JPH0379817A - 自動クラッチの故障検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動クラッチの故障検出方法に係り、詳しくは
誤検出を防止した故障検出方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、乾式単板クラッチ付自動変速機を備えた車両にお
いてはギア切換えや発進等に伴うクラッチ操作をクラッ
チ制御用アクチュエータにて自動的に行なうようになっ
ている。そして、このアクチュエータによるクラッチ操
作は、現在のクラッチの位置（現在位置）をその時の走
行状態に基づいて求められたクラッチの位置（目標位置
）へと常に移動させることによって行なわれている。

又、このような自動変速機においてはクラッチ制御用ア
クチュエータの故障を検出するようになっている。即ち
、クラッチ操作時において現在位置が予め定めた許容時
間内に少なくとも目標位置の予め定めた近辺まで到達し
たか否かをタイマにて計時し、その許容時間内に到達し
ていない時にはクラッチ制御用アクチュエータの故障と
判断して、車両を停止させたり警告ランプを点灯させた
りしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、クラッチの全ストローク中においては、例え
ば接続開始点付近のようにその動作に正確さを要求され
る領域（現在位置が音標位置に正確に追従する必要のあ
る領域〉と、完断付近のようにクラッチが切れてさえい
ればそれほど動作に正確さが要求されない領域（現在位
置が目標位置にそれほど正確に追従する必要のない領域
）とがある。しかしながら上記した自動変速機において
は許容時間が固定値になっているため、この許容時間を
長く設定すると接続間始点付近のような重要な領域に生
じたクラッチの動作不良の発見が遅れてしまい、一方、
許容時間を短く設定すると完断付近のようなそれほど重
要でない領域に生じたクラッチの動作不良を頻繁に検出
してしまうという問題がある。

本発明の目的は、クラッチの全ストローク中において常
に的確な故障判定を行なうことができる自動クラッチの
故障検出方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、エンジンの出力を入り切りしてその出力を変
速機に伝；ヱするクラッチを現在位置からその時の走行
状態に基づいて求められた目標位置にクラッチ制御用７
クチユエータにて移動させ、予め定めた許容時間内に少
なくとも前記目標位置の予め定めた近辺まで到達したか
否かをタイマにて計時し、その許容時間内に到達してい
ない時には前記アクチュエータの故障と判断するように
した自動クラッチの故障検出方法において、前記目標位
置に応じて前記許容時間を異なるようにした自動クラッ
チの故障検出方法を要旨とするものである。

［作用］ 目標位置に応じて許容時間を異なるようにしたので、例
えば車両の走行に重要な影響を与える目標位置の場合に
は許容時間を短く、反対に車両の走行に重要な影響を与
えない目標位置の場合には許容時間を長くすれば、重要
な目標位置へのクラッチの移動判定は速やかに行なわれ
、あまり重要でない目標位置へのクラッチの移動判定は
緩やかに行なわれる。

［実施例］ 以下、この発明を乾式単板クラッチ付自動変速機を備え
たフォークリフトに具体化した一実施例を図面に従って
説明する。

第１図はフォークリフトの駆動系の機構と電気的構成を
示し、エンジン１の出力は乾式単板クラッチ２を介して
自動変速機３に伝達され、自動変速３は差動歯車機構４
を介して走行用駆動輪５を所定の変速比でもって前後進
させる。

スロットルＩＩＩ　ｌ用アクチュエータ６は前記エンジ
ン１の図示しないスロットル弁を開閉し、それに応じて
エンジン回転数が制御される。クラッチυＪｌｊ用７ク
チユエータ７はそのロッド７ａのストローク量に応じて
前記乾式単板クラッチ２の接続状態を１１１ｍする。又
、ギア切換用アクチュエータ８は自動変速機３の１速、
２速の２位置間の切換えと、前進、ニュートラル、後進
の３位置間の切換えとを行なう。

ストローク検出センサ９はポテンショメータよりなり、
前記クラッチ制御用アクチュエータ７のロッド７ａのス
トローク量を検出し、その検出信号はＡ／Ｄ変換器１０
にてデジタル信号に変換されて入出力インターフェイス
１１に出力される。

車速センサ１２は自動変速機３のアウトプットシャフト
３ａの回転速度を検出し、その検出信号を入出力インタ
ーフェイス１１に出力する。インプットシャフト回転数
センサ１３は自動変速機３のインプットシャフト３ｂの
回転速度を検出し、その検出信号を入出力インターフェ
イス１１に出力する。

又、アクセルセンサ１４はポテンショメータがらなり、
運転席に設けられたアクセルペダル１５の踏込み量を検
出し、その検出信号はＡ／Ｄ変換器１６にてデジタル変
換されて前記入出力インターフェイス１１に出力される
。レバー位置検出センサ１７は運転席に設けられた前後
進操作レバー１８のＦＪＪ換状前状態進、ニュートラル
、後進）を検出し、その検出信号を前記インターフェイ
ス１１に出力する。又、警告ランプ１９は前記クラッチ
制御用アクチュエータ７の故障表示用のものであり運転
席に設けられている。

中央処理装置２０（以下、ＣＰ　ＬＪという）は前記入
出力インターフェイス１１を介して前記各センサからの
検出信号を入力する。ＣＰＵ２０は読み出し専用のメモ
リ（ＲＯＭ）よりなるプログラムメモリ２１に記憶され
た制御プログラムに従って動作する。又、作業用メモリ
２２は読み出し及び言替え可能なメモリ（ＲＡＭ）であ
って、ＣＰＵ２０の演算結果を一時的に記憶するように
なっている。

そして、ＣＰＵ２０はアクチュエータ駆動回路２３を介
してスロットル制御用アクチュエータ６を駆動制御し、
アクセルペダル１５の踏込み昂に応じてエンジン１のス
ロットル弁を開閉する。

又、ＣＰｔＪ２０は走行時にアクチュエータ駆動回路２
４を介してギア切換用アクチュエータ８を駆動制御し、
車速に対づ−るアクセルペダル１５の踏込み量に応じて
自動変速機３を１速、２速のいずれか一方のギア位置に
切換える。さらに、ＣＰす２０は前記レバー位置検出セ
ンサ１７からの検出信号に基づいて前後進操作レバー１
８の切換状態を割出し、その切換状態に応じてアクチュ
エータ駆動回路２４を介してギア切換用アクチュエータ
８を駆動制御し、自動変速機３を前進、ニュートラル、
後進のいずれかのギア位置に切換える。

さらに、ＣＰＵ２０は上記したギア位置の切換時やフォ
ークリフトの発進時等にアクチュエータ駆動量２５を介
してクラッチ制御用アクチュエータ７を駆動制御し、乾
式単板クラッチ２に断接動作を行なわせる。そして、そ
のためにＣＰＵ２０は前記ストローク検出センサ９から
の検出信号に基づいて現在のクラッチ２の接続状態であ
る現在位置を割り出すとともに、前記プログラムメモリ
２１に記憶されたクラッチ制御データから目標位置を読
み出す。そして、クラッチ２の断接動作時においては常
にクラッチ２の現在位置を目標位置へと移動させるよう
に前記クラッチ制御用アクチュエータ７を駆動制御する
。

前記プログラムメモリ２１にはクラッチ２を互いに異な
る６つの接続状態にしたときのクラッチ制御用アクチュ
エータ７のロッド７ａの位置が予め設定値として記憶さ
れている。第３図はクラッチ２の全ストローク中におけ
る各設定値の位置関係を示し、同図に示すように各設定
値はクラッチ２の完接位置からＧ３、Ｐ３、Ｐｌ、Ｇｌ
、Ｐ２、Ｇ２の順に設定され、Ｇ３は完接位置と一致し
Ｐｌはクラッチ２が接続を開始する接続開始点付近に設
定されている。

尚、以下の説明においては便宜上目標位置や現在位置が
クラッチ２の断側へ移動するほどその数値が大きくなる
ものとする。従って、前記各設定（白の大小関係はＧ３
＜Ｐ３＜Ｐｌ　＜Ｇ１　＜Ｐ２＜Ｇ２となる。

そして、ＣＰＵ２０は目標位置が０１以上のとき、予め
設定された許容時間１２以内に現在位置が１１以上にな
らないと判断すると、前記クラッチ制御用アクチュエー
タ７に動作不良が生じたとして故障判定を下す。さらに
、前記警告ランプ１９を点灯させるとともに前記スロッ
トル制御用アクチュエータ６を駆動制御してスロットル
弁を全閉にする。

同様に、ＣＰＬＪ２０は目標位置が０２以上のとき、前
記許容時間Ｔ２より長く設定された許容時間Ｔｌ　（＞
Ｔ２）以内に現在位置が１２以上にならないと判断する
と、前記クラッチ制御用アクチュエータ７に動作不良が
生じたとして故障判定を下す。さらに、前記警告ランプ
１９を点灯させるとともに前記スロットル制御用アクチ
コエータ６を駆動制御してスロットル弁を全開にする。

一方、ＣＰＵ２０は目標位置がＧ３（完接〉のとき、予
め設定された許容時間１２以内に現在位置が１３未満に
ならないと判断すると、前記クラッチ制御用アクチュエ
ータ７に動作不良が生じたとして故障判定を下す。さら
に、前記警告ランプ１９を点灯させるとともに前記スロ
ットル制御用アクチュエータ６を駆動制御してスロット
ル弁を全開にする。

次に、ＣＰＵ２０が行なうクラッチ制御用アクチュエー
タ７の故障検出動作を第２図に示すフローチャートに従
って説明する。

今、その時の走行状態に基づいてＧ３　（＜Ｇ２゜Ｇｌ
）が設定され、その目標位置に基づいてアクチュエータ
７が作動開始すると、各タイマ１〜３をクリアして第２
のフローチャートに従ってＣＰＵ２０が処理動作を実行
する。ステップ１において、目標位置が０１以上か否か
を判定し、目標位［（−Ｇ３）がＧ１未満であることか
ら、ステップ３にてタイマ１をクリアしてステップ５に
移る。

続いてステップ５において、目標位置が０２以上か否か
を判定し、目標位置（＝Ｇ３）が０２未満であることか
ら、ステップ７にてタイマ２をクリアしてステップ９に
移る。

次にステップ９において、目標位置が０３か否かを判定
し、目標位置（＝Ｇ３）が０３であることから、続いて
ステップ１０にて現在位置が設定位置１３以上か否か、
即ち現在位置が目標位置（＝Ｇ３）からＰ３以上断新例
位置しているか否か判断する。そして、現在位置がＰ３
より接側にある場合には、ステップ１１にてアクチュエ
ータ７が正常に動作し目標位置に到達しつつあるとして
タイマ３をクリアする。反対に現在位置がＰ３より新例
にある場合には、ステップ１２にてアクチュエータ７が
目標位置に到達してないとしてタイマ３を１つ加算する
。

そして、今、目標位置に到達していないとしてタイマ３
を１つ加算した後、ステップ１３〜１５にて各タイマ１
〜３のカウント（直がそれぞれ予め定めた許容ＦＲ間Ｔ
ｌ　（＝６）、Ｔ２　（＝２＞以上になったか否かを判
断する。この時、それぞれ許容時間Ｔ１．Ｔ２に達して
いないので、再びステップ１に移り、前記と＠様な処理
を実行する。

そして、前記ステップ９，１０にて現在位置が目標位置
（＝Ｇ３）からＰ３以上ｒ！ｆＩ側に位置しているか否
か判断し、現在位置がＰ３より接側にある場合には、ス
テップ１１にてアクチュエータ７が正常に動作し目標位
置に到達しつつあるとしてタイマ３をクリアする。反対
に現在位置がＰ３より新例にある場合には、アクチュエ
ータ７が目標位置に到達してないとしてタイマ３を１つ
加算してカウント値を「２」とする。

従って、目標位置がＧ３（完接）のとき、タイマ３のカ
ウント値がｒ２Ｊとなるまでの間に現在位置が１３未満
、即ちＰ３より接側に到達しない場合には、ステップ１
６にてアクチュエータ７に動作不良作が生じ正常な接続
状態にないと判断して警報ランプ１９を点灯させるとと
もに、スロットルを全閉にする。

次に、その時の走行状態に基づいてＧ２　（＞０１、Ｇ
３）以上の目標位置が設定され、その目標位置に基づい
てアクチュエータ７が作動開始すると、ステップ１にお
いて、目標位置（＞Ｇ２）が０１以上であると判断し、
ステップ２にて現在位置が設定位ＪＰ１未満か否か、即
ち現在位置がＰｌより接側に位置しているか否かを判断
する。

前記Ｐ１と０２とはかなり離れた位置に設定されている
ため、アクチュエータ７に多少の動作不良が生じていて
も０２以上の目標位置が設定されたときの現在位置は少
なくともＰ１１Ｘ上、即ちＰｌより断側に到達している
と推測できる。従って、アクチュエータ７に重大な動作
不良が生じていない限り、ＣＰＬＪ２０はステップ３に
てタイマ１をクリアしてステップ５に移る。

続いてステップ５において、目標位置（＞Ｇ２＞が０２
以上であることを判定しステップ６に移る。

ステップ６おいて現在位置が設定位置９２未満か否か、
即ち現在位置がＰ２より接側にある否かを判断し、現在
位置がＰ２より断側にある場合には、ステップ７にてア
クチュエータ７が正常に動作し目標位置に到達しつつあ
るとしてタイマ２をクリアする。反対に現在位置がＰ２
より接側にある場合には、ステップ８にてアクチュエー
タ７が目標位置に到達してないとしてタイマ２を１つ加
鋒する。

そして、ステップ１１にてタイマ３をクリアした後、ス
テップ１３〜１５にて前記と同様に各タイマ１〜３のカ
ウント値がそれぞれ予め定めた許容Ｆｆ＃間ＴＩ　（＝
６）、Ｔ２　（＝２）以上になったか否かを判断し、再
びステップ１に移り、前記と同様な処理を実行する。

以後、前記ステップ５．６にて現在位置がＰ２未満にな
っているか否か判断し、２２以上にならない場合にはタ
イマ２のカウント）直が「６」になるまでこの処理動作
を繰り返す。

従って、目標位置が０２以上のとき、タイマ２のカウン
ト値が「６」となるまでの間に現在位置が２２以上、即
ちＰ２より断側に到達しない場合には、ステップ１６に
てアクチュエータ７に動作不良作が生じ正常な接続状態
にないと判断して警報ランプ１９を点灯させるとともに
、スロットルを全開にする。

一方、前記ステップ２において現在位置が設定位置１１
未満の場合、即ちアクチュエータ７に重大な動作不良が
生じている場合、ＣＰＵ２０はステップ４に移行してタ
イマ１を１つ加算する。さらに、ＣＰＵ２０は上記した
ようにステップ８にてタイマ２を１つ加算し、ステップ
１１にてタイマ３をクリアした後、ステップ１３〜１５
にて前記と同様に各タイマ１〜３のカウント値がそれぞ
れ予め定めた許容時間Ｔ１　（＝６）、Ｔ２　（＝２）
以上になったか否かを判断し、再びステップ１に移り、
前記と同様な処理を実行する。

従って、この場合にはタイマ１とタイマ２とが同時にカ
ウントアツプする。そして、タイマ２のカウント値が「
６」となるよりタイマ１のカウント値が「２」となる方
が早いため、タイマ１のカウント値が１２」となるまで
の間に現在位置が２１以上、即ちＰｌより新調に到達し
ない場合には、ステップ１６にてアクチュエータ７に動
作不良作が生じ正常な接続状態にないと判断して警報ラ
ンプ１９を点灯させるとともに、スロットルを全開にす
る。

次に、その時の走行状態に基づいてＧ１　（＜Ｇ２〉−
以上の目標位置が設定され、その目標位置に基づいてア
クチュエータ７が作動開始すると、ステップ１において
、目標位置が０１以上であることを判定しステップ２に
移る。ステップ２おいて現在位置が設定位置１１未満か
否か、即ち現在位置がＰｌより接側にある否かを判断し
新調にある場合には、ステップ３にてアクチュエータ７
が正常に動作し目標位置に到達しつつあるとしてタイマ
１をクリアする。反対に現在位置がＰｌより接側にある
場合には、ステップ４にてアクチュエータ７が目標位置
に到達してないとしてタイマ１を１つ加算する。

そして、ステップ８にてタイマ２をクリアし、ステップ
１１にてタイマ３をクリアした後、ステップ１３〜１５
にて前記と同様に各タイマ１〜３のカウント値がそれぞ
れ予め定めた許容時間Ｔ１（＝６）、Ｔ２　（＝２）以
上になったか否かを判断し、再びステップ１に移り、前
記と同様な処理を実行する。

以後、前記ステップ１．２にて現在位置が１１未満にな
っているか否か判断し、２１以上にならない場合にはタ
イマ１のカウント値が「２」になるまでこの処理動作を
繰り返す。

従って、目標位置が０１以上のとき、タイマ１のカウン
ト値が「２」となるまでの間に現在位置が２１以上、即
ちＰｌより断側に到達しない場合には、ステップ１６に
てアクチュエータ７に動作不良作が生じ正常な接続状態
にないと判断して警報ランプ１９を点灯させるとともに
、スロットルを全開にする。

上記したように許容時間をＴ１と１２とに区別した理由
を述べると、前記ステップ１及び２の条件を満たしたと
き、クラッチ２は切れていな【ノればならないのに実際
には接続点であるＰｌより接側にあって切れていないこ
とになる。その結果、変速のためにクラッチ操作を行な
ったときであれば変速不能となり、車両停止のためにク
ラッチ操作を行なったときであれば走行用駆動輪５に動
力が伝達され続けてフォークリフトが停止不能となる虞
がある。そこで、このような場合には本実施例では短い
許容時間Ｔ２で速やかに故障判定が下されるようにして
いる。

又、前記ステップ５及び６の条件を満たしたとき、Ｐ２
がかなり新調に設定されているため、現在位置が１２未
満、即ちＰ２より接側にあるとはいえ接続開始点Ｐ１よ
り断側にあると思われる。

従って、実際にはクラッチ２が切れていると推定され、
上記した変速不能や車両の停止不能等の事態が発生する
虞はなくその対処にそれほど緊急を要しない。又、この
ような事態が生じたことによりフォークリフトが頻繁に
停止すると本来の搬送作業に支障が生じてしまう。そこ
で、このような場合には本実施例では比較的長い許容時
間Ｔ１で故障判定が下されるようにしている。

一方、前記ステップ９及び１０の条件を満たしたとき、
クラッチ２は完全に接続されていなければならないのに
実際には半クラツチ状態であることになり、クラッチ２
の滑りによる消耗や車両の加速不良が生じる虞がある。

又、Ｐ３は完接位置であるＧ３からかなり離れた位置に
設定されているため、目標位置に対して現在位置がはだ
しく遅れていない限り故障判定は下されない。従って、
誤って故障判定が下される虞は非常に少ない。そこで、
このような場合には本実施例では短い許容時間Ｔ２で速
やかに故障判定が下されるようにしている。

このように本実施例においては、目標位置Ｇｌ。

Ｇ２．Ｇ３に応じて許容時間Ｔ１．Ｔ２を異なるように
したため、フォークリフトの変速や走行・停止動作に重
大な影響を与える接続開始点付近（Ｇ１．Ｐｌ）や完接
付近（Ｇ３．Ｐ３）においては、短い許容時間Ｔ２で速
やかに故障判定が下されて車両の停止等の安全措置をと
ることができる。又、それ程重大な影響を与えないクラ
ッチ断領域（０２，Ｐ２）においては、長い許容時間Ｔ
１で故障判定が下されこの領域の不具合によって頻繁に
車両が停止してしまうことを防止することができる。従
って、クラッチストローク中の全ての領域で常に最適な
許容時間Ｔ１．Ｔ２でもって的確に故障判定を行なうこ
とができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されることはなく、例
えば、許容時間としてＴｌ、Ｔ２の他にＴ３を設定した
り、現在位置Ｐ３をＰｌより新調に設定する等、この発
明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本弁明の自動クラッチの故障検出
方法によれば、クラッチの全ストローク中において常に
的確な故障判定を行なうことができるという優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はフォークリフトの駆動系の機構と電気的構成を
示す説明図、第２図は作用を説明するためのフローチャ
ート、第３図はクラッチの全ストローク中における各設
定値の位置関係を示す説明図である。 １はエンジン、２はクラッチ、３は自動変速機、７はク
ラッチ制御用アクチュエータ、Ｐ１〜Ｐ３゜０１〜Ｇ３
は設定値、Ｔｌ、Ｔ２は許容時間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジンの出力を入り切りしてその出力を変速機に伝達
   するクラッチを現在位置からその時の走行状態に基づい
   て求められた目標位置にクラッチ制御用アクチュエータ
   にて移動させ、予め定めた許容時間内に少なくとも前記
   目標位置の予め定めた近辺まで到達したか否かをタイマ
   にて計時し、その許容時間内に到達していない時には前
   記アクチュエータの故障と判断するようにした自動クラ
   ッチの故障検出方法において、 前記目標位置に応じて前記許容時間を異なるようにした
   自動クラッチの故障検出方法。