JP2018179138A

JP2018179138A - 警告装置

Info

Publication number: JP2018179138A
Application number: JP2017079440A
Authority: JP
Inventors: 田中　英一; Hidekazu Tanaka; 英一田中
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2018-11-15

Abstract

【課題】運転者による高速段発進の多用を効果的に防止する。
【解決手段】車両が停車中か否かを検出する車速センサ５２と、手動変速機４０のギヤイン段を検出するシフトポジションセンサ５３と、クラッチ装置２０の断接を検出するストロークセンサ５４と、車両の停車が検出され、所定の発進段以外のギヤイン段が検出され、且つ、クラッチ装置２０の断から接への切り替えが検出される高速段発進がなされたか否かを判定する高速段発進判定部１１０と、高速段発進判定部１１０により判定される高速段発進の回数に応じて運転者に警告を実施する警告処理部１２０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、警告装置に関し、特に、駆動源からの動力がクラッチ装置を介して手動変速機に伝達される車両の警告装置に関する。

一般的に、手動変速機を搭載した車両においては、運転者によるシフト操作に応じて手動変速機の変速段が任意に選択されるようになっている（例えば、特許文献１，２参照）。このような手動変速機は、変速段の選択の自由度が高いことから、クラッチ装置等に影響を与え得る不適切なシフト操作が行われることもあり、不適切なシフト操作を検出した場合には、運転者に適宜警告を行うようにする技術が種々提案されている。

特許第５２６３４４９号明細書特許第４９４１３５７号明細書

ところで、手動変速機を搭載した車両においては、予め規定された発進に好適な低速段以外の高速段にギヤインさせても車両を発進させることができる。このため、運転者によっては低速段発進を用いることなく高速段発進を多用する者もいる。

このような高速段発進は、低速段発進に比べて、クラッチ接続時にクラッチフェーシングの吸収エネルギが増加するため、高速段発進が頻繁に実施されると、クラッチフェーシングの早期摩耗や異常摩耗等を引き起こす課題がある。

本開示の技術は、運転者による高速段発進の多用を効果的に防止することを目的とする。

本開示の技術は、駆動源からの動力がクラッチ装置を介して手動変速機に伝達される車両の警告装置であって、前記車両が停車中か否かを検出する車両停車検出手段と、前記手動変速機のギヤイン段を検出するギヤイン段検出手段と、前記クラッチ装置の断接を検出するクラッチ断接検出手段と、前記車両停車検出手段により前記車両の停車が検出され、前記ギヤイン段検出手段により所定の発進段以外のギヤイン段が検出され、且つ、前記クラッチ断接検出手段により前記クラッチ装置の断から接への切り替えが検出される高速段発進がなされたか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により判定される高速段発進の回数に応じて運転者に警告を実施する警告手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記警告手段は、低速段発進を含めた発進操作全体に対する前記高速段発進の発生頻度が所定の上限頻度に達すると警告を実施してもよい。

また、前記警告手段は、前記高速段発進が連続して複数回発生すると警告を実施してもよい。

また、前記警告手段は、前記高速段発進の累積回数が所定の上限閾値に達すると警告を実施してもよい。

本開示の技術によれば、運転者による高速段発進の多用を効果的に防止することができる。

本発明の一実施形態に係る警告装置を搭載した車両の模式的な全体構成図である。本発明の一実施形態に係る警告処理の具体例を説明する図である。本発明の一実施形態に係る警告処理の一例に用いられる摩耗量マップを示す図である。本発明の一実施形態に係る高速段発進の警告処理を説明するフローチャートである。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る警告装置について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態に係る警告装置を搭載した車両１の模式的な全体構成図である。エンジン１０のクランクシャフト１１には、クラッチ装置２０を介して手動変速機４０のインプットシャフト４２が断接可能に接続されている。手動変速機４０のアウトプットシャフト４３には、プロペラシャフト４７、何れも図示しない差動装置、左右の駆動軸等を介して左右の駆動輪が接続されている。

また、車両１には、クランクシャフト１１の回転数を検出するエンジン回転数センサ５０、インプットシャフト４２の回転数を検出する変速機入力回転数センサ５１、車両１の速度を検出する車速センサ（車両停車検出手段の一例）５２、シフト操作装置７２のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ（ギヤイン段検出手段の一例）５３、ストロークセンサ（クラッチ断接検出手段の一例）５４等の各種センサ類が設けられている。これら各種センサ類５０〜５４のセンサ値は、電気的に接続された電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）１００に入力される。

クラッチ装置２０は、例えば、乾式・単板式のクラッチ装置であって、クラッチハウジング２１内には、クランクシャフト１１の出力側端及び、インプットシャフト４２の入力側端が配置されている。

インプットシャフト４２の入力端には、クラッチディスク２２が軸方向に移動可能に設けられている。クラッチディスク２２は、図示しないダンパースプリングと、クラッチフェーシング２３とを備えている。

クランクシャフト１１の出力端には、フライホイール１２が固定され、フライホイール１２の後側面には、クラッチカバー２４が設けられている。これらフライホイール１２とクラッチカバー２４との間には、プレッシャープレート２５及び、ダイヤフラムスプリング２６が配置されている。また、インプットシャフト４２のダイヤフラムスプリング２６よりも出力側には、ダイヤフラムスプリング２６の内周端に当接するレリーズベアリング２７が軸方向に移動可能に設けられている。

レリーズフォーク２８は、支点１９を中心に揺動可能に設けられており、クラッチハウジング２１内に収容された一端側をレリーズベアリング２７の非回転輪に接触させている。また、レリーズフォーク２８は、その他端側をクラッチハウジング２１の外側に突出させている。

クラッチハウジング２１の外側には、レリーズシリンダ３０が設けられている。レリーズシリンダ３０は、シリンダ本体３１の内部に移動可能に収容されて油圧室を区画するピストン３２と、基端側をピストン３２に固定されると共に、先端側をレリーズフォーク２８に当接させたプッシュロッド３３と、シリンダ本体３１内に設けられてプッシュロッド３３をピストン３２とレリーズフォーク２８との間に保持させるスプリング３４とを備えている。レリーズシリンダ３０は、配管３５を介してマスターシリンダ６０に接続されている。

マスターシリンダ６０は、作動油を貯留するリザーブタンク６１と、シリンダ本体６２の内部に移動可能に収容されて油圧室を区画するピストン６３と、基端側をピストン６３に固定されると共に、先端側をクラッチペダル７０に連結させたロッド６４と、油圧室内に設けられてピストン６３を付勢するリターンスプリング６５とを備えている。また、マスターシリンダ６０には、ロッド６４のストローク量を検出するストロークセンサ５４が設けられている。

クラッチ装置２０は、運転者がクラッチペダル７０を踏み込むと、マスターシリンダ６０からレリーズシリンダ３０に供給される作動油圧によりピストン３２がプッシュロッド３３と一体にストローク移動し、レリーズフォーク２８が図中反時計回りに回動してレリーズベアリング２７を押圧すことで、「接」から「断」に切り替えられるようになっている。一方、クラッチ装置２０は、運転者がクラッチペダル７０を解放すると、ダイヤフラムスプリング２６の弾性力によりクラッチディスク２２のクラッチフェーシング２３がフライホイール１２に押し付けられることで、「断」から「接」に切り替えられるようになっている。

手動変速機４０の変速機ケース４１内には、インプットシャフト４２、アウトプットシャフト４３、カウンタシャフト４４、これらシャフト４２〜４４に設けられた複数の変速ギヤ列４５、図示しないシンクロ機構等が配置されている。変速ギヤ列４５は、インプットシャフト４２及びカウンタシャフト４４に設けられたプライマリギヤ列Ａと、アウトプットシャフト４３及びカウンタシャフト４４に設けられた発進段用ギヤ列Ｂ（図示例では１，２速段）と、アウトプットシャフト４３及びカウンタシャフト４４に設けられた高速段用ギヤ列Ｃ（図示例では３〜６速段）とを備えている。

なお、図示された変速ギヤ列４５の構成や配列等は、本実施形態の一例であって、当該図示例の構造とは異なるギヤ段数や配列であってもよい。より具体的には、例えば、自動変速機４０が更なる多段構造であれば、発進段用ギヤ列Ｂは、１，２速段よりも高い１〜４速段で設定されてもよい。

ＥＣＵ１００は、エンジン１０等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。これら各種制御を行うため、ＥＣＵ１００には、各種センサ類５０〜５４のセンサ値が入力される。

また、ＥＣＵ１００は、高速段発進判定部１１０と、警告処理部１２０とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるＥＣＵ１００に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

高速段発進判定部１１０は、本発明の判定手段であって、運転者により手動変速機４０が予め規定された車両発進に好適な所定の発進段（本実施形態では、例えば、１・２速の低速段）以外のギヤ段（例えば、３・４速段等の高速段）にギヤインされて車両１が発進操作される「高速段発進」の有無を判定する。

より詳しくは、高速段発進判定部１１０は、（１）車両１が停車中で、（２）手動変速機４０が所定の発進段以外にギヤイン操作され、且つ、（３）クラッチ装置２０が断から接に切り替えられた３条件が成立すると、運転者による「高速段発進」がなされたと判定する。条件（１）の成立については、車速センサ５２のセンサ値に基づいて、車速Ｖが０の場合に停車中と判定すればよい。条件（２）の成立については、シフトポジションセンサ５３のセンサ値に基づいて判定すればよい。条件（３）の成立については、ストロークセンサ５４のセンサ値に基づいて判定すればよい。

警告処理部１２０は、本発明の警告手段の一例であって、高速段発進判定部１１０が「高速段発進」と判定した回数をカウントすると共に、該カウント値が所定の閾値回数に達すると、運転室内のスピーカ８０に警報を鳴らさせる指示信号（又は、運転室内の図示しない表示器に警告を表示させる指示信号）を出力する。所定の閾値回数は、警告の目的に応じて適宜最適な値に設定すればよい。以下、警告の目的毎に警告処理の具体例を説明する。

［運転者の指導目的］
警告が、運転者の発進操作特性の改善を促す指導目的であれば、閾値回数は、クラッチフェーシング２３の摩耗度合に関係なく、「高速段発進」の発生頻度（低速段発進を含めた発進操作全体に対する高速段発進の割合）に応じて設定すればよい。より具体的には、直近の複数回の発進操作に対して、高速段発進の発生頻度が所定の上限頻度に達した場合（例えば、図２（Ａ）に示すように、直近１０回の発進操作のうち高速段発進のカウント累積値が５回に達した場合）に警告を実施するようにすればよい。或は、高速段発進を連続して複数回カウントした場合（例えば、図２（Ｂ）に示すように、高速段発進を連続して３回カウントした場合）に警告を実施するようにしてもよい。

このように、高速段発進の発生頻度に応じて警告を行うことで、運転者の発進操作特性の改善を早期に図ることが可能になる。また、警告を発生頻度に応じて発することで、警告を高速段発進の都度頻繁に発する場合に比べ、運転者の不快感や煩わしさを効果的に低減することができる。

［メンテナンス時期の報知目的］
警告が、クラッチ装置２０のメンテナンス時期を運転者に報知する目的であれば、閾値回数は、高速段発進の累積回数に伴い進展するクラッチフェーシング２３の摩耗度合に基づいて設定すればよい。より具体的には、ＥＣＵ１００のメモリに、予め実験等により作成した高速段発進の累積回数Ｎと、クラッチフェーシング２３の摩耗量Ｗとの関係を規定した摩耗量マップＭ１（図３参照）を記憶させ、該マップＭ１に高速段発進の上限累積回数Ｎ_Ｍａｘを設定すればよい。上限累積回数Ｎ_Ｍａｘは、好ましくは、クラッチフェーシング２３の交換が必要となる摩耗量（例えば、完全摩耗に達するよりも前の約９０％摩耗）を基準に設定すればよい。

このように、クラッチフェーシング２３の摩耗度合に応じた高速段発進の累積回数Ｎに基づいて警告を行うことで、運転者に適切なメンテナンス時期を適宜知らせることが可能となり、クラッチフェーシング２３の完全摩耗により引き起こされる車両の路上故障等を未然に防止することができる。

次に、図４のフローチャートに基づいて、本実施形態に係る高速段発進の警告処理について説明する。本制御は、エンジン１０のイグニッションキーＯＮ操作と同時に開始される。

ステップＳ１００では、車速センサ５２のセンサ値に基づいて、車両１が停車中（車速Ｖ＝０）か否かが判定される。肯定の場合、本制御はステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、シフトポジションセンサ５３のセンサ値に基づいて、手動変速機４０が所定の発進段以外の高速段にギヤインされたか否かが判定される、肯定の場合、本制御はステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０では、ストロークセンサ５４のセンサ値に基づいて、クラッチ装置２０が「断」から「接」に切り替えられたか否かが判定される。肯定の場合、本制御はステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０では、ステップＳ１００〜１２０の各条件が成立したことを受けて「高速段発進」と判定し、ステップＳ１４０では、「高速段発進」の回数がカウント（前回までの回数に加算）される。

ステップＳ１５０では、カウント値が閾値回数に達したか否かが判定される。肯定の場合、本制御はステップＳ１６０に進み、運転者に対する警告が実施され、その後、リターンされる。

以上詳述したように、本実施形態の警告装置によれば、クラッチフェーシング２３の吸収エネルギンを増加させる高速段発進の累積回数が所定の閾値回数に達すると、運転者に対して警告が行われるようになっている。これにより、運転者に対して高速段発進の注意喚起が適宜行われるようになり、クラッチフェーシング２３の早期摩耗や異常摩耗等を効果的に防止することが可能になる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、手動変速機４０のギヤイン段検出にシフトポジションセンサ５３を用い、クラッチ装置２０の断接検出にストロークセンサ５４を用いるものとして説明したが、これらギヤイン段やクラッチ断接作動を検知できる他のセンサを用いてもよい。

１０エンジン
１１クランクシャフト
２０クラッチ装置
２１クラッチハウジング
２２クラッチディスク
２３クラッチフェーシング
２４クラッチカバー
２５プレッシャープレート
２６ダイヤフラムスプリング
２７レリーズベアリング
２８レリーズフォーク
４０手動変速機
４２インプットシャフト
５０エンジン回転数センサ
５１変速機入力回転数センサ
５２車速センサ
５３シフトポジションセンサ
５４ストロークセンサ
８０スピーカ
１００ＥＣＵ
１１０高速段発進判定部
１２０警告処理部

Claims

駆動源からの動力がクラッチ装置を介して手動変速機に伝達される車両の警告装置であって、
前記車両が停車中か否かを検出する車両停車検出手段と、
前記手動変速機のギヤイン段を検出するギヤイン段検出手段と、
前記クラッチ装置の断接を検出するクラッチ断接検出手段と、
前記車両停車検出手段により前記車両の停車が検出され、前記ギヤイン段検出手段により所定の発進段以外のギヤイン段が検出され、且つ、前記クラッチ断接検出手段により前記クラッチ装置の断から接への切り替えが検出される高速段発進がなされたか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により判定される高速段発進の回数に応じて運転者に警告を実施する警告手段と、を備える
ことを特徴とする警告装置。
前記警告手段は、低速段発進を含めた発進操作全体に対する前記高速段発進の発生頻度が所定の上限頻度に達すると警告を実施する
請求項１に記載の警告装置。
前記警告手段は、前記高速段発進が連続して複数回発生すると警告を実施する
請求項１に記載の警告装置。
前記警告手段は、前記高速段発進の累積回数が所定の上限閾値に達すると警告を実施する
請求項１に記載の警告装置。