴＭをギヤ比ＧＲで割った値ＰＴＭ／ＧＲを各ギヤ段毎に計算し、Ｎｄｍｉｎ≦ＰＴＭ／ＧＲ≦Ｎｄｍａｘを満たすようなギヤ段を現在のギヤ段として決定することができる。
【００９６】
このように、かかるギヤ段検出装置によれば、センサの出力を時間要素で割って速度換算した値を用いるのではなく、センサから出力されるパルスの数自体（所謂パルスの生値）を用いて現在のギヤ段を決定するので、低車速時にも正確なギヤ段検出を行え、検出精度を上げることができ、ギヤ段の誤判定を未然に防止できる。
【００９７】
特にかかるギヤ段検出装置により、ギヤポジションセンサ２４の故障時にもギヤ段を検出でき、クラッチ制御（特に低車速時のクラッチ制御）が支障無く行える。また図１７に示すように４速又は６速のいずれに入っているかが１個のセレクトスイッチＳＷ２では判別できない場合であっても、このセレクトスイッチＳＷ２との併用により、或いはかかるギヤ段検出装置単独により、４速又は６速のいずれに入っているかを判別できる。そしてより積極的にはセンサやスイッチの数をさらに減少し、或いは全て省略することも可能であり、これにより一層のコスト低減が可能となる。
【００９８】
なお、低車速時には一定数のパルスが溜まるまでに時間がかかるので、ギヤ段検出に従来より時間が掛かるかもしれないが、それでも従来より遙かに正確なギヤ段検出が可能なのでそのメリットは大である。一方高車速時にはパルスが一瞬で溜まるのでギヤ段検出も即行える。
【００９９】
さて、次に、本発明に関わるギヤ段検出器の故障診断装置を説明する。
【０１００】
上記で説明したように、本実施形態ではギヤ段検出装置によっても現在或いは実際のギヤ段を検出できる。よってギヤポジションセンサ２４により検出されたギヤ段（以下「センサ検出ギヤ段」という）と、ギヤ段検出装置により検出されたギヤ段（以下「パルス検出ギヤ段」という）とが異なる場合、ギヤポジションセンサ２４とギヤ段検出装置とのいずれかが故障（又は異常、以下同様）であると考えることができる。
【０１０１】
ギヤ段検出装置の故障は以下のようにしてＥＣＵ１６により検出される。例えば図１２及び図１３に示した上記第二の方法による例において、装置が正常ならば、実際に計測された変速機パルス数ＰＴＭを各ギヤ段のギヤ比ＧＲで割った値はほぼ一定値Ｎｄ＝７０となるはずである。しかしそれが７０±Ｘ（ｅｘ．Ｘ＝３）の範囲に入らないようであれば装置を故障と判定することができる。例えば変速機が実際に２速に入っていた場合、図１３（ｂ）によれば約２０３の変速機パルスが発生するはずであるが、これが例えば２２０とかいうように大きく２０３から外れるような変速機パルス数が検知された場合、装置を故障と判断することになる。なおノイズ等の影響で一時的に計算結果が予定値から大きく外れることもある。このような場合も含め、計算結果が予定値から大きく外れたときはギヤ段を検出しない。
【０１０２】
一方、ギヤ段検出装置により正確なパルス検出ギヤ段が検出されたという前提の下で、ＥＣＵ１６は、センサ検出ギヤ段がパルス検出ギヤ段と異なるとき、ギヤポジションセンサ２４が故障であると判断する。図１７に示したように、ギヤポジションセンサ２４はシフトストロークセンサ３１とセレクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２とからなり、ギヤポジションセンサ２４の故障とはこれらセンサ又はスイッチのいずれかの故障を意味する。
【０１０３】
最も簡単な故障検出方法としては以下の方法がある。仮にシフトストロークセンサ３１が正常でシフト方向最前列の位置（リバース、２速、４速又は６速相当の位置）を示している場合、ギヤ段検出装置では４速と判断しているのに、セレクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２は両方ＯＦＦで２速を検出していたとする。この場合、本来セレクトスイッチＳＷ２はＯＮでなければならないのだから、セレクトスイッチＳＷ２が故障、特に断線等によるオープン故障であると判断することができる。
【０１０４】
しかし、本実施形態ではさらに正確な故障判断を行うため以下の方法を採用している。なお前提としてシフトストロークセンサ３１とギヤ段検出装置とは正常であるとする。図１８▲１▼に示されるように、いま仮に変速機が実際にリバースに入っており、真のギヤ段がリバースであったとする。そしてシフトストロークセンサ３１によってシフト方向最前列の位置（リバース、２速、４速又は６速相当の位置）が示されており、他方セレクトスイッチＳＷ１のオープン故障によりセレクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２がＯＦＦになっていて、ギヤポジションセンサ２４によっては誤って２速が検出されているとする。この場合、車速パルス２５個当たりの変速機パルス数ＰＴＭは図１３（ｂ）にも示したように約３５４個が実測されるはずである。この３５４個を誤検出された２速のギヤ比＝２．９０８で割ると１２１．７となり約１２１となる。
【０１０５】
従って、本実施形態では、図１８に示されるマップのうち変速機パルス数ＰＴＭを除く各データをＥＣＵ１６に予め記憶しておき、セレクトスイッチＳＷ１又はＳＷ２のオープン故障を正確に検知するようになっている。即ち、実測された変速機パルス数ＰＴＭ（上記リバースの例▲１▼でいえば３５４個、以下同様）を、ギヤポジションセンサ２４によって誤検出されたギヤ段（２ｎｄ）のギヤ比（２．９０８）で割り、その値が対応する一定値Ｎｄ（１２１．０）にほぼ一致したら、セレクトスイッチＳＷ１がオープン故障であると判断し、真のギヤ段を対応するギヤ段（リバース）とする。逆にほぼ一致しなかったらオープン故障の判断はしない。ギヤ段検出装置の故障や一時的なノイズの影響等が考えられるからである。
【０１０６】
図１８▲２▼は、真のギヤ段が１速でシフトストロークセンサ３１が最後列の位置（１速、３速又は５速相当の位置）を示しているのに、セレクトスイッチＳＷ１のオープン故障により誤って３速が検出されている場合である。
【０１０７】
図１８▲３▼は、真のギヤ段が４速でシフトストロークセンサ３１が最前列の位置を示しているのに、セレクトスイッチＳＷ２のオープン故障により誤って２速が検出されている場合である。
【０１０８】
図１８▲４▼は、真のギヤ段が５速でシフトストロークセンサ３１が最後列の位置を示しているのに、セレクトスイッチＳＷ２のオープン故障により誤って３速が検出されている場合である。
【０１０９】
このように、故障時のデータを予め記憶しておいてこれと照合し確認する作業を加えることによって、ギヤ段検出器の故障診断をより正確に行える。なおここではセレクトスイッチＳＷ１又はＳＷ２のオープン故障のみを示したが、ショート等のクローズ故障やシフトストロークセンサ３１の故障にも同様の方法が採用できる。
【０１１０】
さて、このようにギヤポジションセンサ２４の故障が検出されると、ＥＣＵ１６はこの故障が検出されている時間を計測する。より具体的には、ＥＣＵ１６は、所定時間（例えば２０ｍｓｅｃ）毎に故障が検出されたかどうかの判断と、故障が検出された場合の内蔵カウンタの単位数（例えば１）ずつの増大とを繰り返す。なおカウント値の初期値はゼロである。そしてそのカウント値が所定値（例えば１０又は１４）に達したら、最終的にギヤポジションセンサ２４の故障と判断する。
【０１１１】
一方、そのカウンタ増大中に現ギヤ段からのギヤ抜き操作があったとき、ＥＣＵ１６は、そのギヤ段に再度入れられるまでギヤ抜き操作時のカウント値を保持する。例えば、現ギヤ段＝４速での走行中にギヤポジションセンサ２４の故障が検知され、カウントアップが実行されているときに、４速からのギヤ抜き操作が行われた事実がノブスイッチ２５の出力により検知されると、カウントアップを中断すると共にギヤ抜き操作時のカウント値を保持する。そして再び４速に入れられ且つ故障が検知されれば、保持されていたカウント値からカウントアップを再開し、カウント値が所定値に達したら最終的にギヤポジションセンサ２４の故障と判断する。
【０１１２】
逆に、カウントアップ中にギヤポジションセンサ２４からの正常な信号、即ち４速であることを示す信号を検出したときは所定時間毎にカウンタを１ずつ減少する。なおカウント値をキャンセルし初期値に戻すようにしてもよい。
【０１１３】
また、故障を検出しているカウントアップ中には、予めどのスイッチがどんな故障（断線又は短絡）をしているかという故障モードが分かっているので、断線故障と検出しているスイッチがＯＮになった場合や、短絡故障と検出しているスイッチがＯＦＦになった場合等の正常な信号を検出したときに、速やかに所定時間毎にカウントを１ずつ減少させたり、カウント値をキャンセルし初期値に戻すようにしてもよい。これにより、正確且つ迅速に故障診断できるようになる。
【０１１４】
従来は、故障が検知されてもカウントアップ中にギヤ抜き操作があったときは、カウント値をキャンセルするような方法が採られていた。しかし、本実施形態では、ギヤ抜き操作があったときカウント値を保持し、再度そのギヤ段に入れられたとき故障が検出されればカウントアップを再開するので、ギヤ抜き操作により故障の疑いが解消されることはなく、正確な故障診断が行える。これにより信頼性を高めることが可能となる。
【０１１５】
なお、本発明の実施形態は上述のものに限られない。例えば、上記実施形態ではカウンタを用いてギヤ段検出器の故障検出時間を計測したが、例えばタイマ等を用いて故障検出時間を直接計測するようにしても良い。
【０１１６】
また、上記実施形態では自動クラッチとマニュアル変速機とを組合せた動力伝達装置であったが、クラッチはマニュアルでも構わないし、変速機も自動であっても構わない。要は、変速機のギヤ段検出器を備えるあらゆる装置に本発明を適用できる。また車両の動力伝達装置以外にも適用できるものである。
【０１１７】
上記実施形態ではギヤ段検出装置によるギヤ段検出に際し、車速パルスの単位数を１回転（３６０°位相）相当の２５パルスに設定したが、これは例えば２回転（７２０°位相）相当、半回転（１８０°位相）相当のように適宜変更できるものである。これを一般的にＮ回転相当とすると、式（１）〜（３）、（２）’、（３）’の両辺にＮを掛けるのと同じこととなり、実質的には上記方法が変更されるわけではなく、カウントされる変速機パルス数の値（図１３（ｂ）、図１８）が変わるだけである。
【０１１８】
上記実施形態のギヤ段検出装置では、変速機の出力軸側パルス（車速パルス）を基準とし、出力軸側パルスが単位数（２５パルス）をカウントしたときの入力軸側パルス数によりギヤ段を特定したが、これは逆でも良く、入力軸側パルス（変速機パルス）を基準としてもよい。
【０１１９】
上記実施形態では入力軸側パルス発生手段を副軸側に設けた変速機回転センサ２０とし、入力副ギヤ１２の通過歯数をカウントしているが、これは入力軸側に設けたセンサで構成しても良く、入力主ギヤ１１の通過歯数をカウントするようにしてもよい。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ギヤ段検出器の故障診断を正確に行え、信頼性を高められるという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る車両の動力伝達装置を示すスケルトン図である。
【図２】本実施形態に係る油圧供給装置を示す油圧回路図である。
【図３】本実施形態に係る油圧供給装置の特性線図である。
【図４】本実施形態に係る電子制御装置を示す構成図である。
【図５】本実施形態に係るクラッチ接続制御の内容を示すタイムチャートで、シフトアップの場合である。
【図６】本実施形態に係るクラッチ接続制御の内容を示すタイムチャートで、シフトダウンの場合である。
【図７】本実施形態に係るクラッチ接続制御の内容を示すタイムチャートで、ガレージシフトの場合である。
【図８】本実施形態に係るシフトアップ時のステップデューティ算出マップである。
【図９】本実施形態に係るシフトダウン時のステップデューティ算出マップである。
【図１０】本実施形態に係るガレージシフト時のステップデューティ算出マップである。
【図１１】ギヤ段検出装置の一実施形態を示す構成図である。
【図１２】図１１のギヤ段検出装置を簡略化して示した図である。
【図１３】ギヤ段検出に用いる各ギヤ段のギヤ比等の具体値を示す。
【図１４】ギヤ段検出装置の他の実施形態を示す構成図である。
【図１５】補正係数の範囲を考慮した車速と変速機回転速度との関係を示すグラフである。
【図１６】一般的な車速と変速機回転速度との関係を示すグラフである。
【図１７】本実施形態に係るギヤポジションセンサの構成を示す図である。
【図１８】ギヤ段検出器の故障判定に用いるマップである。
【符号の説明】
８  インプットシャフト
９  アウトプットシャフト
１６  電子コントロールユニット（ＥＣＵ）
２０  変速機回転センサ
２１  車速センサ
２４  ギヤポジションセンサ
３１  シフトストロークセンサ
ＧＲ  ギヤ段のギヤ比
Ｎｄ  一定値
ＰＴＭ  車速パルス数
ＳＷ１，ＳＷ２  セレクトスイッチ
Ｔ／Ｍ  変速機
【図１】
0004101527.tif 000009
【図２】
0004101527.tif 000010
【図３】
0004101527.tif 000011
【図４】
0004101527.tif 000012
【図５】
0004101527.tif 000013
【図６】
0004101527.tif 000014
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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