| 【発明の名称】 |
電気結線を監視する方法及びそのための車両変速機の制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】ジョセフ パトリック ドーマン
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| 【要約】 |
【課題】電気配線および結線の状態を監視する方法およびそのための車両変速システムの制御装置を提供すること。
【解決手段】電源に接続されて選択的に作動／非作動される電気モータ36、38およびソレノイド制御バルブ24、30等の電気装置を含む車両変速機の制御において、電圧モニタが適正に作動する電気装置に対する電源間の電圧降下を検出し、それを予想される電圧降下の基準値と比較して、電気結線が故障状態にあるかを判定する。このコントローラ50は、所定の組合せの電気装置を作動させて電気装置の各々が適正に機能するように決定し、前記組合せの電気装置を作動することによって生じた電源間の全電圧降下を検出し、作動した電気装置に対する予想電圧降下の合計に等しい基準値を計算し、検出した電圧降下を基準値と比較し、検出した電圧降下が基準値を越える場合、電気結線が故障状態であると判定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 選択的に作動／非作動される少なくとも１つの電気装置を有する車両変速機の制御回路における電気的な結線を監視するための方法であって、前記電気装置が、注意を必要とせずに電気的な結線によって電源に接続されかつ作動する場合に所定の電圧降下を生じるようになっており、前記監視方法は、(a) 電気装置を作動させ、(b) この電気装置が意図した機能を実行するように決定し、(c) 前記電気装置を作動させることによって生じた電圧降下を検出し、(d) 前記検出された電圧降下を前記所定の電圧降下と比較し、(e) 前記検出された電圧降下が前記所定の電圧降下を越える場合、可能な電気的な結線が接続されていないと判定する、各ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項２】さらに、前記可能な電気的な結線が接続されていないと判定される場合に、電気的な結線が故障であることを車両オペレータに警報する付加的なステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】 前記電気装置は、電気モータであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】 前記電気装置は、ソレノイド制御バルブを操作するのに使用するソレノイドであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】前記可能な電気的な結線が接続されていないと判定された場合、電気結線が故障であることのメッセージをメモリ装置に送る付加的なステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】電気的に電源（44）に接続されて選択的に作動／非作動にする複数の電気装置（24、30、36、38）と、前記電源間の電圧降下を検出しかつそれを示す信号（48）を供給するための電圧モニタ（46）と、前記電気装置が作動されかつ調整用の注意を必要とせずに電気的な結線によって電源に接続されて満足に動作している場合、前記電気装置の各々が前記電源間の所定の予想電圧降下を生じさせ、前記電気装置の選択されたものを選択的に作動／非作動にするためのコントローラ（50）とを含んでいる車両変速システム（10）を制御する制御装置であって、前記コントローラが、(a) 所定の組合せの前記電気装置を作動させ、(b) 前記作動した電気装置の各々が適正に機能するように決定し、(c) 前記組合せの電気装置を作動することによって生じた前記電源間の全電圧降下を検出し、(d) 前記作動した電気装置に対する予想電圧降下の合計に等しい基準値を計算し、(e) 前記検出した電圧降下を前記基準値と比較し、(f) 前記検出した電圧降下が前記基準値を越える場合、電気結線が故障状態であると判定する、各論理規則を有することを特徴とする制御装置。
【請求項７】前記車両変速システムは、故障警報装置（56）を有し、電気結線が故障状態であると判定される場合には、前記論理規則は、故障の警報を実行することを特徴とする請求項６記載の制御装置。
【請求項８】前記電気装置は、電気モータを含んでいることを特徴とする請求項６記載の制御装置。
【請求項９】前記電気装置は、ソレノイドを含んでいることを特徴とする請求項６記載の制御装置。
【請求項１０】前記論理規則は、電気結線の故障状態が存在すると判定した場合に、電気結線の故障信号をメモリ装置（58）に供給するように実行することを特徴とする請求項６記載の制御装置。
【請求項１１】前記論理規則は、電気結線の故障状態を有する特定の電気装置を識別する規則を含んでいることを特徴とする請求項６記載の装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソレノイド、電気モータ等の選択的に駆動される電気装置を電気的に電源に接続するために使用される電気結線および配線を監視する車両変速システムの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】変速機および／またはマスタークラッチ動作を制御するために、ソレノイド制御バルブおよび／または電気モータ等の電気装置を利用する手動および完全もしくは一部自動化された車両用変速システムは、従来から公知である。
【０００３】米国特許第４５９０８１７号、第４７８４００７号、第４７９６４８５号、第４６２１３２８号、第５６６１９９８号、及び第５７９５２６４号の各明細書には、ソレノイド制御バルブによって制御されたピストン／シリンダ・シフト装置が説明されており、これらの開示内容は、本明細書に参考として包含されている。
【０００４】また、米国特許第４８１７４６８号、第４８７３８８１号、第５４８１１７０号、及び第５７２９１１０号の各明細書には、電気モータとボールスクリュ型装置によって制御されたＸ‐Ｙシフターが説明されており、これらの開示内容も本明細書に参考として包含されている。
【０００５】また、米国特許第５４３５２０１号、第５６５１４３７号、第５５０５２８５号、第５８０２９１５号、及び第５８１０１４１号の各明細書には、変速機用の電気モータ作動のボールランプアクチュエータと摩擦クラッチが説明されており、これらの開示内容も本明細書に参考として包含されている。
【０００６】変速機システムの電気アクチュエータ装置が適当に動作しているかを決定するための制御は、米国特許第５２７２４４１号明細書に参考文献として見られるように、公知であり、この開示内容も本明細書に参考として包含される。
【０００７】車両変速機を制御するための従来の制御装置は、電気装置が正確に、例えば、その意図した機能が実行されて作動したとしても全体的に満足のいくものではなかった。電気装置を電源に接続する電気結線または配線が、ゆるみまたは腐食等により劣化し、そのためのサービス、補修、取り替えが必要であるかを決定することは難しかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑みて、本発明は、従来の欠点を最小化または改善するために、電気配線および結線の状態を監視する方法およびそのための車両変速システムの制御装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、各請求項に記載の構成を有する。本発明によれば、選択的に作動／非作動される少なくとも１つの電気装置を有する車両変速機の制御回路における電気的な結線を監視するための方法であって、前記電気装置が、注意を必要とせずに電気的な結線によって電源に接続されかつ作動する場合に所定の電圧降下を生じるようになっており、前記監視方法は、(a) 電気装置を作動させ、(b) この電気装置が意図した機能を実行するように決定し、(c) 前記電気装置を作動させることによって生じた電圧降下を検出し、(d) 前記検出された電圧降下を前記所定の電圧降下と比較し、(e) 前記検出された電圧降下が前記所定の電圧降下を越える場合、可能な電気的な結線が接続されていないと判定する、各ステップを有することを特徴としている。
【００１０】また、他の構成によれば、電気的に電源に接続されて選択的に作動／非作動にする複数の電気装置と、前記電源間の電圧降下を検出しかつそれを示す信号を供給するための電圧モニタと、前記電気装置が作動されかつ調整用の注意を必要とせずに電気的な結線によって電源に接続されて満足に動作している場合、前記電気装置の各々が前記電源間の所定の予想電圧降下を生じさせ、前記電気装置の選択されたものを選択的に作動／非作動にするためのコントローラとを含んでいる車両変速システムを制御する制御装置であって、前記コントローラが、(a) 所定の組合せの前記電気装置を作動させ、(b) 前記作動した電気装置の各々が適正に機能するように決定し、(c) 前記組合せの電気装置を作動することによって生じた前記電源間の全電圧降下を検出し、(d) 前記作動した電気装置に対する予想電圧降下の合計に等しい基準値を計算し、(e) 前記検出した電圧降下を前記基準値と比較し、(f) 前記検出した電圧降下が前記基準値を越える場合、電気結線が故障状態であると判定する、各論理規則を有することを特徴としている。
【００１１】本発明は、検査および／または修繕が必要になる故障の前に、警報を与えるものであり、好ましい実施形態では、注意が必要となる特定の電気結線を識別する能力を有する。具体的には、電気結線（配線とコネクタ部分）から予想される電圧降下に従って、作動した電気装置の修正動作及び電圧降下が決定される。現在、駆動中の電気装置に対するこれらの電圧降下の合計は、予想合計値または基準値であり、電源間の測定された電圧降下と比較される。そして、測定された実際の電圧降下が、予想された合計値を越えて所定量だけ大きい場合、結線に問題があると決定されてオペレータに知らすことができる。
【００１２】電気装置の種々の組合せが、異なる変速機の動作に対して利用されるので、注意が必要とされる特定の電気結線を識別することが可能になる。本発明の上記目的および他の目的あるいはその利点は、以下に記述する本発明の詳細な説明および図面から明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、車両の複式機械変速機１０を概略的に示している。この変速機(車両変速システム）１０は、主摩擦クラッチ(図示略）またはトルクコンバータ（図示略）等の連結手段を介してエンジン(図示略)によって駆動される入力軸１２と、駆動車軸(図示略）に接続するための出力軸１４とを含む。
【００１４】変速機１０は、主変速部１６と、レンジ／スプリッタギア装置を含む副変速部１８を有している。この形式の変速機は、米国特許第５３２００１３号及び第４７５４６６５号に参考文献として見られるように公知であり、これらの開示内容は、本明細書に参考として包含される。本発明は、単純な変速機、レンジ形のみの複式変速機、およびスプリッタ形のみの複式変速機にもまた利用可能である。
【００１５】第１ピストン／シリンダアセンブリ２０は、シフトフォーク２２を含み、レンジギアをシフトするために設けられている。第１ソレノイド制御バルブ２４は、第１ピストン／シリンダアセンブリのシリンダ室２０Ａ、２０Ｂを選択的に加圧しかつ減圧してレンジシフトの操作を制御する。第２ピストン／シリンダアセンブリ２６は、シフトフォーク２８を含み、スプリッタギアをシフトするために設けられている。第２ソレノイド制御バルブ３０は、第２ピストン／シリンダアセンブリのシリンダ室２６Ａ、２６Ｂを選択的に加圧しかつ減圧してスプリッタシフトの操作を制御する。
【００１６】主変速部１６は、シフトバーハウジングまたはシフト軸３４に作用するＸ−Ｙシフト機構によってシフトされる（米国特許第５８９３２９３号、第４９２０８１５号、および第５７４３１４３号を参照。これらの開示内容は、参考として本明細書に包含される。）。一般的に、シフト軸３４は、複数のシフトフォーク３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを配置して、ジョークラッチ部材を選択的に係合および切り離す。Ｘ−Ｙシフト機構は、公知であり、上述した米国特許第４７８４００７号、第４７９６４８５号および第４８７３８８１号に説明されている。
【００１７】第１電気モータ３６は、アクチュエータ３２におけるＸ−Ｘ位置を制御するために設けられ、一方、第２電気モータ３８は、アクチュエータ３２におけるＹ−Ｙ位置を制御するために設けられている。両方の電気モータ３６,３８は、一般的にＤＣモータであるが必ずしもこれに限らない。
【００１８】変速機１０は、また、電気モータで作動のボールランプアクチュエータ４０（前述の第５８０２９１５号、第５５２８９５０号および第５８１０１４１号を参照）を含むことができ、このアクチュエータは、主クラッチ、慣性ブレーキ（図示略）、および同等物を作動する。アップシフトブレーキアクチュエータおよび／または動力取出しアクチュエータ等の他の電気装置が変速機１０とともに利用することができる。
【００１９】図２は、ジェネレータおよび／またはバッテリー等の車両用電源４４と電圧計４６を含む変速システム電気回路４２を説明する概略図である。電圧計４６は、第１,第２制御バルブ２４、３０および電気モータ３６、３８の全体の電圧降下を示す信号をもたらす。
【００２０】マイクロプロセッサ仕様の電子制御ユニット(コントローラ）５０は、入力信号５２を入力し、論理規則に従ってこの入力信号を処理して命令出力信号５４を発生する。この電子制御ユニットは、電気装置の選択したものを選択的に作動／非作動にしかつその作動が適正であるかを監視するのに有効である。
【００２１】電気装置の故障またはこれに関連した電気装置に接続される電気結線(接続部）３０Ａ、３０Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、３８Ａ、３８Ｂ、３６Ａ、３６Ｂまたは配線が腐食あるいは他の劣化していない場合、作動した電気装置および接続部における電圧降下は公知の値を示す。電圧モニタ４６によって検出された全電圧降下が作動した電気装置およびこれに関連した電気結線から予想される全電圧降下を越えており、かつ電気装置が正しく作動していると判定された場合、このとき、電気結線および／または配線が故障しているとの注意を指示する。種々の組合せで作動される電気装置と、その組合せによる電気結線が故障または正常あるかを検出することによって、電気結線が故障している特定の電気装置を識別することができる。
【００２２】現にまたは差し迫った状態において電気結線が故障しているとき、警告がオペレータおよび／またはメンテナンス記録が与えられる。好ましくは、電子制御ユニットは、警報ライト５６等の表示装置および／または車載用メモリ装置５８に信号を送る。このメモリ装置は、メンテナンスのために周期的にダウンロードすることができる。通常状態で１２〜１４ボルトの車両用システムにおいて、一般的なソレノイドは、約0.1〜0.2ボルトの電圧降下を生じる。一方、電気結線が酸化され、ゆるみ、または他の欠陥がある場合、同一のソレノイドは、約１．０ボルトまたはそれ以上の電圧降下が生じる。
【００２３】図３は、本発明のフローチャート図を示す。すなわち、電気装置が作動して、個々の電気装置の作動によって生じた予想電圧降下を測定する。次に、必要な組合せの電気装置が作動され、全ての機能が適正であることを判定する。そして、基準値＝作動された全ての電気装置に対して予想される電圧降下の合計値であるかを判定する。次に、必要な組合せの電気装置を作動させることにより生じた電源間の実際の電圧降下を検出する。そして、実際の電圧降下の値が基準値よりも大きいかを判定する。もしそうであるなら、電気結線が故障状態にあると決定する。またそうでない場合には、電気結線が故障していないと決定する。
【００２４】従って、本発明によれば、故障の前に機能が低下した電気結線を検出するための新規でかつ改善された制御が達成されることがわかる。以上、本発明は、特定の実施形態について説明してきたが、好ましい実施形態は、単に例示として記載されたものであり、種々の構成の変更および修正が、特許請求の範囲の構成から逸脱しないで作成することが可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００３３０２０
【氏名又は名称】イートン コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＥＡＴＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【住所又は居所原語表記】Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ ４４１１４，Ｕ．Ｓ．Ａ．
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| 【出願日】 |
平成１２年１１月１５日（２０００．１１．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８６１８
【弁理士】
【氏名又は名称】萼 経夫 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７３７７４（Ｐ２００１−１７３７７４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２６日（２００１．６．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３４８１１１（Ｐ２０００−３４８１１１） |
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