JP2008239034A - 車両用発進補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単且つ安価な構成でありながら、より一層運転者の意思に沿った違和感の少ない発進補助を実現可能な車両用発進補助装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 Ｓ４でブレーキペダル１１が所定に踏まれていると判断すると、Ｓ５でクラッチストローク・センサ２の検出信号に基づいてクラッチペダルがブレーキ圧保持開始点まで踏み込まれたか否かを判断し、ＹＥＳの場合にはＳ６でブレーキ圧を保持する。その後、クラッチペダルがブレーキ圧解除点まで戻された場合には、Ｓ８でブレーキ圧を解除してサービスブレーキ装置の制動力を解除する。なお、Ｓ４では、サービスブレーキ・トロークセンサ３の検出値と比較して所定にブレーキペダル１１が踏み込まれているか否かを判断するための判断基準値（ブレーキペダルストローク閾値）を車両走行路面の勾配に応じて変更するように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、運転者がマニュアル操作によりエンジンと駆動系との間に介装されるクラッチ機構の接断操作を行いつつ変速操作を行う車両の発進補助装置に関する。

運転者がマニュアル操作によってエンジンと駆動系との間に介装されるクラッチ機構の接断（接続／切断）操作を行いながら変速機の変速段を切り替えるための変速操作を行う車両の発進の際には、運転者がブレーキペダルから右足を離し（或いは、例えばブレーキペダルの操作量が所定以下となり）、左足でクラッチを接続しつつ右足でアクセルペダルを踏み込むまでには所定時間を要することから、運転者の意図に反して車両が後退してしまう、或いはこのような後退を防止しようとして右足をブレーキペダルに戻した途端に所謂半クラッチ状態で接続されているエンジンが負荷に耐え切れず停止してしまうといった惧れがある。

なお、かかる惧れは、すべての変速操作を運転者がマニュアル操作により行う場合に限らず、電子制御により変速操作を行わせるシステムであっても、エンジン側と駆動系側とを接断可能なクラッチ機構を備えた自動変速装置を搭載する車両の場合には、同様に生じるものである。

上述したような惧れは、坂道（登坂）発進の際や、平坦路であっても発進停止を繰り返す状況において運転者にとって非常に煩わしいものであるばかりでなく危険を伴うものでもあり、特に、車両重量が大きく、かつ、積載重量が大きく変化するトラック、バス等の輸送用車両などにおいては顕著なものとなる。

このため、従来においては、発進の際に、運転者がブレーキペダルから足を離してもサービスブレーキ装置に自動的に作用して制動力を所定に保持するようにした発進補助装置が種々提案されており、実際に採用されるに至っている。

例えば、特許文献１には、クラッチペダルの踏み込みストロークを検出し、停車時においてブレーキペダルが所定に踏まれた状態で、クラッチ機構を切断する所定のブレーキ圧保持開始点まで深くストロークされたときにサービスブレーキ装置の制動力を保持するようにブレーキ圧の保持を開始し、ブレーキペダルが解除されクラッチペダルがクラッチ機構の接続位置方向へ戻され所定のブレーキ圧解除点を通過したときに、発進判定してサービスブレーキ装置の制動力を解除すべくブレーキ圧を解除する技術が開示されている。

また、特許文献２には、エンジン側と駆動系側とを接断可能なクラッチ機構を備えた自動変速装置を搭載する車両において、同様に、発進時にブレーキペダルから足を離してから、アクセルペダルを踏みつつクラッチ機構が接続されるまでの間に車両が後退してしまうことを防止するために、アクセルペダル操作に連動して作動される自動クラッチ機構を接断させる機構の移動ストロークを検出し、停車時においてブレーキペダルが所定に踏み込まれた状態で、自動クラッチ機構が切断状態であるときに、サービスブレーキ装置の制動力を保持するようにブレーキ圧を保持させ、その後アクセルペダルが所定に踏み込まれ自動クラッチ機構が接続状態になったときに発進判定してサービスブレーキ装置の制動力を解除すべくブレーキ圧を解除する技術が開示されている。
特開昭６０−１１７１９号公報 特開２００３−７２５３３号公報

しかしながら、上記特許文献１、２に開示されるような従来のものでは、発進補助装置の作動許可条件の１つである車両停止判定（停車判定）は、車速センサからのパルス間隔が所定時間以上であることに基づいて行われているため、極低速域で車両が動いているにも拘わらず、停止判定される惧れがある。また、発進補助装置の作動許可条件の別の１つであるブレーキペダルの踏み込みの検出もブレーキ圧が所定以上であるか否かを検出する圧力スイッチを用いて行っているため、例えば、渋滞時等の下り坂などで、車速が０に近くブレーキペダルの踏み代を微妙に調整しながら惰性走行などをさせたいような場合でも、サービスブレーキ装置の制動力を自動的に保持するように発進補助装置が作動してしまう惧れがあり、運転者の意思に沿った発進補助とならない場合がある。

このような場合、例えば、前記圧力スイッチのオン信号を発生する設定値（圧力スイッチ自体の検知圧）を上げることで、強くブレーキペダルを踏み込まなければ発進補助装置が作動しないようにすることが考えられるが、このようにすると、平坦路において発進補助装置の発進補助を受けたい場合に強くブレーキペダルを踏み込まなければ発進補助装置が作動しなくなるため、運転者の意思に沿った発進補助を達成できなくなる惧れがある。

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単且つ安価な構成でありながら、より一層運転者の意思に沿った違和感の少ない発進補助を実現可能な車両用発進補助装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る車両用発進補助装置は、図１に示すように、
エンジン側と駆動系側とを接断可能なクラッチ機構が介装された車両の発進の際に、少なくとも運転者がサービスブレーキ装置の作動を操作するブレーキペダルの操作量が所定以下となってからエンジン側と駆動系側とがクラッチ機構を介して所定に接続されるまでの間、サービスブレーキ装置の制動力が制御部を介して自動的に保持されるようにした車両用発進補助装置であって、
ブレーキペダルの操作量に対応する情報を検出する操作情報検出手段と、
前記操作情報検出手段の検出結果と、所定の閾値と、を比較することによって、前記サービスブレーキ装置の制動力の自動的な保持の開始を許可する許可条件の一つが成立するか否かを判断する許可条件判断手段と、
前記所定の閾値を車両の走行環境に応じて設定する閾値設定手段と、
を含んで構成する。

前記車両の走行環境には、車両走行路面の勾配を含むことができる。
更に、前記車両の走行環境には、車両重量を含むことができる。

本発明においては、前記許可条件判断手段が、前記操作情報検出手段の検出結果が前記所定の閾値以上である場合に、前記許可条件の一つが成立すると判断し、
前記閾値設定手段が、車両走行路面の勾配が大きくなるに従い、前記閾値を大きい値に設定することを特徴とすることができる。

本発明においては、前記閾値設定手段が、車両重量が大きくなるに従い、前記所定の閾値を大きい値に設定することを特徴とすることができる。

本発明によれば、簡単且つ安価な構成でありながら、より一層運転者の意思に沿った違和感の少ない発進補助を実現可能な車両用発進補助装置を提供することができる。

以下に、本発明に係る車両用発進補助装置の一実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

本実施の形態に係る車両用発進補助装置は、図５に示すような従来における発進補助装置に備えられているサービスブレーキ装置の作動状態を検出するサービスブレーキ・スイッチ（ブレーキ圧が所定以上であるか否かを検出する圧力スイッチ）に替えて、サービスブレーキ装置の効き具合を制御するブレーキペダルの踏み込みストローク（延いてはサービスブレーキ装置の効き具合を制御するための移動部材の移動ストローク）を検出するサービスブレーキ・ストロークセンサが配設される。

具体的には、本実施の形態に係る車両用発進補助装置は、図２に示すように、車速センサ１、クラッチストローク・センサ２、サービスブレーキ・ストロークセンサ３、パーキングブレーキの作動状態を検出するパーキングブレーキ・スイッチ４、変速機の状態を検出するギヤ・スイッチ５の各出力電気信号が入力情報として入力される制御回路１０により制御されるようになっている。この制御回路１０はプログラム制御回路である、本発明に係る制御部に相当する。この制御回路１０の演算制御出力は、サービスブレーキ・バルブ１２を駆動する電磁弁９、および警報装置１４に供給される。

ここで、ブレーキ系について説明すると、空気圧タンク１５から、空気圧がブレーキ・ペダル１１の操作に従って開閉されるリヤブレーキ・バルブ１６およびフロントブレーキ・バルブ１７を経由して、ブレーキ・バルブ１２に供給される。このブレーキ・バルブ１２により制御された所定空気圧の空気は、リヤブレーキ・ブースタ１８及びフロントブレーキ・ブースタ１９に供給される。

リヤブレーキ・ブースタ１８及びフロントブレーキ・ブースタ１９に所定空気圧の空気が供給されている状態で、前記制御回路１０から電磁弁９にブレーキ圧保持信号が送られると、ブレーキペダル１１が解除されてもそのブレーキ圧が保持されるようになっている。一方、電磁弁９へのブレーキ圧保持信号が停止されたときに、そのブレーキ圧が解除されるようになっている。

操作ユニット１３は、例えば運転席に設けられており、その操作スイッチ１３ａがオン状態に操作されているときに、本実施の形態に係る発進補助装置による補助が有効な状態となる。当該発進補助装置による補助を必要としない場合には、この操作スイッチ１３ａはオフ状態にセットされる。

また、操作ユニット１３には、運転操作あるいは装置の操作が不適当であり、装置が操作に追従できないときや装置に故障等があるときには、警報ブザー１４ａまたは警報ランプ１４ｂにより運転者等に報知されるようになっている。

ここで、本実施の形態の制御回路１０が行う制御について、図３のフローチャートに従って説明する。
ステップ（以下、Ｓとも言う）１で、車速センサ１の検出信号に基づいて車速が零である（車速パルスが一定時間以上ない）と判断され、Ｓ２でパーキングブレーキ・スイッチ４の検出信号に基づいてパーキングブレーキ（図示せず）が解除されていると判断され、Ｓ３でギヤ・スイッチ５の検出信号に基づき変速機の変速段が発進ギヤ（前進または後退）位置に投入されていることが検出されると、Ｓ４では、ブレーキペダル１１が所定に踏まれているか否かをサービスブレーキ・ストロークセンサ３の出力に基づいて判断する。なお、当該Ｓ４についての詳細は後述する。なお、変速機の変速段がニュートラル位置にある場合に、Ｓ３でＹＥＳ判定してＳ４以降のステップへ進める構成とすることもでき、従ってＳ３は省略することも可能である。

Ｓ４でブレーキペダル１１が所定に踏まれていると判断された場合は、Ｓ５で、クラッチストローク・センサ２の検出信号に基づいて、図示しないクラッチペダルが、クラッチ機構（図示せず）を操作してエンジン側と駆動系側とを切断する位置であってブレーキ圧の保持を開始すべきブレーキ圧保持開始点まで踏み込まれたか否かを判断する。

ブレーキ圧保持開始点までクラッチペダルが踏み込まれた場合には、Ｓ６で、電磁弁９にブレーキ圧保持信号を送出してブレーキペダル１１が解除されてもそのブレーキ圧を保持してサービスブレーキ装置の制動力を自動的に保持する。

Ｓ７では、クラッチストローク・センサ２の検出信号に基づいて、図示しないクラッチペダルがブレーキ圧解除点まで戻されたか否かを判断し、戻された場合には、Ｓ８で、電磁弁９へのブレーキ圧保持信号の送出を停止し、ブレーキ圧を解除してサービスブレーキ装置の制動力を解除する。

ここにおいて、既述したように、本実施の形態では、従来のサービスブレーキ・スイッチ（ＯＮ・ＯＦＦを出力する圧力スイッチ）に替えて、ブレーキペダル１１の踏み込み量（ストローク量）に応じた出力が得られるサービスブレーキ・ストロークセンサ３を用いている。前記サービスブレーキ・ストロークセンサ３は、本発明に係る操作情報検出手段の一例として機能するものである。

そして、Ｓ４では、このサービスブレーキ・ストロークセンサ３の出力に基づいてブレーキペダル１１が所定に踏まれているか否かを判断するが、本実施の形態に係る発進補助装置の制御回路１０では、その所定に踏み込まれているか否かの判断基準値（ブレーキペダルストローク閾値）を、車両走行環境の一つである車両走行路面の勾配に応じて変更するように構成されている。例えば、サービスブレーキ・ストロークセンサ３の出力が、前記判断基準値（ブレーキペダルストローク閾値）を越えた場合に、ブレーキペダル１１が所定に踏まれていると判断するように構成することができる。
従って、このＳ４が、本発明に係る許可条件判断手段として機能し、Ｓ４で用いられる判断基準値（ブレーキペダルストローク閾値）を、車両走行環境（例えば、走行路面勾配）に応じて設定変更する処理が、本発明に係る閾値設定手段として機能することになる。

すなわち、
例えば、坂道（降坂時）においてブレーキペダル１１の踏み込み量を微妙に調整しながら極低速で走行する場合などは、前記ブレーキペダルストローク閾値を路面勾配に応じて設定（例えば、勾配が大きいほどブレーキペダルストローク閾値を大きい値に設定）するようにすることで（図４に示すマップ等参照）、発進補助装置が安易に作動してしまい運転者の意に反して発進補助装置が作動してサービスブレーキ装置による自動的な制動動作が保持されてしまうような惧れを回避することができる。

なお、登坂時の停車時、降坂時の停車時には、平坦路に比べて強くブレーキを踏む必要があるから、前記ブレーキペダルストローク閾値を路面勾配に応じて大きい値に設定するようにした場合でも、登坂時の発進時や降坂時の発進時には良好に発進補助装置を作動させることができ、運転者の意に沿った発進補助装置の発進補助が達成されることになる。

そして、平坦路では、既述したように、登坂や降坂時と同じように、前記ブレーキペダルストローク閾値を大きく設定したとすると、強くブレーキを踏み込む必要がないのに、強くブレーキペダルを踏み込まなければ発進補助装置が作動しないため、運転者の意思に沿った発進補助を達成できなくなるが、本実施の形態のように、路面勾配に応じて前記ブレーキペダルストローク閾値を設定する構成とすれば、平坦路では前記ブレーキペダルストローク閾値は小さい値に設定されることになるため、運転者の意思に沿った違和感の少ない発進補助装置の作動を実現できることになる。

ところで、路面勾配は制御回路１０において推定することができ、その推定方法は従来技術を利用可能であるから、ここでは詳細な説明は省略する。路面勾配の推定方法の従来技術としては、例えば、特開２００２−１３６２０号公報等で提示されている方法を利用することができる。また、ジャイロ等を利用した勾配センサ等の勾配測定結果を利用することもできる。

更に、本実施の形態では、車両走行環境の一つである走行路面の勾配に応じてブレーキペダルストローク閾値を設定する構成としたが、路面に勾配があると車両重量（質量）の影響が大きくなるため、車両重量が大きくなるほどブレーキペダルストローク閾値を大きい値に設定するように構成することができ、このように構成すれば、より一層運転者の意思に沿った違和感の少ない発進補助装置の作動を実現することができることになる。なお、車両重量（質量）も、本発明に係る車両走行環境の一つに含まれるものである。

車両重量（質量）は制御回路１０において推定することができ、その推定方法は従来技術を利用可能であるから、ここでは詳細な説明は省略する。車両重量（質量）の推定方法の従来技術としては、例えば、特開２００２−１３６２０号公報等で提示されている方法を利用することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、車両走行環境の一つである走行路面の勾配や車両重量（質量）に応じてブレーキペダルストローク閾値を設定変更する構成としたので、車両走行環境（走行路面勾配、車両重量など）に見合ったブレーキペダルストローク閾値に設定することができるため、以って車両走行環境に応じた発進補助を実現でき、延いては運転者の意思に沿った違和感の少ない発進補助装置を実現できることになる。

本実施の形態では、ブレーキペダル１１の踏み込み量（ストローク量）（延いてはサービスブレーキ装置の効き具合を制御するための運転者により操作される移動部材の移動ストローク量）を検出するサービスブレーキ・ストロークセンサ３を備えて構成したが、これに限定されるものではなく、ブレーキペダル１１の踏み込み量に応じた値を出力するセンサであれば適用できるものである。例えば、ブレーキエア圧やブレーキオイル圧を測定するものであってよい。すなわち、ブレーキペダル１１の操作量に対応する情報を検出することができれば、種々の態様の検出手段を採用することができるものである。

なお、本発明は、すべての変速操作を運転者がマニュアル操作により行う場合に限らず、電子制御により変速操作を行わせるシステムであっても、エンジン側と駆動系側とを接断可能なメカニカルなクラッチ機構を備えた自動変速装置を搭載する車両などにも適用可能である。

以上で説明した本実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明に係る車両用発進補助装置を説明するためのブロック図である。 本発明に係る車両用発進補助装置の一実施の形態の概略的な構成を説明する図である。 同上実施の形態に係る車両用発進補助装置の制御部において行われる発進補助制御の一例を説明するフローチャートである。 同上実施の形態に係る発進補助制御において利用されるマップの一例を示す図である。 従来の車両用発進補助装置の概略的な構成を説明する図である。

符号の説明

３ サービスブレーキ・ストロークセンサ
９ 電磁弁
１０ 制御回路（制御部）
１１ ブレーキペダル

Claims (5)

1. エンジン側と駆動系側とを接断可能なクラッチ機構が介装された車両の発進の際に、少なくとも運転者がサービスブレーキ装置の作動を操作するブレーキペダルの操作量が所定以下となってからエンジン側と駆動系側とがクラッチ機構を介して所定に接続されるまでの間、サービスブレーキ装置の制動力が制御部を介して自動的に保持されるようにした車両用発進補助装置であって、
   ブレーキペダルの操作量に対応する情報を検出する操作情報検出手段と、
   前記操作情報検出手段の検出結果と、所定の閾値と、を比較することによって、前記サービスブレーキ装置の制動力の自動的な保持の開始を許可する許可条件の一つが成立するか否かを判断する許可条件判断手段と、
   前記所定の閾値を車両の走行環境に応じて設定する閾値設定手段と、
   を含んで構成したことを特徴とする車両用発進補助装置。
2. 前記車両の走行環境として、車両走行路面の勾配が含まれることを特徴とする請求項１に記載の車両発進補助装置。
3. 前記車両の走行環境として、車両重量が含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用発進補助装置。
4. 前記許可条件判断手段が、前記操作情報検出手段の検出結果が前記所定の閾値以上である場合に、前記許可条件の一つが成立すると判断し、
   前記閾値設定手段が、車両走行路面の勾配が大きくなるに従い、前記閾値を大きい値に設定することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の車両用発進補助装置。
5. 前記閾値設定手段が、車両重量が大きくなるに従い、前記所定の閾値を大きい値に設定することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の車両用発進補助装置。