JP2015067164A

JP2015067164A - 坂道発進補助装置

Info

Publication number: JP2015067164A
Application number: JP2013204049A
Authority: JP
Inventors: 哲郎小関; Tetsuro Koseki
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-13

Abstract

【課題】車両発進時における変速機のギヤ入れに伴う車速センサによる誤検知により警報が発せられるのを防止することのできる坂道発進補助装置を提供すること。
【解決手段】坂道発進補助制御により制動力が保持されている車両発進時において、変速機（３）のギヤ入れ開始から所定時間の間、車速センサ（２８）により検出される車速が警報作動閾値を超えた場合でも警報器（３３）による警報を行わないよう車両移動警告制御による警報を無効化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、坂道発進補助装置に関する。

車両が坂道で一時停止したときに、ブレーキペダルの踏み込み操作による制動力を保持することでブレーキペダルを開放しても車両が後退するのを防止し、車両を発進させる際の適切なタイミングで制動力を解除する坂道発進補助装置が知られている。

このような坂道発進補助装置において、制動力保持中に車輪が回転した場合に、運転者に対し直ちに警報を発する技術が特許文献１に開示されている。

特開平８−９９６１４号公報

特許文献１では、車輪の回転を車速センサにより検知しており、当該車速センサは、車輪の一定角度毎にパルスを発するものであり、当該パルスを一定時間毎に計数することにより車速情報を取得することができる。車速センサとしては、車輪に設けられるものだけでなく、変速機の出力軸に設けられ、当該出力軸の一定角度毎にパルスを発生するものも一般的に用いられている。

車両発進時には、変速機において発進段へのギヤ入れが行われるが、このギヤ入れの際にギヤ同士が噛み合う過程でギヤが回転し、変速機の出力軸が僅かに回転振動することがある。この回転振動を車速センサが検知して、パルスが発せられると、車両が動いていないにも関わらず、坂道発進補助装置における警報が発せられるという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両発進時における変速機のギヤ入れに伴う車速センサによる誤検知により警報が発せられるのを防止することのできる坂道発進補助装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明では、車両の走行用駆動源であるエンジンと、複数の変速ギヤを有し、前記エンジンからの駆動力を変速して出力する変速機と、前記エンジンから前記変速機への駆動力の断接を行うクラッチ手段と、車両の停車時にブレーキペダル操作により発生した制動力を、ブレーキペダルを開放した状態においても保持する坂道発進補助制御手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記坂道発進補助制御手段による制動力保持中に前記車速検出手段により検出される車速に基づき前記車両の移動を判定したときに警報を発する警報制御手段と、前記車両の発進時における前記変速機のギヤ入れ開始から所定時間の間、前記警報制御手段による警報を無効化する警報無効化制御手段と、を備えることを特徴としている。

上記手段を用いる本発明によれば、車両発進時における変速機のギヤ入れ開始から所定時間の間、坂道発進補助制御実行中の車両の移動を知らせる警報を無効化することで、当該ギヤ入れにより変速機の出力軸が回転振動した場合でも警報は発せられなくなる。これにより、車速センサによる誤検知による警報を防止することができる。

本発明の一実施形態における坂道発進補助装置を備えた車両の駆動系を示す概略構成図である。本発明の一実施形態における坂道発進補助装置を備えた車両の発進時の状態を示すタイムチャートである。

以下、本発明を具体化した坂道発進補助装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の坂道発進補助装置を備えた車両の駆動系を示す全体構成図であり、以下同図に基づき本実施形態の構成について説明する。
本実施形態における車両はトラックであり、走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１の出力軸１ａにはクラッチ装置２（クラッチ手段）を介して自動変速機（以下、単に変速機という）３の入力軸３ａが接続され、クラッチ装置２の接続時にエンジン１の回転が変速機３に伝達されるようになっている。当該変速機３は、例えば前進６段及び後退１段を備えた手動式変速機をベースとしたものであり、以下に述べるように、その変速操作及び変速に伴うクラッチ装置２の断接操作を自動化した、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）である。

クラッチ装置２は、フライホイール４にクラッチ板５をプレッシャスプリング６により圧接させて接続される一方、フライホイール４からクラッチ板５を離間させることにより切断される摩擦式クラッチとして構成されている。クラッチ板５にはアウタレバー７を介してエアシリンダ８が連結され、エアシリンダ８には電磁弁９が介装されたエア通路１０を介して圧縮エアを充填したエアタンク１１が接続されている。

電磁弁９の開弁時にはエアタンク１１からエア通路１０を介してエアシリンダ８に圧縮エアが供給され、エアシリンダ８が作動してアウタレバー７を介してクラッチ板５をフライホイール４から離間させ、これによりクラッチ装置２が接続状態から切断状態に切り替えられる。一方、電磁弁９が閉弁すると、圧縮エアの供給中止によりエアシリンダ８が作動しなくなることから、クラッチ板５はプレッシャスプリング６によりフライホイール４に圧接され、これによりクラッチ装置２は切断状態から接続状態に切り替えられる。このように電磁弁９の開閉に応じてエアシリンダ８が作動して、クラッチ装置２を自動的に断接操作可能になっている。

変速機３には変速段を切り替えるためのギヤシフトユニット１４が設けられ、図示はしないがギヤシフトユニット１４は、変速機３内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数のエアシリンダ、及び各エアシリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット１４はエア通路１２を介して上記したエアタンク１１と接続されており、各電磁弁の開閉に応じてエアタンク１１からの圧縮エアが対応するエアシリンダに供給され、そのエアシリンダが作動して対応するシフトフォークを切替操作すると、切替操作に応じて変速機３の変速段のギヤ入れが行われる。このようにギヤシフトユニット１４の電磁弁の開閉に応じてエアシリンダが作動して、変速機３を自動的に変速操作可能になっている。

車両内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２１が設置されており、エンジン１、クラッチ装置２、変速機３の総合的な制御を行う。

ＥＣＵ２１の入力側には、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２２、変速機３の入力軸３ａの回転速度（クラッチ回転速度）を検出するクラッチ回転速度センサ２３、運転席に設けられたチェンジレバー１３の切替位置を検出するレバー位置センサ２４、変速機３のギヤ位置を検出するギヤ位置センサ２５、アクセルペダル２６の操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ２７、変速機３の出力軸３ｂに設けられ車速と相関する出力軸３ｂの回転速度を検出する車速センサ２８（車速検出手段）、ブレーキペダル２９の操作を検出するブレーキスイッチ３０、クラッチ装置２のクラッチストロークを検出するクラッチストロークセンサ３１などのセンサ類が接続されている。

車速センサ２８は、詳しくは、変速機３の出力軸３ｂに設けられた歯車３ｃの回転に応じたパルス信号をＥＣＵ２１に発するものであり、当該パルスを一定時間毎に計数することで車速が検出される。
ＥＣＵ２１の出力側には、上記したクラッチ装置２の電磁弁９、ギヤシフトユニット１４の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、エンジン１の燃料噴射弁などが接続されている。なお、このように単一のＥＣＵ２１で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２１とは別にエンジン制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。

そして、例えばＥＣＵ２１は、エンジン回転速度センサ２２により検出されたエンジン回転速度及びアクセルセンサ２７により検出されたアクセル開度に基づき、図示しないマップからエンジン１の各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転速度及び燃料噴射量に基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき各気筒の燃料噴射弁を駆動制御しながらエンジン１を運転する。

また、ＥＣＵ２１は、レバー位置センサ２４によりチェンジレバー１３のＤ（ドライブ）レンジへの切替が検出されているときには自動変速モードを実行し、アクセル開度及び車速センサ２８により検出された車速に基づき、図示しないシフトマップから目標変速段を算出する。そして、クラッチ装置２の電磁弁９を開閉してエアシリンダ８によりクラッチ装置２を断接操作させながら、ギヤシフトユニット１４の所定の電磁弁を開閉してエアシリンダにより対応するシフトフォークを切替操作して目標変速段にギヤ入れし、これにより常に適切な変速段をもって車両を走行させる。

なお、チェンジレバー１３が選択可能なシフト位置としては、駐車時に選択するＰ（パーキング）レンジ、変速機３のギヤをニュートラルとするＮ（ニュートラル）レンジ、前進走行時に選択するＤ（ドライブ）レンジ、後退時に選択するＲ（リバース）レンジ、手動で変速段をシフトアップ又はシフトダウン可能なＭ（マニュアル）レンジ等がある。また、図示しないが、車両には発進時に使用する変速段（発進段という）を選択する発進段選択スイッチも備えており、ＥＣＵ２１は車両の発進時においては当該発進段選択スイッチにより選択された発進段を目標変速段とする。

また、ＥＣＵ２１は、車両の停車時にブレーキペダル操作により発生した制動力を、ブレーキペダル２９を開放した状態においても保持する坂道発進補助制御を行う（坂道発進補助制御手段）。具体的には、車両の車輪のブレーキ配管に制動力を保持可能な制動力保持電磁弁３２が設けられており、ＥＣＵ２１は当該制動力保持電磁弁３２への電力供給を制御することで、坂道発進補助制御を行う。当該制動力保持電磁弁３２は、電力供給を受けることで閉弁して制動力（ブレーキ液圧やブレーキエア圧など）を保持し、電力供給が停止すると開弁して制動力の保持を解除するものである。

ＥＣＵ２１は坂道発進補助制御として、車両の停止を検出した時点（車速＝０）から、バッテリから各制動力保持電磁弁３２への電力供給を開始させる。そして車両の発進時においてＥＣＵ２１は、クラッチ装置２のクラッチストロークが所定の坂道発進補助解除閾値より接側になったときに、坂道発進補助制御による制動力の保持を解除する。当該坂道発進補助解除閾値は、車両重量、路面勾配、エンジン出力及びエンジントルクからなる制御マップから算出されるものとする。

また、ＥＣＵ２１は、坂道発進補助制御により制動力を保持している間に、車速センサ２８により検出される車速に基づき車両の移動を検出したときには、運転者に警告すべく、車両の車室内に設けられた警報器３３により警報を発する車両移動警告制御を行う（警報制御手段）。この車速センサ２８による車両の移動の検出は、車速が警報作動閾値（例えば２〜３ｋｍ／ｈ）以上となったか否かを判別することで行う。そして、当該車両移動警告制御では、坂道発進補助制御による制動力保持の解除、又は、車速が警報解除閾値（１〜２ｋｍ／ｈ）未満となってから所定の確認時間を経過したときに警報を解除する。

一方で、ＥＣＵ２１は、車両発進時における変速機３のギヤ入れ開始から所定時間の間は、車両移動警告制御による警報を無効化する警報無効化制御を行う（警報無効化制御手段）。この所定時間は、例えばギヤ入れ完了後から第１所定時間Ｔ１経過までとする。また、警報無効化制御では、この所定時間内に車速センサ２８により車速の立ち上がりを検出した際には、検出した車速が停車相当の車速（例えば０ｋｍ／ｈ）に戻った時点から第２所定時間Ｔ２経過してから警報の無効化を解除する。

なお、当該警報無効化制御では、車速センサ２８の誤検知でなく実際に車両が移動していると判断可能な車速（例えば５〜１０ｋｍ／ｈ）に相当する警報無効化解除閾値を設定し、車速センサ２８により検出された車速が当該警報無効化解除閾値以上となったときには、警報の無効化を解除する。警報無効化解除閾値は警報作動閾値より高い値に設定されており、従ってＥＣＵ２１は、警報の無効化が解除された時点で車両移動警告制御により警報を発することとなる。

ＥＣＵ２１は車両の発進時において上述のような坂道発進補助制御、車両移動警告制御、及び警報無効化制御を行う。
ここで図２を参照すると、上述の坂道発進補助装置を備えた車両の発進時における変速機３のシフトストローク、車両移動警告フラグ、警報無効化フラグの各状態がタイムチャートで示されており、以下同図に基づき当該坂道発進補助装置の作用効果について説明する。なお、図２では、車両が停止し、坂道発進補助制御により制動力が保持されており、変速機３のギヤがニュートラル位置となっている状態からスタートしており、以下時系列に沿って説明する。

図２に示すｔ１時点において、変速機３の変速段がニュートラル位置から発進段である第２速にギヤ入れが開始される。ＥＣＵ２１は、この変速機３におけるギヤ入れを検知した時点で、警報無効化制御による警報の無効化を開始すべく、ｔ１時点から警報無効化フラグをＯＮに切り替える。

続いてｔ２時点において、変速機３の第２速へのギヤ入れが完了するとともに、車速センサ２８により検出される車速が立ち上がり始める。
そして、ｔ３時点にて車速が警報作動閾値以上となっているが、ＥＣＵ２１は、警報無効化制御により車両移動警告制御による警報を行わず、図２に示す車両移動警告フラグもＯＦＦを維持する。

なお、図２において破線で示すように警報無効化制御を行わなかった場合には、ｔ３時点にて車両移動警告フラグがＯＮに切り替わり、ＥＣＵ２１は警報器３３により警報を発する。この警報は車速が警報解除閾値未満となるｔ４時点から所定の確認時間を経過するまで行われる。

図２における車速の立ち上がりは、警報無効化解除閾値を超えずに低下し、ｔ５時点で車速ゼロとなる。警報無効化制御は、変速機３のギヤ入りが完了したｔ２時点から第１所定時間Ｔ１が経過しており（ｔ６’時点経過）、且つ車速センサ２８により検出される車速がゼロとなったｔ５時点から第２所定時間Ｔ２経過したｔ６時点で警報の無効化を解除し、警報無効化フラグをＯＦＦとする。

このように、警報無効化制御により、車両発進時における変速機３のギヤ入れ開始から所定時間の間、車両移動警告制御による警報を無効化することで、当該ギヤ入れにより変速機３の出力軸３ｂが回転振動した場合でも警報は発せられなくなる。

これにより、車速センサ２８による誤検知により警報が発せられるのを防止することができる。
以上で本発明に係る坂道発進補助装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

例えば上記実施形態では、エンジン１はディーゼルエンジンであるが、エンジンはこれに限られず、例えばガソリンエンジンでもよい。
また、上記実施形態では、車速センサ２８を変速機３の出力軸３ｂに設けられた歯車３ｃの回転に応じたパルス信号をＥＣＵ２１に発するものとしたが、車速センサは変速機のギヤ入れの際の回転振動を検出するものであればよい。例えば車速センサが車輪軸に設けられている場合でも変速機の出力軸から車輪軸に回転振動が伝達されことから、車速センサの誤検知が生じ得るため、このような車両にも本発明を適用可能である。

１エンジン
２クラッチ装置
３変速機
１３チェンジレバー
２１ＥＣＵ（坂道発進補助制御手段、警報制御手段、警報無効化制御手段）
２２エンジン回転速度センサ
２３クラッチ回転速度センサ
２４レバー位置センサ
２５ギヤ位置センサ
２７アクセルセンサ
２８車速センサ
３１クラッチストロークセンサ
３２制動力保持電磁弁
３３警報器

Claims

車両の走行用駆動源であるエンジンと、
複数の変速ギヤを有し、前記エンジンからの駆動力を変速して出力する変速機と、
前記エンジンから前記変速機への駆動力の断接を行うクラッチ手段と、
車両の停車時にブレーキペダル操作により発生した制動力を、ブレーキペダルを開放した状態においても保持する坂道発進補助制御手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記坂道発進補助制御手段による制動力保持中に前記車速検出手段により検出される車速に基づき前記車両の移動を検出したときに警報を発する警報制御手段と、
前記車両の発進時における前記変速機のギヤ入れ開始から所定時間の間、前記警報制御手段による警報を無効化する警報無効化制御手段と、
を備えることを特徴とする坂道発進補助装置。