JP2001030885A

JP2001030885A - 坂道発進補助装置

Info

Publication number: JP2001030885A
Application number: JP20864999A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kobayashi; 隆昭小林; Nobuaki Takeda; 信章武田; Shigeki Fukushima; 滋樹福島
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2001-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】坂道発進補助装置において、運転者の発進意
思を的確に検出して車両の停止状態の保持を適正に解除
可能とすることで安全性の向上を図る。【解決手段】パーキングブレーキが非作動状態で、且
つ、エンジン回転数が減少またはアイドル回転数以下
で、且つ、変速機の変速位置が走行位置で、且つ、エン
ジン負荷が所定値以上で、且つ、クラッチペダル４３が
所定ストローク範囲θにないときに、ブレーキ力の保持
を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、登坂路や降坂路で
の車両の発進を容易に且つ円滑に行われるように補助す
る坂道発進補助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、登坂路の途中で車両を発進させ
る場合、運転者はブレーキ装置、アクセルペダル、クラ
ッチペダルの操作を相互の連係をとりながら行うが、特
に、積荷を積載した大重量トラックなどが登坂路で発進
するとき、その操作は困難なものとなる。そのため、ト
ラックなどにおいては登坂路の途中での発進を容易に且
つ円滑に行うために坂道発進補助装置が装備されてい
る。この坂道発進補助装置は、登坂路の途中でブレーキ
操作により車両が停止したときに、そのブレーキ力を保
持することでブレーキ操作をやめても車両の停止状態を
保持する一方、運転者がクラッチペダル操作やアクセル
ペダル操作などにより車両を発進させようとすると、車
両の停止状態の保持を解除して発進可能としたものであ
る。

【０００３】この坂道発進補助装置にあっては、登坂路
の途中で車両の発進を容易で円滑に行うようにすること
が重要なことであり、つまり、運転者の発進意思を的確
に検出して車両の停止状態の保持を解除する必要があ
る。このような技術として、例えば、特公平５−８４２
５９号公報に開示された「制動力保持装置」がある。こ
の公報に開示された「制動力保持装置」は、アクセルペ
ダルを踏み込んだときのクラッチ板の係合量がエンジン
回転数の変化となって検出できることに着目し、ギヤ位
置がニュートラル位置以外で、車速センサが停止状態を
検出し、アクセルペダルが踏み込まれているとき、認識
したギヤ段についてのアクセルペダルの踏み込み量に対
応するエンジン回転数の負の変化率が基準の変化率以下
のときに、車両の停止状態の保持を解除するようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した「制動力保持
装置」にあっては、アクセルペダルを踏み込んだときの
クラッチ板の係合量がエンジン回転数の変化となって検
出できることに着目しており、アクセルペダルの踏み込
み量に基づいて登坂路の勾配変化によるエンジン負荷変
化に適正に対応することができる。

【０００５】ところが、エンジン負荷変化はアクセルペ
ダルの踏み込み以外に、搭載したエアコンの作動や後部
に搭載した冷凍装置のコンプレッサの作動などがあり、
この場合、エンジン負荷が大きくなるためにエンジン回
転数をアップさせている。そのため、上述した「制動力
保持装置」では、このようなエンジン負荷変化に対して
対応することができず、発進時にアクセルペダルを踏み
込まなくても発進が可能なゆるやかな坂路では、車両の
停止保持の解除指令に誤作動が生じてしまう虞がある。

【０００６】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、運転者の発進意思を的確に検出して車両の停止
状態の保持を適正に解除可能とすることで安全性の向上
を図った坂道発進補助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】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明の坂道発進補助装置では、エンジン
回転数検出手段が検出したエンジン回転数が減少または
アイドル回転数以下で、変速状態検出手段が検出した変
速機の変速位置が走行位置で、クラッチペダルスイッチ
によりクラッチペダルが所定位置以上に解除されたとき
に、制御手段が制動力保持手段による制動力を解除する
ようにしている。

【０００８】従って、クラッチペダルの操作位置から運
転者の発進意思を的確に検出することができ、エンジン
回転数の減少により実際のクラッチの接続を検出するこ
とができ、車両の停止状態の保持を適正に解除すること
ができる。

【０００９】また、請求項２の発明の坂道発進補助装置
では、制御手段は前述した制動力の解除条件に加えて、
更に燃料状態検出手段が検出した燃料状態から求めたエ
ンジン負荷が所定値以上であるときに制動力保持手段に
よる制動力を解除するようにしている。従って、発進時
にアクセルペダルを踏み込まなくても発進が可能なゆる
やかな坂路において、架装機器の作動によるエンジン回
転数の減少を判定し、車両の停止保持の解除指令の誤作
動を防止できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１１】図１に本発明の一実施形態に係る坂道発進
補助装置のブロック構成、図２に坂道発進補助装置にお
ける信号の流れを表す概略、図３にエンジン負荷状態検
出部の作用を説明するための概略、図４にクラッチペダ
ルスイッチの概略、図５に坂道発進補助装置の制御を表
すフローチャートを示す。

【００１２】本実施形態において、図１に示すように、
エアブレーキシステムは、エアタンク１１と、図示しな
いブレーキ機構のエアチャンバ１２と、このエアタンク
１１とエアチャンバ１２とを連結するエア通路１３とを
有して構成されている。そして、このエア通路１３には
ブレーキペダル１４の踏み込みに応じて開閉動作を行う
ブレーキバルブ１５と、エア通路１３にエア圧が供給さ
れると作動して信号を出力するストップランプスイッチ
（ＳＷ）１６と、坂道発進補助装置１７が設けられてい
る。

【００１３】この坂道発進補助装置１７は、車両の駆動
系に制動力を与えて停止状態を保持する制動力保持手段
としてのブレーキコントロールバルブ（電磁弁）１８
と、このブレーキコントロールバルブ１８を制御する制
御装置１９とを有している。ブレーキコントロールバル
ブ１８は、補助機能の開始信号が制御装置１９から供給
（例えば、駆動信号の出力）されると、エア通路１３を
遮断してエアチャンバ１２内のエア圧を保持して制動力
としてのブレーキ力を維持する。そして、補助機能の終
了信号が制御装置１９から供給（例えば、駆動信号の遮
断）されると、エアチャンバ１２内のエア圧を大気に開
放してブレーキ力を解除する。

【００１４】制御装置１９には、ストップランプＳＷ１
６からストップ信号(brake) と、パーキング（Ｐ）ブレ
ーキ２０からのパーキング信号(park)と、シフトレバー
ニュートラルＳＷ２１からのニュートラル信号(nut)
と、電子ガバナ制御装置２２から燃料噴射ポンプのコン
トロールラックのラック位置信号(rack)と、エンジン回
転数信号(rpm) と、クラッチペダルスイッチ（ＳＷ）２
３からのクラッチペダル信号(clutch)などが入力される
ようになっている。制御装置１９はこれらの信号を用い
て坂道発進補助機能の開始及び終了を判定し、この判定
結果に基づいて制御信号(aus) をブレーキコントロール
バルブ１８に出力する。

【００１５】ところで、ブレーキ解除時期を決定するク
ラッチ断／接は、エンジン関連情報により行うのが一般
的であるが、エンジン出力が大きくなるにつれ、アクセ
ルペダルの踏み込みに対してエンジン回転数の追従が遅
れる傾向にある。そのため、アクセルペダルの踏み込み
とエンジン回転数の変化とによりクラッチ断／接を判断
すると、判断時期が遅れて発進時のフィーリングが悪く
なる。

【００１６】そこで、本実施形態にあっては、燃料噴射
ポンプからのコントロールラック位置信号(rack)を取り
込み、このラック位置信号(rack)から運転者が車両を発
進させようとする意思を読み取る。これは燃料噴射ポン
プのコントロールラック位置がアクセルペダルの踏み込
みに対応していることを利用している。そして、ラック
位置信号(rack)の変化状況からクラッチが断から接にな
ることを推定してブレーキの解除を行う。このとき、ラ
ック位置とラック位置変化速度とを用いることにより、
より確実な制御を行うことができる。

【００１７】また、この種のエンジン関連情報によるク
ラッチ断／接の推定では、運転者によるエンジンの空吹
かし、エアコンや架装機器（冷凍装置など）のコンプレ
ッサーの作動が原因で、解除の誤判定を引き起こす可能
性がある。これはエンジンの空吹かしやコンプレッサー
の作動時に、ラック位置及びエンジン回転数が車両の発
進時と同様の変化を示す場合があるからである。そこ
で、本実施形態では、クラッチペダルにペダルスイッチ
（ＳＷ）を設けてクラッチペダルが所定のストローク位
置に有るかどうかを検出しており、このクラッチペダル
が所定のストローク位置にない、つまり、所定位置以上
に操作（解除）されたことから運転者が車両を発進させ
ようとする意思を読み取る。

【００１８】また、制御装置１９において、図２に示す
ように、信号処理回路３１にはパーキング信号(park)が
入力し、Ｐブレーキ２０のＯＦＦ状態が開始／終了判定
部３０に出力される。信号処理回路３２にはニュートラ
ル信号(nut) が入力し、シフトレバーニュートラルＳＷ
２１がニュートラル位置以外、つまり、走行位置にある
ことが開始／終了判定部３０に出力される。信号処理回
路３３にはラック位置信号(rack)が入力し、信号処理後
にこのラック位置信号と共にラック位置変化速度信号が
エンジン負荷状態判別部３５に出力される。このエンジ
ン負荷状態判別部３５にはこれらの信号と共に、アイド
リングラック位置計算回路３４からアイドリングラック
位置信号が入力し、エンジンの負荷状態を判定し、現在
のエンジン負荷が予め設定された所定値以上である信号
が開始／終了判定部３０に出力される。

【００１９】更に、信号処理回路３６にはエンジン回転
数信号(rpm) が入力し、信号処理後にこの回転数信号と
共に回転数信号変化速度信号がエンジン回転状態判別部
３８に出力される。このエンジン回転状態判別部３８に
はこれらの信号と共に、アイドリングラック回転数計算
回路３７からアイドリングラック回転数信号が入力し、
エンジンの回転状態を判定し、エンジン回転数が減少し
ているかあるいはアイドル回転数以下である信号が開始
／終了判定部３０に出力される。信号処理回路３９には
クラッチペダル信号(clutch)が入力し、クラッチペダル
が所定のストローク位置以上に操作（解除）されたこと
が開始／終了判定部３０に出力される。なお、各信号処
理回路３１，３２，３３，３６，３９は、例えば、ロー
パスフィルタを用いて行い、各変化速度の算出は微分回
路を用いて行う。

【００２０】ここで、エンジン負荷状態判別部３５は、
図３の２次元マップにおけるラック位置及びラック位置
変化速度の値に基づいて行われる。この２次元マップの
左または左下の白色部分はエンジン負荷が無の領域であ
り、その右または右上に移行するに従ってエンジン負荷
が小、中、大の領域となる。即ち、この２次元マップで
は、ラック位置及びラック位置変化速度が共に大きい値
をとるマップ右上ほどエンジン負荷が大きいと判定され
る。また、ラック位置変化速度は負の領域を含む。従っ
て、例えば、マップのＡ〜Ｄに示すように、ラック位置
が同じであっても、ラック位置変化速度の大きさや極性
によって負荷状態は無、小、中、大のいずれかに判定さ
れる。これによりエンジン負荷状態の判定がきめ細かに
行われ、坂道発進補助機能の終了の判定を正確に行うこ
とができる。

【００２１】また、図４に示すように、車体４１の所定
の位置に垂下して固定されたブラケット４２にクラッチ
ペダル４３は基端部が軸４４によって揺動自在に支持さ
れると共に、図示しないスプリングによって反時計回り
方向に付勢支持されている。クラッチペダルスイッチ
（ＳＷ）２３はクラッチペダル４３が踏み込まれたとき
にＯＮ信号を出力し、クラッチペダル４３を戻して所定
ストローク範囲θを越えたときにＯＦＦ信号を出力する
ようになっている。つまり、従来から使用されているク
ラッチペダル４３のストロークを検出するストロークセ
ンサは必要ない。

【００２２】以下、このように説明した本実施形態の坂
道発進補助装置１３の作用について図５のフローチャー
トを用いて詳細に説明する。

【００２３】例えば、車両が登坂路で停止したとき、図
５に示すように、ステップＳ１において、制御装置１９
がＰパーキング信号(park)、ニュートラル信号(nut) 、
ラック位置信号(rack)、エンジン回転数信号(rpm) 、ク
ラッチペダル信号(clutch)等を読み込み、ステップＳ２
では、各種信号の処理、つまり、前述した各信号処理回
路３１，３２，３３，３６，３９や判別部３５，３８等
で信号の処理を行う。

【００２４】そして、ステップＳ３にて、まず、Ｐパー
キング信号(park)に基づいてパーキングブレーキが非作
動状態にあるかどうかを判定し、作動していればステッ
プＳ９に移行してブレーキコントロールバルブ（電磁
弁）１８によりエア通路１３を遮断したままとし、エア
チャンバ１２内のエア圧を保持して制動力としてのブレ
ーキ力を保持する。即ち、車両が登坂路で停止しても、
パーキングブレーキを作動させることで運転者は発進す
る意思がないと判別できる。一方、ステップＳ３にて、
パーキングブレーキが非作動状態にあればステップＳ４
に移行する。

【００２５】ステップＳ４では、エンジン回転数信号(r
pm) に基づいてエンジン回転数が減少しているか、また
はアイドル回転数以下かどうかを判定し、エンジン回転
数が減少またはアイドル回転数以下でなければ、ステッ
プＳ９に移行し、前述したように、ブレーキ力を保持す
る。即ち、エンジン回転数が減少しておらず、またはア
イドル回転数以上のときはクラッチが断切状態にあるた
め、運転者は発進する意思がないと判別できる。一方、
ステップＳ４にて、エンジン回転数が減少またはアイド
ル回転数以下でなければステップＳ５に移行する。

【００２６】ステップＳ５では、ニュートラル信号(nu
t) に基づいて変速機の変速位置がニュートラル位置以
外、つまり、走行位置にあるかどうかを判定し、ニュー
トラル位置にあれば、ステップＳ９に移行し、前述した
ように、ブレーキ力を保持する。即ち、変速機の変速位
置がニュートラル位置にあることで運転者は発進する意
思がないと判別できる。一方、ステップＳ６にて、走行
位置にあればステップＳ６に移行する。

【００２７】ステップＳ６では、ラック位置信号(rack)
に基づいてエンジン負荷が所定値以上であるかどうかを
判定し、エンジン負荷が所定値より小さければ、ステッ
プＳ９に移行し、前述したように、ブレーキ力を保持す
る。即ち、エンジン負荷がないときには、例えば、運転
者がアクセルペダルを踏み込んでおらず、運転者は発進
する意思がないと判別できる。一方、ステップＳ６に
て、エンジン負荷が所定値以上であればステップＳ７に
移行する。

【００２８】ステップＳ７では、クラッチペダル信号(c
lutch)に基づいてクラッチペダル４３が所定ストローク
範囲θから所定ストローク範囲θ外になったかを判定
し、まだクラッチペダル４３が所定ストローク範囲θに
あれば、ステップＳ９に移行し、前述したように、ブレ
ーキ力を保持する。即ち、クラッチペダル４３が戻され
ていなければ運転者は発進する意思がないと判別でき
る。一方、ステップＳ７にて、クラッチペダル４３が所
定ストローク範囲θから所定ストローク範囲θ外になれ
ばステップＳ８に移行し、ブレーキコントロールバルブ
１８によりエアチャンバ１２内のエア圧を大気に開放し
てブレーキ力の保持を解除する。

【００２９】このように本実施形態では、パーキングブ
レーキが非作動状態で、且つ、エンジン回転数が減少ま
たはアイドル回転数以下で、且つ、変速機の変速位置が
走行位置で、且つ、エンジン負荷が所定値以上で、且
つ、クラッチペダル４３が所定ストローク範囲から所定
ストローク範囲θになったときに、ブレーキ力の保持を
解除するようにしている。

【００３０】従って、クラッチペダル４３の操作位置か
ら運転者の発進意思を的確に検出し、エンジン回転数の
減少により実際のクラッチの接続を検出することがで
き、車両の停止状態の保持を適正に解除することができ
る。また、発進時にアクセルペダルを踏み込まなくても
発進が可能なゆるやかな坂路において、エアコンや冷凍
設備などの架装機器におけるコンプレッサーの作動によ
るエンジン回転数の減少を判定し、車両の停止保持の解
除指令の誤作動を防止できる。

【００３１】なお、上述の実施形態では、パーキングブ
レーキとエンジン回転数と変速位置とエンジン負荷とク
ラッチペダル位置に基づいてブレーキ力の解除を判定し
たが、パーキングブレーキとエンジン負荷は、本発明の
必須の要件ではない。

【００３２】

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明の坂道発進補助装置によれば、エ
ンジン回転数検出手段が検出したエンジン回転数が減少
またはアイドル回転数以下で、変速状態検出手段が検出
した変速機の変速位置が走行位置で、クラッチペダルス
イッチによりクラッチペダルが所定位置以上に解除され
たときに、制御手段が制動力保持手段による制動力を解
除するようにしたので、クラッチペダルの操作位置から
運転者の発進意思を的確に検出することができ、エンジ
ン回転数の減少により実際のクラッチの接続を検出する
ことができ、車両の停止状態の保持を適正に解除するこ
とができ、その結果、安全性の向上を図ることができ
る。

【００３３】また、請求項２の発明の坂道発進補助装置
によれば、制御手段が制動力の解除条件に加えて、更に
燃料状態検出手段が検出した燃料状態から求めたエンジ
ン負荷が所定値以上であるときに制動力保持手段による
制動力を解除するようにしたので、発進時にアクセルペ
ダルを踏み込まなくても発進が可能なゆるやかな坂路に
おいて、架装機器の作動によるエンジン回転数の減少を
判定し、車両の停止保持の解除指令の誤作動を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る坂道発進補助装置の
ブロック構成図である。

【図２】坂道発進補助装置における信号の流れを表す概
略図である。

【図３】エンジン負荷状態検出部の作用を説明するため
の概略図である。

【図４】クラッチペダルスイッチの概略図である。

【図５】坂道発進補助装置の制御を表すフローチャート
である。

【符号の説明】

１１エアタンク１２エアチャンバ１３エア通路１４ブレーキペダル１５ブレーキバルブ１７坂道発進補助装置１８ブレーキコントロールバルブ（制動力保持手段）１９制御装置２１ニュートラルスイッチ２２電子ガバナ制御装置２３クラッチペダルスイッチ４３クラッチペダル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福島滋樹東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内Ｆターム(参考） 3D046 AA05 BB02 BB03 CC03 HH02 HH03 HH06 HH07 HH17 LL22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の駆動系に制動力を与えて該車両の
停止状態を保持する制動力保持手段と、エンジンの回転
数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記車両に搭
載された変速機の変速位置を検出する変速位置検出手段
と、クラッチペダルが所定位置以上に解除されたことを
検出するクラッチペダルスイッチと、前記エンジン回転
数検出手段が検出したエンジン回転数が減少またはアイ
ドル回転数以下で且つ前記変速状態検出手段が検出した
変速機の変速位置が走行位置で且つ前記クラッチペダル
スイッチによりクラッチペダルが所定位置以上に解除さ
れたことが検出されたときに前記制動力保持手段による
制動力を解除する制御手段とを具えたことを特徴とする
坂道発進補助装置。
【請求項２】請求項１記載の坂道発進補助装置におい
て、前記エンジンに供給される燃料状態を検出する燃料
状態検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記制動力
の解除条件に加えて、該燃料状態検出手段が検出した燃
料状態から求めたエンジン負荷が所定値以上であるとき
に前記制動力保持手段による制動力を解除するようにし
たことを特徴とする坂道発進補助装置。