JPH0894496A - ニュートラル・スイッチの故障検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ニュートラル・スイッチに異常が発生したと
きに、その異常が制御に影響を与える前に合理的に検出
して警報を発生する。 【構成】 計数回路を備え、クラッチ・ペダルのストロ
ーク・センサから出力されるオン・オフの二値信号を入
力して計数し、ニュートラル・スイッチからの二値信号
でリセットする。計数値があらかじめ定められた値ｎ
（５≧ｎ≧１５）に達すると、ニュートラル・スイッチ
が異常状態にあるとして警報出力を送出する。 【効果】 変速機がニュートラル位置にあることを条件
に行われる各種制御動作の信頼性を向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の運転補助装置
として利用する。本発明は、自動車の自動制御装置に利
用する。本発明は、坂道発進補助装置、その他変速機が
ニュートラルであることを制御回路に取込み、プログラ
ム演算を実行する装置に利用する。本発明は、機械的も
しくは電気的な原因により、変速機のニュートラル情報
が正確に認識されないことを検出して警報する回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】変速機のニュートラル位置でオン状態と
なるニュートラル・スイッチが広く普及している。この
ニュートラル・スイッチはオン・オフの二値信号を送出
する構造であり、その二値信号はプログラム演算を実行
する制御回路に取込まれて処理される。

【０００３】例えば、坂道発進補助装置は車速が実質的
に零であるときに、ブレーキ・ペダルが踏まれ、変速機
がニュートラル位置を離脱したことを条件として、ブレ
ーキ・ペダルが解放されてもブレーキ圧力を保持するよ
うに制御され、次に変速機が発進ギヤに投入され、クラ
ッチが継がったことを検知してブレーキ圧力を解除す
る。この場合に、変速機がニュートラル位置を離脱した
情報は制御条件として正確であることが必要であり、ニ
ュートラル・スイッチが発生する二値情報を利用してい
る。

【０００４】ニュートラル・スイッチは比較的単純な機
械構造の部品であり、従来はこのニュートラル・スイッ
チが異常になったことを即時に検出する装置は知られて
いない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ニートラル・スイッチ
が故障し、その出力情報が誤ると、これを利用する制御
回路の制御は混乱する。

【０００６】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、ニュートラル・スイッチに異常が発生したとき
に、その異常が制御に影響を与える前にそれを合理的に
検出して警報を発生する装置を提供することを目的とす
る。本発明は、変速機がニュートラル位置にあることを
条件として制御を実行する装置の信頼性を向上すること
を目的とする。本発明は、制御回路のソフトウエアの加
工により、ハードウエアの追加または変更をいっさい伴
うことなく、ニュートラル・スイッチの異常を検出する
ことができる装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、変速機がニュ
ートラル位置にあることを示す情報が正確に認識されな
いことを検出し警報を発生するもので、ニュートラル・
スイッチが発生する二値信号をリセット入力とし、クラ
ッチ・ペダルの操作により発生する二値信号を計数入力
とし、あらかじめ設定された計数値ｎの出力を警報出力
とする計数回路を備えたことを特徴とする 前記計数回路は、前記ニュートラル・スイッチが発生す
る前記二つの二値信号を取込みプログラム演算を実行す
る制御回路の内部に設けられ、前記警報出力は、運転席
に光学表示されることが望ましい。この警報出力によ
り、その制御回路で終了プログラムを実行して、その制
御を安全側に収束終了させる、いわゆるフェールセーフ
型に構成することができる。

【０００８】

【作用】計数回路がクラッチ・ペダルの操作を検出して
発生する二値信号を入力して計数する。一方、ニュート
ラル・スイッチからの二値信号をこの計数回路のリセッ
ト信号とする。一般に、変速機の操作とクラッチ・ペダ
ルの操作とは関連しているから、変速機の操作がなく、
クラッチ・ペダルが繰り返し操作されることは正常でな
いと判定する。したがってこの計数値がリセットされる
ことなくあらかじめ設定された値ｎに達するとニュート
ラル・スイッチが異常状態にあるものとして警報出力を
送出する。クラッチ・ペダルの調整を行う場合などに
は、変速機の操作を伴うことなくクラッチ・ペダルが多
数回操作されるので、この場合には警報は無用になる。
したがって、上記ｎの値は、例えば５≦ｎ≦１５に設定
し、上限を設けることが適当である。

【０００９】計数回路は、ニュートラル・スイッチが発
生する二値信号およびストローク・センサが発生する二
値信号を取込みプログラム演算を実行する制御回路の内
部にソフトウェアとして設ける場合には、ハードウェア
の追加を必要としない。警報出力は運転席に設けられた
表示手段に光学的に表示される。

【００１０】このように、ニュートラル・スイッチに異
常が発生したときに、その異常が制御に影響を与える前
に合理的に検出されるので、簡単な回路で変速機がニュ
ートラル位置にあることを条件に行われる制御動作の信
頼性を向上させることができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１２】（第一実施例）図１は本発明第一実施例の
要部の構成を示すブロック図である。

【００１３】本発明第一実施例は、変速機のギヤ位置が
ニュートラルにあるときにオン状態となりギヤイン位置
にあるときにオフ状態となるニュートラル・スイッチ１
からの二値信号をリセット信号Ｒとして入力するととも
に、クラッチ・ペダルのストローク・センサ２が発生す
る二値信号を計数信号Ｃとして入力し、あらかじめ定め
られたクラッチ・ペダルの踏み込みの計数値ｎの出力を
警報出力とする計数回路３を備える。この計数回路３が
出力する警報出力は運転席に設けられた警報装置４の警
報ランプ５に光学的に表示される。

【００１４】図２は本発明第一実施例における変速機の
ニュートラル領域およびギヤイン領域を説明する図であ
る。ニュートラル・スイッチ１は変速レバーが破線で示
す領域内にあるときにはオン状態にあり、このニュート
ラル領域を左右いずれかに外れ実線で示すギヤイン領域
内にシフトされたときにオフ状態となる。このオン・オ
フの二値信号が計数回路３にリセット信号として入力さ
れる。

【００１５】このように構成された本発明第一実施例
は、計数回路３がクラッチ・ペダルが踏まれるたびにス
トローク・センサ２が発生するオン・オフの二値信号を
計数信号Ｃとして入力し、「１、２、３…、ｎ」のよう
に計数する。ｎはあらかじめ定められる設定値であり、
例えば“５”である。一方、変速レバーが図２に示すニ
ュートラル領域にシフトされたときにニュートラル・ス
イッチ１からの二値信号がリセット信号Ｒとして計数回
路３に送出される。計数回路３はこのリセット信号Ｒを
入力すると計数カウントを零にリセットし、以降同様の
動作を繰り返す。

【００１６】変速機のギヤ位置がニュートラルになるた
びに原則としてクラッチ・ペダルが踏まれるので、ニュ
ートラル・スイッチ１が正常であれば、変速レバーがニ
ュートラル領域にシフトされたときに二値信号を発生
し、これをリセット信号Ｒとして計数回路３に送出す
る。したがってクラッチ操作が設定値ｎに達するような
ことは生じない。

【００１７】設定値ｎを越えるまで変速レバーがニュー
トラル領域にシフトされないような場合は通常では考え
られず、このような場合はニュートラル・スイッチ１に
異常があるものとして警報装置４に警報出力が送出され
る。警報装置４はこの警報出力により警報ランプ５を点
灯させニュートラル・スイッチ１に異常が発生したこと
を光学的に表示し通報する。

【００１８】（第二実施例）図３は本発明第二実施例の
要部の構成を示すブロック図である。

【００１９】本発明第二実施例は、自動車の走行にかか
わるプログラム制御を実行する制御回路６の内部に、変
速機のギヤ位置がニュートラルにあるときにオン状態と
なりギヤインしているときにオフ状態となるニュートラ
ル・スイッチ１からの二値信号をリセット信号Ｒとして
入力するとともに、クラッチ・ペダルのストローク・セ
ンサ２が発生する二値信号を計数信号Ｃとして入力しプ
ログラムの演算を実行して、あらかじめ設定されたクラ
ッチ・ペダルの踏み込みの計数値ｎ（例えば“５”）の
出力を警報出力とする計数手段６ａを備える。この警報
出力は第一実施例同様に運転席に設けられた警報装置４
の警報ランプ５に光学的に表示される。本第二実施例の
場合は特にハードウェアの追加を要することなく実施で
きる利点がある。

【００２０】ここで、このように構成された本発明第二
実施例の動作について説明する。図４は本発明第二実施
例における制御動作の流れを示すフローチャートであ
る。

【００２１】制御回路６の計数手段６ａは、ストローク
・センサ２が発生する計数信号Ｒを入力し、その都度カ
ウントを“１”ずつアップし、あらかじめ設定された計
数値ｎ（例えば“５”）までそのカウントアップを継続
する。その間、変速が行われニュートラル・スイッチ１
が発生する二値信号が送出されて、これまでの計数値が
零にリセットされる。ニュートラル・スイッチ１が正常
であれば、変速レバーがニュートラル領域にシフトされ
るつど二値信号が発生し、これがリセット信号Ｒとして
計数手段６ａに送出されるので、クラッチ操作が設定値
ｎに達するようなことは生じず同様の制御動作が繰り返
される。

【００２２】設定値ｎを越えるまでニュートラル領域に
シフトされない状態が続いた場合には、ニュートラル・
スイッチ１に異常が発生しているものとして警報装置４
に警報出力が送出され、警報装置４は警報ランプ５を点
灯させて異常状態発生を光学的に表示し通報する。

【００２３】設定値ｎに上限を設けておくことが便利で
ある。すなわち、設定値ｎは上記したように、ｎ＝５と
しておくと、変速機が操作されることなくクラッチ・ペ
ダルが５回操作されると、これは異常であるとして警報
を発生する。しかし、クラッチ・ペダルの調整、たとえ
ばクラッチのエア抜き操作を行うような場合には、変速
機の操作を伴うことなく、クラッチ・ペダルが繰り返し
操作される。このような場合を配慮して、クラッチ・ペ
ダルを５回操作したときに、いったん警報を発生させ、
さらに繰り返しクラッチ・ペダルの操作を行い、例えば
１５回にわたり変速機の操作を伴うことなくクラッチ・
ペダルの操作が行われるとそのときには警報が消滅する
ようにしておく。

【００２４】この設定値ｎの上限については、車速セン
サ出力が車速零を表示しているときに限り有効であると
するように設定することができる。一般に、車両の走行
中にはクラッチ・ペダルの調節を行うようなことはな
い。かりに行われても、そのような操作は異常である。
したがって、車速センサ出力を併せて取込み、車速セン
サ出力が車速零を表示しているときに限り、上記設定値
ｎの上限値を有効として、そのｎの上限値に達したとき
には警報を消滅するように設定することが望ましい。

【００２５】上記例ではクラッチ・ペダルの操作により
発生する二値信号として、クラッチ・ストロークセンサ
を利用するように説明したが、これは、いわゆるストロ
ークセンサに限らず、いろいろな種類のセンサが発生す
る二値信号を利用することができる。一つの例はクラッ
チ・ペダルに設けられ、クラッチ・ペダルの操作にした
がって応動するオンオフ・スイッチであり、他の一つの
例は、クラッチ・ペダルのストロークをアナログ信号と
して検出するセンサの出力から、その検出出力が一定の
閾値を越えるか否かにしたがって発生する二値信号を利
用するものである。

【００２６】（応用例）制御回路６は、変速機のギヤが
ニュートラル位置にあることを条件に行われる制御を実
行する装置である。ここでは坂道発進制御を行う装置で
ある。図５は本発明実施例を坂道発進制御装置に応用し
た場合の要部の構成例を示すブロック図である。

【００２７】ここで坂道発進補助装置の概要を説明する
と、坂道発進補助装置は、車速センサ１１の出力によ
り、車両速度が零になったときに、ブレーキペダルが踏
まれてサービスブレーキ・スイッチ１５がオンであれ
ば、電磁弁１６を制御してブレーキブースタに供給する
ブレーキ圧力を保持状態とする。ブレーキペダルが解放
されてもこのブレーキ圧力は保持される。つぎに、変速
機が操作されて変速機が発進ギヤ（または後退ギヤ）に
投入されたことをニュートラル・スイッチ１およびギヤ
イン・スイッチ１３により検知し、クラッチ・ペダルが
緩やかに抜かれて設定位置に達すると、ストローク・セ
ンサ２からの入力にしたがって、電磁弁１６を制御して
それまで保持していたブレーキ圧力を解放する。この制
御によると、坂道発進を行うときに運転者はブレーキ・
ペダルをたくみにアクセル・ペダルに踏みかえる動作が
必要でなくなり、円滑な坂道発進を行うことができる。

【００２８】この装置では、変速機に発進ギヤまたは後
退ギヤが設定されていることを正しく検知することが必
要である。かりに、変速機がニュートラル位置にあるの
にこれを誤認して坂道発進制御を実行すると、車両は坂
道をすべり降りることになってしまう。本発明は、この
装置でニュートラル・スイッチ１が正確な出力情報を送
出していることを確認するために利用することができ
る。

【００２９】本発明の装置は、ニュートラル・スイッチ
に代えて、もしくはニュートラル・スイッチとともに、
ギヤイン・スイッチにも利用することができる。ギヤイ
ン・スイッチは、変速機が操作されてギヤが投入された
ことを二値信号として出力するスイッチである。すなわ
ち、ニュートラル・スイッチは変速機位置がニュートラ
ル位置にあるか否かを示す二値信号を送出するのに対し
て、ギヤイン・スイッチは変速機位置がギヤ投入位置に
あるか否かを示す二値信号を送出する。一般にはこれは
単純な相反する論理と考えられるが、実際のハードウエ
アでは、ニュートラル位置とギヤ投入位置との間には小
さいギャップがある。変速機レバーが操作されてニュー
トラル位置を離脱したが、ギヤが完全に投入されるに至
っていない不確定な位置がこのギャップに相当する。出
願人が実施している坂道発進補助装置では、このギャッ
プを正しく認識して制御を確実に行うように設計されて
いる。つまり、変速機の位置がこのギャップにあるとき
には、坂道発進補助装置としてはブレーキ圧力を解除す
ることがないように設計されている。したがって、本願
発明の装置をニュートラル・スイッチに代えて、ギヤイ
ン・スイッチの出力について適用すること、あるいは本
願発明の装置をニュートラル・スイッチと同時に、ギヤ
イン・スイッチについても適用することは可能であり、
同様に制御の信頼性を向上することができる効果があ
る。

【００３０】このように坂道発進補助動作は制御回路６
の制御によって実行されるが、この制御回路６に第二実
施例で説明した計数手段６ａを設けることによって、変
速機のギヤがニュートラル位置にあることを条件に行わ
れる坂道発進制御を確実に行うことができ、制御動作の
信頼性を向上させることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ニ
ュートラル・スイッチに異常が発生したときに、その異
常が制御に影響を与える前に合理的に検出して警報を発
生し通報することができる。これにより変速機がニュー
トラル位置にあることを条件として実行される各種制御
における信頼性を向上させることができる。これはソフ
トウェアで構成する場合にはハードウェアの追加または
変更をいっさい行うことなく、制御回路のソフトウェア
を変更するだけで実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の要部の構成を示すブロック
図。

【図２】本発明第一実施例における変速機のニュートラ
ル領域およびギヤイン領域を説明する図。

【図３】本発明第二実施例の要部の構成を示すブロック
図。

【図４】本発明第二実施例における制御動作の流れを示
すフローチャート。

【図５】本発明実施例を坂道発進補助装置に応用した場
合の要部の構成例を示すブロック図。

【符号の説明】

１ ニュートラル・スイッチ ２ ストローク・センサ ３ 計数回路 ４ 警報装置 ５ 警報ランプ ６ 制御回路 ６ａ 計数手段 ７ 警報ブザー １１ 車速センサ １２ パーキングブレーキ・スイッチ １３ ギヤイン・スイッチ １４ 勾配センサ １５ サービスブレーキ・スイッチ １６ 電磁弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ニュートラル・スイッチが発生する二値
   信号をリセット入力とし、クラッチ・ペダルの操作によ
   り発生する二値信号を計数入力とし、あらかじめ設定さ
   れた計数値ｎの出力を警報出力とする計数回路を備えた
   ことを特徴とするニュートラル・スイッチの故障検出回
   路。
2. 【請求項２】 前記計数回路は、前記二つの二値信号を
   取込みプログラム演算を実行する制御回路の内部に設け
   られた請求項１記載のニュートラル・スイッチの故障検
   出回路。
3. 【請求項３】 前記警報出力は、運転席に光学表示され
   る請求項１または２記載のニュートラル・スイッチの故
   障検出回路。