JP2006329302A

JP2006329302A - 車両の異常判定装置

Info

Publication number: JP2006329302A
Application number: JP2005152509A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yamamoto; 一洋山本; Shinji Harada; 慎二原田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2006-12-07

Abstract

【課題】回転数センサに異常が発生していることを精度よく判定する。
【解決手段】ＥＣＵは、シャフト両端部の回転数を検知するステップ（Ｓ１００）と、異常検知条件が成立し（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、シャフト両端部の回転数の差が予め定められた値異常であれば（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、異常センサを判定するステップ（Ｓ１０６）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の異常判定装置に関し、特に、クラッチと変速機との間を連結するシャフトに設けられる回転数センサの異常を判定する異常判定装置に関する。

従来より、常時噛合い式のギヤトレーンからなる変速機において、変速を手動ではなく、アクチュエータなどを用いて自動で行なうものがある。このような変速機が搭載された車両においては、エンジンと変速機との間に設けられたクラッチは、アクチュエータなどにより作動させられる。このような変速機が搭載される車両においては、適切な変速制御を行なうために、クラッチと変速機との間に回転数センサが設けられ、クラッチの出力軸側の回転数および変速機の入力軸側の回転数が検知される。

たとえば、特開２００２−１８８７２１号公報（特許文献１）は、複数変速比式のギアボックスを含むトランスミッション機構、特にオートマチック式のトランスミッション機構の伝達比の決定のための方法を開示する。この方法は、パルス状の入力信号を形成し、入力信号のパルス数がトランスミッション機構への入力軸の回転数に比例しており、パルス状の出力信号を形成し、出力信号のパルス数がトランスミッション機構の出力軸の回転数に比例しており、入力信号若しくは出力信号のパルス数をカウントし、カウントされたパルス数が、逆の出力信号若しくは入力信号の予め決められたパルス数の生じた時間と同じ時間内に生じたものであることを特徴とする。

特許文献１に開示されたオートマチック式のトランスミッション機構の伝達比を決定するための方法によると、所定の時間にわたる入力軸および出力軸の回転数をベースに伝達比を規定することに基づき、この規定がスピード変化に影響されず、したがって、有意義な時間で行なわれ、安定状態を必要とせず、決定の精度が改善される。
特開２００２−１８８７１２号公報

ところで、上述したような変速機が搭載されるＦＲ（Front Engine Rear Drive）車両においては、車両前方に配置されたエンジンから車両後方の駆動輪に動力を伝達するシャフトが設けられる。特に、変速機が車両の中央より後方側に配置されるような場合、クラッチと変速機とを連結するシャフトが長くなる場合がある。そのため、エンジンから駆動輪に動力が伝達される際に、シャフトの両端部にエンジンのトルクと駆動輪からの反力とによる逆方向のトルクが付与されてシャフトが捩れる可能性がある。このとき、シャフトの両端部間に回転数差が生じるため、１つの回転数センサによりクラッチの出力軸回転数と変速機の入力軸回転数とを検知するようにすると、クラッチおよび変速機において適切な変速制御が行なわれない可能性がある。そのため、シャフトの両端部にそれぞれ回転数センサを設けるなどして、プロペラシャフトが捩れても、両端部でそれぞれ回転数を検知することが考えられる。

しかしながら、シャフトの両端部に回転数センサを設ける場合において、両端部の回転数センサのうちのいずれかに発生した異常を検知しようとすると、断線等の異常については、検知信号に基づいて異常が発生していることを検知することができるが、短絡などによる測定誤差の拡大等の異常が発生していることについては検知できないという問題がある。

特許文献１に開示されたオートマッチ式のトランスミッション機構には、エンジンとクラッチとの間、クラッチと変速機との間および変速機の出力側にしか回転数センサが設けられていないため、上述したようなシャフトの両端部にそれぞれ回転数センサが設けられる場合について想定されていなかった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、回転数センサに異常が発生していることを精度よく判定する車両の異常判定装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の異常判定装置は、動力源の動力が入力されるクラッチと、前記クラッチとシャフトを介して連結される変速機とが搭載される車両の異常判定装置である。この異常判定装置は、シャフトが、その両端に付与されるトルクとトルクに対するシャフトの復元力とが略釣り合った状態であるか否かを検知するための検知手段と、シャフトの一方端に設けられ、シャフトの第１の回転数を検知するための第１の回転数検知手段と、シャフトの他方端に設けられ、シャフトの第２の回転数を検知するための第２の回転数検知手段と、略釣り合った状態が検知されるときに、第１の回転数と第２の回転数との比較結果に基づいて、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定するための異常判定手段とを含む。

第１の発明によると、検知手段は、クラッチと変速機との間に設けられるシャフトが、その両端に付与されるトルクとトルクに対するシャフトの復元力とが略釣り合った状態であるか否かを検知する。第１の回転数検知手段は、シャフトの一方端に設けられ、シャフトの第１の回転数を検知する。第２の回転数検知手段は、シャフトの他方端に設けられ、シャフトの第２の回転数を検知する。異常判定手段は、シャフトが略釣り合った状態であることが検知されるときに、第１の回転数と第２の回転数との比較結果に基づいて、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定する。シャフトが、その両端に付与されるトルクとトルクに対する復元力とが略釣り合った状態で回転している場合、シャフトの両端の回転数は、略同じ回転数になる。したがって、第１の回転数と第２の回転数とを比較して、シャフトの両端の回転数が略同じ回転数でなければ、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちいずれか一方に測定誤差の拡大等の異常が発生していると判定することができる。したがって、シャフトの両端に設けられる回転数センサに異常が発生していることを精度よく判定する車両の異常判定装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の異常判定装置においては、第１の発明の構成に加えて、検知手段は、動力源の出力に関連する物理量を検知するための出力検知手段と、検知された物理量の変化量が予め定められた値以下であると、シャフトが略釣り合った状態であることを検知するための手段とを含む。

第２の発明によると、出力検知手段は、動力源の出力に関連する物理量（たとえば、エンジンの回転数）を検知する。検知手段は、検知された物理量の変化量が予め定められた値以下であると、シャフトが略釣り合った状態であることを検知する。動力源からの動力がシャフトを介して変速機に伝達されている状態において、動力源の出力に関連する物理量の変化量が小さいと、動力源からシャフトの一方端に付与されるトルクが略一定の状態であるといえる。すなわち、シャフトの両端部に付与されるトルクとトルクに対するシャフトの復元力とが略釣り合った状態であるといえる。そのため、検知された物理量の変化量が、シャフトが略釣り合った状態となる予め定められた値以下になるときに、第１の回転数と第２の回転数とを比較することにより、第１の回転数検知手段および第２の回転数検知手段のうちのいずれか一方に、測定誤差の拡大等の異常が発生していることを精度よく判定することができる。

第３の発明に係る車両の異常判定装置においては、第２の発明の構成に加えて、出力検知手段は、動力源の回転数を検知するための手段を含む。

第３の発明によると、出力検知手段は、動力源（たとえば、エンジン）の回転数を検知する。動力源からの動力がシャフトを介して変速機に伝達されている状態において、動力源の回転数の変化量が小さいと、動力源からシャフトの一方端に付与されるトルクが略一定の状態であるといえる。すなわち、シャフトの両端部に付与されるトルクとトルクに対するシャフトの復元力とが略釣り合った状態であるといえる。そのため、回転数の変化量が、シャフトが略釣り合った状態となる予め定められた値以下になると、第１の回転数と第２の回転数とを比較することにより、第１の回転数検知手段および第２の回転数検知手段のうちのいずれか一方に、測定誤差の拡大等の異常が発生していることを精度よく判定することができる。

第４の発明に係る車両の異常判定装置は、動力源の動力が入力されるクラッチと、クラチとシャフトを介して連結される変速機とが搭載される車両の異常判定装置である。この異常判定装置は、動力源の動力が車両の駆動輪に伝達されない動力遮断状態であるか否かを検知するための状態検知手段と、シャフトの一方端に設けられ、シャフトの第１の回転数を検知するための第１の回転数検知手段と、シャフトの他方端に設けられ、シャフトの第２の回転数を検知するための第２の回転数検知手段と、動力遮断状態が検知されるときに、第１の回転数と第２の回転数との比較結果に基づいて、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定するための異常判定手段とを含む。

第４の発明によると、検知手段は、動力源の動力が車両の駆動輪に伝達された動力遮断状態であるか否かを検知する。第１の回転数検知手段は、シャフトの一方端に設けられ、シャフトの第１の回転数を検知する。第２の回転数検知手段は、シャフトの他方端に設けられ、シャフトの第２の回転数を検知する。異常判定手段は、動力遮断状態が検知されるときに、第１の回転数と第２の回転数との比較結果に基づいて、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定する。動力源の動力が駆動輪に伝達されない動力遮断状態において、シャフトの一方端にトルクが付与されても他方端は回転自在の状態であるため、シャフトに捩れ等の変形がない状態である。この場合、シャフトの両端の回転数は、略同じ回転数になる。したがって、第１の回転数と第２の回転数とを比較して、シャフトの両端の回転数が略同じでなければ、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちいずれか一方に測定誤差の拡大等の異常が発生していると判定することができる。したがって、シャフトの両端に設けられる回転数センサに異常が発生していることを精度よく判定する車両の異常判定装置を提供することができる。

第５の発明に係る車両の異常判定装置においては、第４の発明の構成に加えて、状態検知手段は、クラッチの状態に基づいて、動力遮断状態であるか否かを検知するための手段を含む。

第５の発明によると、状態検知手段は、クラッチの状態に基づいて、動力遮断状態であるか否かを検知する。これにより、たとえば、クラッチが遮断および係合のうち遮断状態であると、動力源の動力が車両の駆動輪に伝達されない動力遮断状態であることを検知することができる。

第６の発明に係る車両の異常判定装置においては、第４の発明の構成に加えて、状態検知手段は、変速機の状態に基づいて、動力遮断状態であるか否かを検知するための手段を含む。

第６の発明によると、状態検知手段は、変速機の状態に基づいて、動力遮断状態であるか否かを検知する。これにより、たとえば、変速機のシフトポジションがニュートラルであると、動力源の動力が車両の駆動輪に伝達されない動力遮断状態であることを検知することができる。

第７の発明に係る車両の異常判定装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、異常判定手段は、第１の回転数と第２の回転数との差が予め定められた値以上になると、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定するための手段を含む。

第７の発明によると、異常判定手段は、第１の回転数と第２の回転数との差が予め定められた値以上になると、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定する。シャフトの両端の回転数が略同じになると予測される状態（たとえば、シャフトの両端に付与されるトルクとトルクに対するシャフトの復元力とが略釣り合った状態、あるいは、動力源の動力が車両の駆動輪に伝達されない動力遮断状態）であるときに、第１の回転数と第２の回転数との差が予め定められた値以上（たとえば、センサの測定誤差の許容範囲に基づいて設定される値）になると、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定することができる。

第８の発明に係る車両の異常判定装置は、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、変速機の出力回転数を検知するための出力回転数検知手段をさらに含む。異常判定手段は、変速機における変速比と、第１の回転数と出力回転数との比、または、第２の回転数と出力回転数との比との比較結果に基づいて、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちいずれに異常が発生しているかを判定するための手段を含む。

第８の発明によると、出力回転数検知手段は、変速機の出力回転数を検知する。異常判定手段は、変速機における変速比と、第１の回転数と出力回転数との比、または、第２の回転数と出力回転数との比との比較結果に基づいて、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちいずれに異常が発生しているかを判定する。変速機の入力側の回転数と出力回転数との比により変速比を算出することができる。したがって、第１の回転数と出力回転数との比および第２の回転数と出力回転数との比のうちいずれかが変速機における変速比と異なる場合、異なる方の回転数検知手段に異常が発生していると判定することができる。

第９の発明に係る車両の異常判定装置は、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、車両の駆動輪の回転数を検知するための駆動輪回転数検知手段をさらに含む。異常判定手段は、変速機の変速比および変速機から駆動輪までの減速比と、第１の回転数と駆動輪の回転数との比、または、第２の回転数と駆動輪の回転数との比との比較結果に基づいて、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちいずれに異常が発生しているかを判定するための手段を含む。

第９の発明によると、駆動輪回転数検知手段は、車両の駆動輪の回転数を検知する。異常判定手段は、変速機の変速比および変速機から駆動輪までの減速比と、第１の回転数と駆動輪の回転数との比、または、第２の回転数と駆動輪の回転数との比との比較結果に基づいて、第１の回転数検知手段と第２の回転数検知手段とのうちいずれに異常が発生しているかを判定する。変速機の入力側の回転数と駆動輪の回転数との比により、変速機の変速比と変速機から駆動輪までの減速比との積を算出することができる。したがって、第１の回転数と駆動輪の回転数との比および第２の回転数と駆動輪の回転数との比のうちいずれかが変速機における変速比と予め定められた減速比との積と異なる場合、異なる方の回転数検知手段に異常が発生していると判定することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に示すように、本実施の形態に係る車両の異常判定装置が搭載される車両には、エンジン１０２と、クラッチ１０４と、シャフト１０６と、変速機１０８と、ディファレンシャル１１０と、駆動輪１１２と、ＥＣＵ１００とを含む。本実施の形態に係る車両の異常判定装置は、ＥＣＵ１００で実行されるプログラムにより実現される。

本実施の形態において、車両はＦＲ車として説明するが前輪から後輪へと動力を伝達するシャフトが搭載されれば、特にＦＲ車に限定されるものではない。たとえば、４輪駆動車であってもよいものとする。

また、本実施の形態において、エンジン１０２は、たとえば、ガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよいし、動力源であれば特に限定されるものではない。

エンジン１０２の動力は、クラッチ１０４の一方端に入力される。クラッチ１０４の他方端はシャフト１０６に連結される。クラッチ１０４は油圧機構１２２の作動によりエンジン１０２とシャフト１０６とを遮断する状態にしたり係合する状態にしたりする。

クラッチ１０４がエンジン１０２とシャフト１０６とを係合する状態になると、クラッチ１０４に入力された動力は、シャフト１０６を介して変速機１０８に入力される。

本実施の形態において、変速機１０８は、常時噛合い式のギヤトレーンから構成されている。変速機１０８におけるギヤ段の選択は、アクチュエータ１２６によりシフトフォークシャフトを摺動させることにより行なわれる。アクチュエータ１２６は、油圧により作動するものであってもよく、電力により作動するものであってもよい。なお、ダイレクトシリンダを用いたアクチュエータによりギヤ段の選択を行なってもよい。

また、本実施の形態において、変速機１０８は、車両の中央よりも後方側に配置されるとしたが、特にこの位置に限定されるものではない。

変速機１０８に入力された動力は、変速機１０８の出力軸からディファレンシャル１１０に入力される。ディファレンシャル１１０に入力された動力は、左右の駆動輪１１２に伝達する。駆動輪１１２には、車輪速センサ１２０が設けられる。車輪速センサ１２０は、駆動輪１１２の回転数を示す信号をＥＣＵ１００に送信する。

シャフト１０６のクラッチ１０４の出力軸側の一方端には、回転数センサ（１）１１４が設けられる。回転数センサ（１）１１４は、シャフト１０６の一方端の回転数ＮＣを示す信号をＥＣＵ１００に送信する。

シャフト１０６の変速機１０８側の他方端には、回転数センサ（２）１１６が設けられる。回転数センサ（２）は、シャフト１０６の他方端の回転数ＮＩを示す信号をＥＣＵ１００に送信する。

変速機１０８とディファレンシャル１１０との間には、回転数センサ（３）１１８が設けられる。回転数センサ（３）１１８は、変速機１０８の出力軸の回転数ＮＯを示す信号をＥＣＵ１００に送信する。

クランクポジションセンサ１３０は、エンジン１０２のクランクシャフトのタイミングロータの外周に対向して設けられる。クランクポジションセンサ１３０は、エンジン１０２の出力軸の回転数ＮＥを示す信号をＥＣＵ１００に送信する。

運転席には、シフトレバー１３２が設けられる。シフトレバー１３２には、ポジションセンサ１２８が設けられる。ポジションセンサ１２８は、シフトレバー１３２の位置（シフトポジション）に対応する信号をＥＣＵ１００に送信する。

クラッチ１０４を作動させる油圧機構１２２には、クラッチストロークセンサ１２４が設けられる。クラッチストロークセンサ１２４は、油圧機構１２２によるクラッチ１０４の作動量に対応する信号をＥＣＵ１００に送信する。

図２に示すように、シャフト１０６のクラッチ１０４の出力軸側の一方端には、タイミングロータ１３４が設けられる。シャフト１０６の変速機１０８の入力軸側の他方端には、タイミングロータ１３６が設けられる。タイミングロータ１３４，１３６の外周には、複数の歯部が設けられる。回転数センサ（１）１１４は、タイミングロータ１２２の歯部に対向するように設けられる。回転数センサ（２）１１６は、タイミングロータ１２４の歯部に対向するように設けられる。そして、回転数センサ（１）１１４および回転数センサ（２）１１６は、コイルにより構成され、対向するタイミングロータ１２２，１２６の歯部とのエアギャップに応じて発生する起電力に基づく信号をそれぞれＥＣＵ１００に送信する。ＥＣＵ１００は、回転数センサ（１）１１４および回転数センサ（２）１１６から受信するパルス信号に応じて、シャフト１０６の一方端および他方端の回転数をそれぞれ検知する。

このように構成される車両において、クラッチ１０４が係合され、エンジン１０２から駆動輪１１２までの伝達経路が動力伝達状態であるときに、シャフト１０６の両端部には、エンジン１０２のトルクおよび駆動輪１１２からの反力によるトルクが付与されて、捩れるように変形する。

したがって、シャフト１０６の一方端と他方端との間には、車両の加速時や減速時等の過渡時には、回転数差が発生する場合がある。そのため、シャフト１０６の両端部に、回転数センサ（１）１１４および回転数センサ（２）１１６によりそれぞれ検知される回転数に基づいて、変速機１０８の変速制御を精度よく行なわれる。

すなわち、クラッチ１０４における油圧機構１２２の制御については、クランクポジションセンサ１３０および回転数センサ（１）１１４により検知されるクラッチ１０４の入出力軸回転数により行なわれ、変速機１０８の変速制御については、回転数センサ（２）１１６および回転数センサ（３）１１８により検知される変速機１０８の入出力軸回転数により行なわれる。入出力軸回転数に応じて、油圧機構１２２の作動によるクラッチの係合および遮断、あるいは、アクチュエータ１２６による変速動作の制御が行なわれることにより、変速ショックの少ない変速動作が実現される。

しかしながら、シャフト１０６の両端部に回転数センサ（１）１１４および回転数センサ（２）１１６を設ける場合において、両端部に設けられた回転数センサのうちのいずれか一方に発生した異常を検知しようとする場合、断線等の異常については、検知信号の有無により異常が発生しているか否かを検知することができるが、回路の短絡などによる測定誤差の拡大等の異常については検知できないという問題がある。

そこで、本発明は、ＥＣＵ１００が、シャフト１０６の両端部に設けられる回転数センサ（１）１１４および回転数センサ（２）１１６のいずれかに異常が発生していることを判定する点に特徴を有し、さらに、ＥＣＵ１００が、回転数センサ（１）１１４および回転数センサ（２）１１６のうち、どちらに異常が発生しているかを判定する点に特徴を有する。

具体的には、ＥＣＵ１００は、異常検知条件が成立すると、回転数センサ（１）１１４により検知される回転数ＮＣと、回転数センサ１１６により検知される回転数ＮＩとを比較する。ＥＣＵ１００は、回転数ＮＣと回転数ＮＩとが異なると、回転数センサ（１）１１４および回転数センサ（２）１１６のいずれかに異常が発生していると判定する。

さらに、ＥＣＵ１００は、変速機１０８における変速比と、回転数ＮＣと回転数センサ（３）１１８により検知される回転数ＮＯとの比、または、回転数ＮＩと回転数ＮＯとの比との比較結果に基づいて、回転数センサ（１）１１４と回転数センサ（２）１１６とのうちいずれに異常が発生しているかを判定する。

ここで、「異常検知条件」とは、本実施の形態においては、シャフト１０６が、その両端に付与されるトルクとトルクに対するシャフト１０６の復元力とが略釣り合った状態であるという条件である。ＥＣＵ１００は、エンジン１０２の出力に関連する物理量を検知して、検知された物理量の変化量が予め定められた値以下であると、シャフト１０６が略釣り合った状態であるという異常検知条件が成立したと判定する。「出力に関連する物理量」は、本実施の形態においては、エンジン１０２の回転数であるが、特にこれに限定されるものではなく、たとえば、スロットルバルブ（図示せず）の開度等に基づくエンジン１０２のトルクであってもよい。

以下、図３を参照して、本実施の形態に係る車両の異常判定装置であるＥＣＵ１００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１００は、シャフト１０６の両端部の回転数を検知する。すなわち、ＥＣＵ１００は、回転数センサ（１）１１４により回転数ＮＣを検知し、回転数センサ（２）１１６により回転数ＮＩを検知する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、異常検知条件が成立するか否かを判定する。すなわち、本実施の形態において、ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ１３０により検知されるエンジン１０２の回転数の変化量が予め定められた値以下になると、シャフト１０６が略釣り合った状態であることを検知する。エンジン１０２の回転数の変化量が予め定められた値以下の略一定の状態のときには、エンジン１０２の出力によりシャフト１０６に付与されるトルクの変化量が小さい略一定の状態となる。したがって、このとき、シャフト１０６の両端に付与されるトルクとトルクに対するシャフト１０６の復元力とが略釣り合った状態であるといえる。「予め定められた値」は、エンジン１０２の回転数が略一定の状態となる回転数の変化量であれば、特に限定される値ではない。異常検知条件が成立すると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１００に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、シャフト１０６の両端部の回転数の差が予め定められた値以上であるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１００は、回転数ＮＣと回転数ＮＩとの差が予め定められた値以上であるか否かを判定する。なお、「予め定められた値」は回転数センサ（１）１１４および回転数センサ（２）１１６の測定誤差の許容範囲に基づいて設定される値であって、特に限定される値ではない。シャフト１０６の両端部の回転数の差が予め定められた値以上であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１００に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、異常センサの判定を行なう。すなわち、ＥＣＵ１００は、回転数センサ（１）１１４および回転数センサ（２）１１６のうちのいずれに異常が発生しているかを判定する。本実施の形態において、ＥＣＵ１００は、変速機１０８における変速比と、回転数ＮＣと回転数センサ（３）１１８により検知される回転数ＮＯとの比、または、回転数ＮＩと回転数ＮＯとの比との比較結果に基づいて、回転数センサ（１）１１４と回転数センサ（２）１１６とのうちいずれに異常が発生しているかを判定する。

ＥＣＵ１００は、変速機１０８における変速比と、回転数ＮＣと回転数ＮＯとの比とが異なると、回転数センサ（１）１１４に異常が発生していると判定する。なお、このとき、好ましくは、回転数ＮＣおよび回転数ＮＯの測定誤差を考慮することが望ましい。すなわち、ＥＣＵ１００は、変速比と回転数ＮＣおよび回転数ＮＯの比との差が予め定められた値以下であるか否かに基づいて、回転数ＮＣおよび回転数ＮＯの比が変速比と異なると判定するようにしてもよい。

ＥＣＵ１００は、変速機１０８における変速比と、回転数ＮＩおよび回転数ＮＯの比とが異なると、回転数センサ（１）１１４に異常が発生していると判定する。このとき、好ましくは、回転数ＮＩおよび回転数ＮＯのセンサの測定誤差を考慮することが望ましい。すなわち、ＥＣＵ１００は、変速比と回転数ＮＩおよび回転数ＮＯの比との差が予め定められた値以下であるか否かに基づいて、回転数ＮＩおよび回転数ＮＯの比が変速比と異なると判定するようにしてもよい。

なお、変速比については、ポジションセンサ１２８により入力されるシフトレバー１３２のシフトポジションあるいは変速制御の状態に基づいて、変速機１０８における変速比を算出するようにすればよい。

以上のような構成およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の異常判定装置であるＥＣＵ１００の動作について説明する。

車両の走行中に、回転数センサ（１）１１４により回転数ＮＣが検知され、回転数センサ（２）１１６により回転数ＮＩが検知がされる（Ｓ１００）。クランクポジションセンサ１３０により検知されるエンジン１０２の回転数の変化量が予め定められた値以下となると、エンジン１０２の回転数が略一定状態になると判定され、異常検知条件が成立する（Ｓ１０２にてＹＥＳ）。このとき、シャフト１０６の両端部の回転数ＮＣと回転数ＮＩとの差が予め定められた値以上であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、異常センサが判定される（Ｓ１０６）。すなわち、変速機１０８における変速比と回転数ＮＣおよび回転数ＮＯの比とが比較され、さらに、変速機１０８における変速比と回転数ＮＩおよび回転数ＮＯの比とが比較され、異常が発生している回転数センサが特定される。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の異常判定装置によると、ＥＣＵは、エンジンの回転数の変化量が予め定められた値以下であると、クラッチと変速機との間に設けられるシャフトが、その両端に付与されるトルクとトルクに対する復元力とが略釣り合った状態であるという異常検知条件が成立したと判定する。ＥＣＵは、回転数ＮＣと回転数ＮＩとの差が予め定められた値以上であると、回転数センサ（１）および回転数センサ（２）のうちのいずれかに異常が発生していると判定する。シャフトが、その両端に付与されるトルクとトルクに対する復元力とが略釣り合った状態で回転している場合、シャフトの両端の回転数は、略同じ回転数になる。したがって、回転数ＮＣと回転数ＮＩとを比較して、シャフトの両端の回転数が略同じ回転数でなければ、回転数センサ（１）と回転数センサ（２）のうちいずれか一方に測定誤差の拡大等の異常が発生していると判定することができる。したがって、シャフトの両端に設けられる回転数センサの異常を精度よく判定する車両の異常判定装置を提供することができる。

さらに、ＥＣＵは、変速機における変速比と、回転数ＮＣおよび回転数ＮＯの比、または、回転数ＮＩおよび回転数ＮＯの比との比較結果に基づいて、回転数センサ（１）と回転数センサ（２）とのうちいずれに異常が発生しているかを判定する。変速比は、変速機の入力側の回転数と出力回転数との比により算出される。したがって、変速機における変速比と、回転数ＮＣおよび回転数ＮＯの比または回転数ＮＩおよび回転数ＮＯの比との比較結果に基づいて、異常が発生している回転数センサを特定することができる。

なお、本実施の形態において、ＥＣＵは、回転数センサ（３）により検知される回転数ＮＯを用いて、異常センサを特定するようにしたが、特に限定されるものではない。たとえば、ＥＣＵは、車輪速センサ１２０により検知される駆動輪の回転数ＮＴを用いて、異常センサを特定するようにしてもよい。

すなわち、ＥＣＵは、回転数ＮＣおよび車輪速センサにより検知される駆動輪の回転数ＮＴの比と、変速比および変速機から駆動輪までの減速比との積とを比較して、さらに、回転数ＮＩおよび回転数ＮＴの比と、変速比および減速比の積とを比較して、異常センサを特定するようにしてもよい。ＥＣＵは、比較した結果に基づいて、回転数ＮＣおよび回転数ＮＴの比と、回転数ＮＩおよび回転数ＮＴの比とのうち変速比および減速比との積と異なる方の回転数センサに異常が発生していると判定することができる。

また、以上の説明においては、異常検知条件は、シャフト１０６がシャフト１０６の両端部に付与されるトルクとトルクに対するシャフトの復元力とが略釣り合った状態であるという条件としたが、特に異常検知条件はこれに限定されるものではない。

すなわち、異常検知条件は、エンジン１０２の動力が駆動輪１２２に伝達されない動力遮断状態であるという条件であってもよい。動力遮断状態は、たとえば、クラッチ１０６が遮断状態となる状態である。このとき、シャフト１０６の一方端には、トルクが付与されない状態であるため、シャフト１０６の一方端と他方端の回転数に差が発生しない状態となる。クラッチ１０６が遮断状態であるか否かは、クラッチストロークセンサ１２４により検知することができる。したがって、ＥＣＵ１００は、クラッチストロークセンサ１２４からの油圧機構１２２の作動量を示す検知信号に応じてクラッチ１０６が遮断状態であると検知すると、異常検知条件が成立したと判定するようにしてもよい。

あるいは、動力遮断状態は、たとえば、変速機１０８が動力遮断状態となる状態である。このとき、シャフト１０６の一方端には、トルクが付与されない状態であるため、シャフト１０６の一方端と他方端の回転数に差が発生しない状態となる。変速機１０８が遮断状態であるか否かは、たとえば、シフトポジションセンサ１２８により検知することができる。したがって、ＥＣＵ１００は、シフトポジションセンサ１２８からのニュートラルポジションであることを示す検知信号に応じて変速機１０８が動力遮断状態であると検知すると、異常検知条件が成立したと判定するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る異常判定装置が搭載される車両の構成を示す図である。本実施の形態に係る異常判定装置の構成を示す図である。本実施の形態に係る異常判定装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ＥＣＵ、１０２エンジン、１０４クラッチ、１０６シャフト、１０８変速機、１１０ディファレンシャル機構、１１２駆動輪、１１４，１１６，１１８回転数センサ、１２０車輪速センサ、１２２油圧機構、１２４クラッチストロークセンサ、１２６アクチュエータ、１２８シフトポジションセンサ、１３０クランクポジションセンサ、１３２シフトレバー、１３４，１３６タイミングロータ。

Claims

動力源の動力が入力されるクラッチと、前記クラッチとシャフトを介して連結される変速機とが搭載される車両の異常判定装置であって、
前記シャフトが、その両端に付与されるトルクと前記トルクに対する前記シャフトの復元力とが略釣り合った状態であるか否かを検知するための検知手段と、
前記シャフトの一方端に設けられ、前記シャフトの第１の回転数を検知するための第１の回転数検知手段と、
前記シャフトの他方端に設けられ、前記シャフトの第２の回転数を検知するための第２の回転数検知手段と、
前記略釣り合った状態が検知されるときに、前記第１の回転数と前記第２の回転数との比較結果に基づいて、前記第１の回転数検知手段と前記第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定するための異常判定手段とを含む、車両の異常判定装置。
前記検知手段は、
前記動力源の出力に関連する物理量を検知するための出力検知手段と、
前記検知された物理量の変化量が予め定められた値以下であると、前記シャフトが前記略釣り合った状態であることを検知するための手段とを含む、請求項１に記載の車両の異常判定装置。
前記出力検知手段は、前記動力源の回転数を検知するための手段を含む、請求項２に記載の車両の異常判定装置。
動力源の動力が入力されるクラッチと、前記クラッチとシャフトを介して連結される変速機とが搭載される車両の異常判定装置であって、
前記動力源の動力が前記車両の駆動輪に伝達されない動力遮断状態であるか否かを検知するための状態検知手段と、
前記シャフトの一方端に設けられ、前記シャフトの第１の回転数を検知するための第１の回転数検知手段と、
前記シャフトの他方端に設けられ、前記シャフトの第２の回転数を検知するための第２の回転数検知手段と、
前記動力遮断状態が検知されるときに、前記第１の回転数と前記第２の回転数との比較結果に基づいて、前記第１の回転数検知手段と前記第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定するための異常判定手段とを含む、車両の異常判定装置。
前記状態検知手段は、前記クラッチの状態に基づいて、前記動力遮断状態であるか否かを検知するための手段を含む、請求項４に記載の車両の異常判定装置。
前記状態検知手段は、前記変速機の状態に基づいて、前記動力遮断状態であるか否かを検知するための手段を含む、請求項４に記載の車両の異常判定装置。
前記異常判定手段は、前記第１の回転数と前記第２の回転数との差が予め定められた値以上になると、前記第１の回転数検知手段と前記第２の回転数検知手段とのうちのいずれか一方に異常が発生していることを判定するための手段を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の異常判定装置。
前記異常判定装置は、前記変速機の出力回転数を検知するための出力回転数検知手段をさらに含み、
前記異常判定手段は、前記変速機における変速比と、前記第１の回転数と前記出力回転数との比、または、前記第２の回転数と前記出力回転数との比との比較結果に基づいて、前記第１の回転数検知手段と前記第２の回転数検知手段とのうちいずれに異常が発生しているかを判定するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の車両の異常判定装置。
前記異常判定装置は、前記車両の駆動輪の回転数を検知するための駆動輪回転数検知手段をさらに含み、
前記異常判定手段は、前記変速機の変速比および前記変速機から駆動輪までの減速比と、前記第１の回転数と前記駆動輪の回転数との比、または、前記第２の回転数と前記駆動輪の回転数との比との比較結果に基づいて、前記第１の回転数検知手段と前記第２の回転数検知手段とのうちいずれに異常が発生しているかを判定するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の車両の異常判定装置。