(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦クラッチのストロークを検出するクラッチストロークセンサの異常診断方法であって、クラッチ摩耗に応じて変化する所定の基準値を予め求めておき、この基準値との一定の差をもって異常値を決め、この異常値と前記クラッチストロークセンサの出力値との比較によりクラッチストロークセンサの異常を判断し、
前記基準値が、摩擦クラッチに作動力を供給するための流体圧管路系の内圧に基づく値であり、
前記流体圧管路系が摩擦クラッチをストロークさせるためのシリンダを備え、このシリンダのピストンがピストンストッパに突き当たった時のクラッチストロークセンサの出力値に一定値を加算又は減算し、これによって求められた値と基準値との差を求め、その差をもって前記差とすることを特徴とするクラッチストロークセンサの異常診断方法。
【請求項２】
摩擦クラッチのストロークを検出するクラッチストロークセンサと、摩擦クラッチに作動力を供給するための流体圧管路系であって、摩擦クラッチのストロークに応じて内圧を変化させる流体圧管路系と、該流体圧管路系の内圧が所定値に達したとき検出信号を発生するスイッチ手段と、該スイッチ手段の検出信号発生時におけるクラッチストロークセンサの出力値を基準値として学習し、該基準値に対しそれぞれ異なる二つの設定値を加算及び減算して二つの異常値を算出し、クラッチストロークセンサの出力値が上記二つの異常値のいずれかに達したとき、クラッチストロークセンサを異常と判断する異常検出手段とを備え、
前記流体圧管路系が摩擦クラッチをストロークさせるためのシリンダを備え、このシリンダのピストンがピストンストッパに突き当たった時のクラッチストロークセンサの出力値にそれぞれ異なる二つの一定値を加算及び減算し、これによって求められた二つの値と基準値との差を求め、それら差をもって前記設定値とすることを特徴とするクラッチ断接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のオートクラッチ装置等に適用されるクラッチストロークセンサの異常診断方法及びクラッチ断接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、摩擦クラッチにアクチュエータを組み合わせ、クラッチを自動断接し得る所謂オートクラッチ装置が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このオートクラッチ装置の場合、クラッチストロークセンサで実際のクラッチの接続状況を見ながら、クラッチの断接制御を行うため、クラッチストロークセンサに異常が生じると正確な制御が行えない。従って、クラッチストロークセンサの異常診断を行って、異常時には別モードの制御で車両の安全運転を確保し、この旨を運転手に早急に伝える必要がある。
【０００４】
一方、摩擦クラッチは使用に応じて摩耗するため、この摩耗状況に合わせて早急にセンサの異常を判断する必要もある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、摩擦クラッチのストロークを検出するクラッチストロークセンサの異常診断方法であって、クラッチ摩耗に応じて変化する所定の基準値を予め求めておき、この基準値との一定の差をもって異常値を決め、この異常値と前記クラッチストロークセンサの出力値との比較によりクラッチストロークセンサの異常を判断し、前記基準値が、摩擦クラッチに作動力を供給するための流体圧管路系の内圧に基づく値であり、前記流体圧管路系が摩擦クラッチをストロークさせるためのシリンダを備え、このシリンダのピストンがピストンストッパに突き当たった時のクラッチストロークセンサの出力値に一定値を加算又は減算し、これによって求められた値と基準値との差を求め、その差をもって前記差とするものである。
【０００８】
また、本発明に係るクラッチ断接装置は、摩擦クラッチのストロークを検出するクラッチストロークセンサと、摩擦クラッチに作動力を供給するための流体圧管路系であって、摩擦クラッチのストロークに応じて内圧を変化させる流体圧管路系と、この流体圧管路系の内圧が所定値に達したとき検出信号を発生するスイッチ手段と、このスイッチ手段の検出信号発生時におけるクラッチストロークセンサの出力値を基準値として学習し、この基準値に対しそれぞれ異なる二つの設定値を加算及び減算して二つの異常値を算出し、クラッチストロークセンサの出力値が上記二つの異常値のいずれかに達したとき、クラッチストロークセンサを異常と判断する異常検出手段とを備え、前記流体圧管路系が摩擦クラッチをストロークさせるためのシリンダを備え、このシリンダのピストンがピストンストッパに突き当たった時のクラッチストロークセンサの出力値にそれぞれ異なる二つの一定値を加算及び減算し、これによって求められた二つの値と基準値との差を求め、それら差をもって前記設定値とするものである。
【０００９】
本発明によれば、クラッチ摩耗に応じて変化する基準値を利用するので、クラッチストロークセンサの異常判断をクラッチ摩耗状態に拘らず早急に行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図２は本発明が適用されるクラッチ断接装置を示している。このクラッチ断接装置は所謂セミオートクラッチ装置の構成が採られている。即ちクラッチ１は摩擦クラッチであり、これをマニュアル断接手段２でマニュアル断接するか、或いは自動断接手段３で自動断接するように構成されている。なお図は、クラッチ１が接続されいずれの手段も作動されてない通常時の状態を示す。
【００１３】
クラッチ１は、そのクラッチフォーク４を、流体圧シリンダとしてのスレーブシリンダ５により往復動させることで、断接方向にストロークされる。スレーブシリンダ５にはクラッチ作動力となる油圧（流体圧）が中間シリンダ６から供給される。中間シリンダ６は、マスタシリンダ７から供給される油圧と、油圧源８から供給される油圧とを切り替えて、その供給油圧に応じた油圧をスレーブシリンダ５に送る。マスタシリンダ７はクラッチペダル９の踏込量（操作量）に応じた油圧を発生し中間シリンダ６に送る。油圧源８はモータ１０、油圧ポンプ１１、チェック弁３２、電磁弁３０，３１及びリリーフ弁１３を備え、電子式コントロールユニット１４でモータ１０及び電磁弁３０，３１が駆動制御されて、所定の油圧給排制御を行うようになっている。これらにより油圧管路系が構成され、作動流体としてのオイルはオイルタンク１５に溜められる。
【００１４】
電磁弁３０，３１はコントロールユニット１４でデューティ制御され、ここではノーマルクローズのもの、つまりOFF で閉となるものが使用される。電磁弁３０，３１はクラッチ１の接続のため、或いはスレーブシリンダ５からのオイル排出のために用いられる。それぞれの電磁弁３０，３１は流路径が異なる。これら電磁弁３０，３１の制御の仕方で連続的にクラッチ接続速度が変えられる。リリーフ弁１３は油圧が異常上昇したときに開くフェールセーフのためのもので、通常は閉じている。
【００１５】
この構成では、クラッチ１のマニュアル断接が以下のように行われる。まず図示状態からクラッチペダル９が踏み込まれることにより、マスタシリンダ７から油圧が発生する。そして実線矢印で示すように、この油圧が中間シリンダ６の内部のピストン１６，１７を二つ同方向に押し、中間シリンダ６からペダル踏込量に相当する油圧をスレーブシリンダ５に供給させる。するとスレーブシリンダ５では内部のピストン１８が押され、これによりクラッチフォーク４が押され、クラッチ１はペダル踏込量相当分だけ分断側に操作される。クラッチペダル９の戻し操作を行えば破線矢印で示すように油圧が戻ってクラッチ１は接続側に操作される。このとき中間シリンダ６のピストン１６，１７がスプリング３５で通常位置に押し戻される。このようにしてマニュアル断接が達成され、クラッチペダル９、マスタシリンダ７、中間シリンダ６及びスレーブシリンダ５がマニュアル断接手段２を構成することとなる。
【００１６】
一方、クラッチ１ないしクラッチフォーク４のストロークはクラッチストロークセンサ１９により常時検出されている。クラッチストロークセンサ１９はリンク３６を介してクラッチフォーク４により動作されるポテンショメータである。図１に示すように、クラッチストロークセンサ１９は、クラッチストロークに応じた電圧を出力し、特にクラッチ分断側ほど大きな電圧を出力するようになっている。また中間シリンダ６の出口部に油圧スイッチ３３が設けられる。これは検出油圧が上昇してある設定値に達したとき、OFF からONになる。これらセンサ１９、スイッチ３３の信号はコントロールユニット１４に送られる。
【００１７】
かかる装置は通常のマニュアル式トランスミッション２０を備えた車両に装備される。トランスミッション２０は、リンクやワイヤケーブル等によりシフト操作手段（シフトレバー装置）２１に機械的に連結され、シフト操作に連動して変速可能である。シフト操作手段２１においては、シフトノブ２２がノブレバー２３に対し僅かに揺動（首振り）可能となっており、その揺動によって内部の接点を接触させ、所定の変速信号を発生するようになっている。またトランスミッション２０には、ギヤ段位置を検出するためのシフトセンサ３４、セレクトセンサ３５及びニュートラルスイッチ２４が装備されている。これらセンサやスイッチの信号はコントロールユニット１４に送られる。
【００１８】
この構成では、クラッチ１の自動断接が以下のように行われる。例えば所定のギヤ段で走行中、運転手が変速しようとしてシフトノブ２２にシフト力を与えたとする。するとシフトノブ２２が微小揺動してシフト操作手段２１から変速信号が発生し、これがコントロールユニット１４に送られ、コントロールユニット１４はモータ１０を起動する。すると油圧ポンプ１１が起動されて油圧を発生し、この油圧が実線矢印で示すようにチェック弁３２を押し開けて中間シリンダ６に至る。中間シリンダ６ではピストン１６，１７を離間方向に押動する。これによって出口側のピストン１７がさらに出口側のオイルを加圧し、スレーブシリンダ５に油圧を供給する。こうなるとスレーブシリンダ５のピストン１８がクラッチフォーク４を押してクラッチ１を分断する。この後モータ１０を停止すると、チェック弁３２で油圧が保持されるのでクラッチ１が断保持される。
【００１９】
こうしてクラッチ１が切れた後、運転手による継続的なシフトレバー操作によりトランスミッション２０が次のギヤ段に入れられる。
【００２０】
これと同時にコントロールユニット１４は、シフトセンサ３４、セレクトセンサ３５の信号からトランスミッション２０が変速されたことを知り、クラッチ１の接続制御を開始する。具体的には電磁弁３０，３１をエンジン運転状態、車両走行状態、運転手の意思状態に合わせて最適に開放制御する。これにより破線矢印で示すようにスレーブシリンダ５から油圧が排出され、クラッチフォーク４が戻されてクラッチ１が最適速度で接続される。このように、コントロールユニット１４、油圧源８、中間シリンダ６及びスレーブシリンダ５が自動断接手段３を構成することとなる。
【００２１】
なお、マニュアル断接と自動断接との切替えは車室内に設けられた切替スイッチ２５によって行われる。
【００２２】
さて、このクラッチ断接装置では、クラッチストロークセンサ１９により実際のクラッチストロークを見ながらクラッチのフィードバック断接制御を行うようになっている。よってクラッチストロークセンサ１９が故障したり、これへの配線が断線或いはバッテリショートするなど、クラッチストロークセンサ１９の異常が発生するとクラッチ１の正確な制御が行えない。特に図１を参照して、バッテリショートの場合だと、クラッチストロークセンサ出力電圧Ｖが異常上昇するため、コントロールユニット１４の方でクラッチ１の接続が十分でないと判断し、クラッチ１を接側に操作し続ける虞がある。
【００２３】
よってコントロールユニット１４においては、クラッチ１が明らかにストローク範囲外となる最大及び最小リミット電圧Ｖmax,Ｖmin が初期値としてメモリされ、出力電圧Ｖがこれら電圧Ｖmax,Ｖmin に達したならばクラッチストロークセンサ１９を異常と判断し、運転手にその旨を警告灯で知らせるようになっている。この場合はクラッチ制御モードが別の異常モードに移行し、クラッチ１が断保持される。これによって運転手は安全な状態であることを確認した後、切替スイッチ２５をマニュアルモードに切替え、マニュアルクラッチ操作により車両を運転することができる。
【００２４】
ところが、本装置では摩擦クラッチを用いており、クラッチの使用領域がクラッチの摩耗状態に応じて変化するので、これが問題となる。
【００２５】
即ち、図１に示すように、クラッチ１が新品のときは、クラッチストロークセンサ１９において比較的高電圧のＡ領域が使用領域となるが、クラッチ１の摩耗が進行していくと使用電圧が徐々に減少していって例えば図示するようなＢ領域が使用領域となる。
【００２６】
そして前述の最大及び最小リミット電圧Ｖmax,Ｖmin は、これら使用領域全てを含むように、現在の使用領域とはかけ離れた大小の値が設定されている。
【００２７】
こうなると、現在の使用領域から若干外れた程度では異常判断が行えず、上述の不具合が発生し信頼性が低下してしまう。また、センサ出力電圧がリミット電圧Ｖmax,Ｖmin に達するのがどうしても遅くなるため、センサ異常を早急に判断することができない。
【００２８】
そこで、現在の使用領域に合わせてそれより若干高い値及び低い値を設定し、その値に達した時点で異常と判断するのが望ましいが、前述のようにセンサの使用領域がクラッチ摩耗状態に応じて変化するため、一定値による設定は行えない。
【００２９】
そこで、本装置ではクラッチ摩耗に応じて或いは追従して変化する後述の基準値を予め求めておき、この基準値との一定の差をもって大小の異常値を決め、これら異常値とセンサ値とを比較することで、クラッチ摩耗に応じた最適な異常診断を行うようにしている。
【００３０】
具体的には、クラッチストロークセンサ１９の正常時に、油圧スイッチ３３がONになる時のクラッチストロークセンサ出力電圧Ｖをコントロールユニット１４が基準値として学習しておく（図１のＰ1 ，Ｐ2 ）。そしてコントロールユニット１４が、この基準値に対しそれぞれ異なる二つの設定値（図１のＸ，Ｙ）を加算及び減算して断側異常値（図１のＶ1X，Ｖ2X）及び接側異常値（図１のＶ1Y，Ｖ2Y）を算出する。そしてクラッチストロークセンサ出力電圧Ｖが、これら断側異常値又は接側異常値に達したならば、クラッチストロークセンサ１９を異常と判断するのである。
【００３１】
ここで、油圧スイッチ３３の作動点（油圧スイッチ３３がONとなる圧力）は、中間シリンダ６の出口圧（スレーブシリンダ５の内圧）がクラッチ接位置のときの値から若干高まり、クラッチフォーク４が動作する寸前のときの圧力値（所謂遊び分相当の圧力値）に設定されている。クラッチの摩耗により、クラッチ接のときのクラッチフォーク４の位置は図２に仮想線で示すように接側にずれてくる。そしてセンサ１９の使用領域もずれてくる。しかし、油圧スイッチ３３の作動点はクラッチ摩耗状態によらず一定である。よってこれを利用し、油圧スイッチ作動点のセンサ出力値をクラッチ摩耗状態を表す目安として、これに基づき断側異常値及び接側異常値を定めることにより、クラッチ摩耗状態によらない好適なクラッチストロークセンサ異常診断を行うのである。
【００３２】
ここで設定値Ｘ，Ｙの設定方法を説明する。クラッチ新品時、具体的には車両の工場出荷時或いはクラッチ交換直後、モータ１９を所定の設定時間（通常のクラッチ分断時間の２〜３倍以上）駆動してポンプ１１を回し、油圧を中間シリンダ６に送る。こうなると両ピストン１６，１７間に油圧が供給され、油圧スイッチ３３がONとなって基準値Ｐ1 が求められた後、一方のピストン１７が一方のピストンストッパ８０（ここではシリンダ端壁）に突き当たる。この時クラッチストロークセンサ１９が最大の出力を示すので、この時のクラッチストロークセンサ１９の値Ｓ1Xをコントロールユニット１４が学習し、この値Ｓ1Xに一定値Ｘ1 を加え、求められたＳ1X＋Ｘ1 から前記Ｐ1 を差し引けば、設定値Ｘを算出することができる。以降、このＸを基準値に加えて断側異常値を求めるようにする。使用領域Ｂのときは断側異常値がＶ2Xである。
【００３３】
次に設定値Ｙの求め方であるが、上述のようにクラッチを分断した後、モータ１９及びポンプ１１を停止し、所定の設定時間（通常のクラッチ接続時間の２〜３倍以上）電磁弁３０，３１を開放し、中間シリンダ６の両ピストン１６，１７間から油圧を排出する。すると一方のピストン１７がスプリング３５で押し戻されると同時に、他方のピストン１６が他方のピストンストッパ８１（ここではシリンダ端壁）に突き当たる。この時クラッチストロークセンサ１９が最小の出力を示すので、この時のクラッチストロークセンサ１９の値Ｓ1Yをコントロールユニット１４が学習し、この値Ｓ1Yから一定値Ｙ1 を差し引き、このＳ1Y−Ｙ1 を前記Ｐ1 から差し引けば、設定値Ｙを算出することができる。以降、基準値からＹを差し引いて接側異常値を求めるようにする。使用領域Ｂのときは接側異常値がＶ2Yである。
【００３４】
異常値の目的から明らかなようにＸ1 ，Ｙ1 は比較的小さい値である。こうして基準値が分かった時点で自ずとセンサ使用領域に近い異常値が確定でき、それら異常値の範囲外でセンサ１９の使用を禁止することができる。上述のＳ1X，Ｓ1Yはストッパ学習値と称され、所謂メカ限界値である。これら値は車両運転時に随時更新される。上述の設定値Ｘ，Ｙの算出方法だと、電気的、機械的なバラツキがあっても車種毎に最良の異常値を設定できる。
【００３５】
このようにここでは断側異常値及び接側異常値をクラッチの摩耗に追従して変化させられる。こうなると現状のクラッチ摩耗状態ではあり得ない、且つ現状の使用領域近傍の出力値がセンサ１９から発せられても、センサ１９の異常を診断できる。これにより、異常診断を早い段階で早急に行い、信頼性を向上すると共に、車両の飛び出し等の不具合は完全に除去できる。
【００３６】
ここで、断側異常値及び接側異常値のみでもセンサ１９の異常判断ができるが、さらにリミット電圧Ｖmax,Ｖmin を加えることでバックアップが補償される。また油圧スイッチ３３は、その作動点が半クラッチ学習点（図１のＱ点）のバックアップのためにも利用されており、他の用途と共用であるため、低コスト化に貢献できる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明は他にも様々な実施の形態を採ることが可能である。例えばスイッチ手段については、上記油圧スイッチ３３に代えて、油圧を連続測定可能な油圧センサとしてもよい。流体圧も油圧以外が可能である。スイッチ手段の設置箇所も上記に限定されない。本実施形態ではセミオートクラッチ装置の例であったが、完全なオートクラッチ装置でも、マニュアルクラッチ装置でも本発明は適用できる。マニュアルクラッチ装置の場合はマスタシリンダ圧に基づき基準値を定めてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、異常診断を早い段階で早急に行え、信頼性を向上できると共に、車両の飛び出し等を完全に防止できるという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】クラッチストロークとクラッチストロークセンサ出力電圧との関係を示すグラフである。
【図２】クラッチ断接装置を示す全体構成図である。
【符号の説明】
１  摩擦クラッチ
４  クラッチフォーク
５  スレーブシリンダ
６  中間シリンダ
７  マスタシリンダ
８  油圧源
９  クラッチペダル
１０  モータ
１１  油圧ポンプ
１３  リリーフ弁
１４  コントロールユニット（異常検出手段）
１５  オイルタンク
１９  クラッチストロークセンサ
３０，３１  電磁弁
３２  チェック弁３２
３３  油圧スイッチ
Ｐ1 、Ｐ2   基準値
Ｖ  クラッチストロークセンサ出力電圧
Ｖ1X，Ｖ1Y，Ｖ2X，Ｖ2Y  異常値
Ｘ，Ｙ  設定値（差）
【図１】
0003834416.tif 000002
【図２】
0003834416.tif 000003