JP3193812B2 - 坂道発進補助装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車に装備して利用す
る。本発明は運転補助装置に関する。本発明は自動車が
停車した状態から発進するときに、ブレーキ圧力の解除
動作を補助するコンピュータ制御による運転補助装置に
関する。

【０００２】本発明は、クラッチおよび変速ギヤを運転
者がクラッチ・ペダルおよびセレクト・レバーにより操
作する自動車に適用されるものであって、運転席にクラ
ッチ・ペダルがなく、クラッチおよび変速ギヤが自動的
に操作されるいわゆるオートマチック車に適用するもの
ではない。

【０００３】

【従来の技術】坂道路上に停止した自動車を発進させる
ときには、運転者はいったんパーキング・ブレーキを引
いて車両に制動力を与え、変速ギヤを発進ギヤに選択
し、クラッチを緩やかにつなぎながらアクセル・ペダル
を踏み込みエンジンの出力を大きくするとともに、パー
キング・ブレーキを緩めるという複雑な操作を行うこと
が必要である。このような操作は自動車の運転操作では
基本事項であるが、トラックやバスなどでは積載荷重に
よってその操作が大きく異なるなど、エンストあるいは
車両後進を起こしやすい。

【０００４】このような運転操作を補助するための装置
として、特開昭６０−１１７１９号公報、あるいは特開
平４−２４４４６２号公報などに開示された坂道発進補
助装置が知られている。

【０００５】従来の坂道発進補助装置は、ブレーキ圧力
が一定値を越えて車速が零になったとき、すなわち車両
が走行状態を経て停車したときに、（車両の走行方向に
勾配があることが検出されると、）運転者がブレーキ・
ペダルから足を離しても自動的にブレーキ圧力を保持す
るように構成されている。この状態で、運転者がセレク
ト・レバーを発進位置に選択し、クラッチを繋ぎ、アク
セル・ペダルを踏み込んだときに、装置がそれを自動的
に検出して、最も適切なタイミングで自動的にそのブレ
ーキ圧力を解放するように構成されている。このような
坂道発進補助装置を装備した車両では、運転者はパーキ
ング・ブレーキの操作を伴うことなく坂道発進操作を行
うことができる。

【０００６】車両の走行方向に勾配がない場合でも、走
行状態から停車したときにブレーキ圧力を保持するよう
に構成しておくと、信号待ちなどの停車時にもブレーキ
圧力が自動的に保持されて便利な場合があり、そのよう
にも利用されている。

【０００７】実用に供されている坂道発進補助装置は、
ブレーキ圧力が自動的に保持された後に、パーキング・
ブレーキが引かれると自動的にそのブレーキ圧力を解除
する。つまり、運転操作を終了して車両が停車した状態
ではブレーキ圧力の一時保持状態を解除して、ブレーキ
圧力の一時保持状態がパーキング・ブレーキの代わりに
使用されることのないようにしている。また、ブレーキ
圧力が自動的に保持された状態で運転者が離席しようと
すると、大きい警報を送出するなどの安全装置が付加さ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような坂道発進補
助装置で、勾配センサの入力を利用して制御を行う技術
が考えられている。すなわち、車両に勾配センサを装備
しておき、坂道発進を行う場合に、車両が上り坂あるい
は下り坂にどの程度の勾配にあるのかによって、一時保
持したブレーキ圧力を解除する条件を適応的に変更する
ものである。例えば、急な上り勾配に停車している状態
では緩やかな勾配に停車している場合に比べて、クラッ
チのストロークがかなり浅くなってから保持されている
ブレーキ圧力を解除するように設定しておくことが合理
的である。

【０００９】このような装置の試験を行ったところ、車
両に装備した勾配センサは車両の使用状態によりかなり
変化することがわかった。つまり、車両を正確な水平面
を出した定盤の上に停車させても、さまざまな使用条件
により勾配センサは必ずしも零を示さない。特に、積荷
の大きさ、積荷の位置、タイヤの空気圧、その他により
勾配センサの示す値は大きく影響を受ける。またこの零
点はいったん設定しても時間が経過するとともに変動す
る。変動により当然にその動作は正確でなくなり、勾配
センサによる制御精度が悪くなる。

【００１０】従来装置では勾配センサの零点に対する調
整手段は、勾配センサの取付けブラケットの角度を機械
的に調整するものであるから、使用条件や経年変化に対
応して取付けブラケットの調整をしなおすことは適当で
はない。

【００１１】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、運転者が自動車の使用状態にしたがって、勾配
センサの基準値の設定を変更することができるようにし
て、自動車が停車した位置の勾配にしたがって正確な制
御を行うことができる坂道発進補助装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は勾配センサの零
点調整を行うことができる坂道発進補助装置に関するも
のであって、ブレーキ・センサと、クラッチ・センサ
と、回転センサと、変速レバーのニュートラルを示すニ
ュートラル・スイッチと、勾配センサとを備え、ブレー
キ・ペダルが解放されても制御信号にしたがってブレー
キ圧力を保持する制御弁と、前記各センサの出力を入力
とし前記制御信号を送出するプログラム制御回路とを備
え、前記プログラム制御回路は、前記勾配センサの基準
値を設定する勾配センサ設定モードを含み、運転席に前
記プログラム制御回路を勾配センサ設定モードにするた
めの操作手段が設けられ、前記操作手段は、坂道発進補
助装置の解除調整スイッチおよび初期調整スイッチの操
作を組み合わせて勾配センサ設定モードにする手段であ
ることを特徴とする。

【００１３】前記制御回路は、勾配センサ設定モードが
設定されてから所定時間後の前記勾配センサ出力値を基
準値として設定する手段を含むことが望ましい。勾配セ
ンサ設定モードが設定されてから所定時間後とは、０〜
３０秒の範囲で動作が安定するに要する適当な時間があ
らかじめ設定されたことをいう。

【００１４】

【作用】車両を平坦な位置に停車させて、制御回路を勾
配センサ設定モードに設定するように操作する。そのモ
ード設定が完了すると、動作が安定してから自動的にそ
の時点での勾配センサの出力値が取込まれてその値
（δ）が基準勾配（一般には零勾配）として設定され
る。それ以降は勾配センサの出力値からその値（δ）を
差し引いた値がその勾配センサの出力値として取り扱わ
れる。すなわち、勾配センサの出力値をＤとすると、 Ｄ − δ を演算してこれを勾配値として演算を実行する。

【００１５】積荷を変更したとき、あるいはタイヤの空
気圧を変更したとき、など運転条件の変更に伴い随時に
勾配センサの基準値を変更設定することができる。

【００１６】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【００１７】本発明実施例は、クラッチ油圧スイッチ１
と、ブレーキ・センサ２と、クラッチ・センサ３と、回
転センサ５と、変速レバーのニュートラルを示すニュー
トラル・スイッチ６と、勾配センサ７とを備え、ブレー
キ・ペダル１１が解放されても制御信号にしたがってブ
レーキ圧力を保持する制御弁９と、前記各センサの出力
を入力とし前記制御信号を送出するプログラム制御回路
１０とを備え、このプログラム制御回路１０は、ブレー
キ・センサ２の出力が制動状態を示し車速が零であると
きに、制御弁９に対してブレーキ圧力を保持させるため
の制御信号を送出する第一制御手段と、この第一制御手
段によりブレーキ圧力が保持された状態で、前進発進位
置もしくは後退位置を示し、クラッチ・センサ３が所定
のストロークを検出したときに、ブレーキ圧力を解除す
るための制御信号を送出する第二制御手段とを備え、さ
らに、本発明の特徴として、プログラム制御回路１０
は、前記勾配センサの基準値を設定する勾配センサ設定
モードを含み、勾配センサ設定モード転換用の操作手段
が設けられる。

【００１８】運転席には、運転者が運転しながら操作を
行うことができる位置にコントロールユニット２０が設
けられる。このコントロールユニット２０には、メイン
スイッチ２１、７セグメント表示器２２、解除調整スイ
ッチ２３、および初期調整スイッチ２４が設けられ、前
記操作手段は、坂道発進補助動作用の解除調整スイッチ
２３および初期調整スイッチ２４の二つの組合せ操作で
あり、プログラム制御回路１０は、勾配センサ設定モー
ドが設定されてから所定時間後の前記勾配センサ出力値
を基準値として設定する手段を含む。勾配センサ設定モ
ードが設定されてから所定時間後とは、０〜３０秒の範
囲で動作が安定するに要する適当な時間があらかじめ設
定されたことをいう。

【００１９】メインスイッチ２１は、本装置への電源供
給の開閉を行うもので、この例ではスイッチノブを上げ
れば閉状態となって装置を駆動し、下げれば停止状態と
なる。７セグメント表示器２２はデシマル・ポイント２
６付きの７セグメント数字表示器であって調整の過程で
数字が表示される。

【００２０】さらに、プログラム制御回路１０からの出
力により警報を発生する警報装置２５を備え、この警報
装置２５には音響により警報を発生する警報ブザー２５
ａと、点灯により警報を発生する警報ランプ２５ｂとが
設けられる。

【００２１】ここで、坂道発進補助動作を行うときのブ
レーキ解除点の調整設定について説明する。

【００２２】運転者は初期調整スイッチ２４を数秒間押
しつづけるとプログラム制御回路１０は初期調整モード
に入る。運転者は初期調整スイッチ２４を押しつづけた
状態で、クラッチペダルを踏んでゆくとクラッチ油圧ス
イッチが作動したところでそのときのクラッチ・センサ
３の検出値を取込み格納する。運転者が変速レバーを操
作し変速ギヤを設定する。そうするとニュートラル・ス
イッチ６がこれを検出する。その状態で運転者はクラッ
チペダルを緩やかに戻しながら、最適の半クラッチ位置
で初期調整スイッチ２４から手を離す。その手を離した
半クラッチの位置が解除点として記憶される。この状態
で運転試験を行い、解除点の位置を解除調整スイッチ２
３を操作して変更する。すなわち、解除点がもっとクラ
ッチペダルを踏み込んだ位置にある方がよいと考えれば
解除調整スイッチ２３を上方に１回押す。解除点がもっ
とクラッチペダルを戻した位置にある方がよいと考えれ
ば解除調整スイッチ２３を下方に１回押す。この動作を
運転試験を行いながら繰り返す。このときの初期値から
の調整ステップが７セグメント表示器２２に表示され
る。調整ステップが下方（マイナス方向）であるときに
は７セグメント表示器２２のデシマル・ポイント２６が
点灯する。

【００２３】プログラム制御回路１０には、前述の各セ
ンサからの出力の他に、クラッチ油圧スイッチ、ストッ
プランプスイッチ、バックスイッチ、ドアスイッチ、パ
ーキングブレーキスイッチ、キースイッチなどからの出
力が入力されるが、これらの出力は本発明に直接関係が
ないのでここでは図面への記載および説明を省略する。

【００２４】このようにしてブレーキ解除点が調整され
てから行われるプログラム制御回路１０によるブレーキ
保持動作は、図２の流れ図に示すように、プログラム制
御回路１０が、ブレーキ・センサ２からの出力を取り込
み、あらかじめ設定された踏み込み量の値を越えている
か否かを判定する。設定値を越えていなければ制動によ
り停車した状態ではないので制御弁９への制御信号の送
出を禁止して坂道発進の補助動作を停止する。設定値を
越えている場合は回転センサ５からの出力を取り込み車
速が零であるか否かを判定する。車速が零でなければ車
両は走行しているので、制御弁９への制御信号の送出を
禁止し坂道発進の補助動作を停止する。

【００２５】車速が零である場合は勾配センサ７からの
出力を取り込み、現在の勾配が設定された所定値Ｓを越
えているか否かを判定する。勾配が所定値Ｓを越えてい
る場合は、坂道発進補助能力の及ばない路上にあるもの
として、制御弁９への制御信号の送出を禁止し補助動作
を停止する。所定値Ｓを越えていなければ坂道発進補助
が可能な路上にあるものとして制御弁９に制御信号を送
出し、制御弁９を駆動してブレーキバルブ１２を動作さ
せ坂道発進の補助動作を実行する。

【００２６】次に、ブレーキ解除動作について説明す
る。図３は本発明実施例におけるプログラム制御回路の
ブレーキ解除動作の流れを示す流れ図である。

【００２７】車両が坂道でブレーキ保持状態にあるとき
にクラッチ・センサ３およびニュートラル・スイッチ６
からの出力を取り込みクラッチが踏み込まれてギヤが前
進発進位置（ローまたはセカンド）あるいは後退の位置
に設定されたか否かを判定する。

【００２８】クラッチが踏み込まれギヤが発進状態に設
定された場合には、クラッチ・センサ３の出力からあら
かじめ設定された所定ストローク以下になったか否かを
判定する。所定ストローク以下になったときには発進が
行われるものとして、制御弁９への制御信号の送出を禁
止しブレーキを解除する。ギヤが発進状態に設定されて
いなく、もしくはクラッチの踏み込み量が所定ストロー
ク以上である場合は、制御弁９への制御信号の送出を継
続しブレーキ保持状態を維持する。

【００２９】クラッチおよびブレーキの初期設定は、運
転者による好み、あるいはブレーキおよびクラッチの摩
耗による変化に適応し任意に行うことができる。設定さ
れたクラッチペダルおよびブレーキ・ペダル１１の踏み
込みストロークの値は再設定されるまで保持される。そ
れぞれの踏み込みストロークがその設定された基準値を
越えていなければプログラム制御回路１０は制御弁９へ
の制御信号の送出を禁止して発進補助動作を停止し、そ
れぞれの踏み込みストロークがその設定された基準値を
越えていれば発進補助動作を継続する。メインスイッチ
２１をオフ状態にすると装置への電源供給が停止され発
進補助動作は行われない。

【００３０】ここで、本発明の特徴とするところの勾配
センサの零点調整動作について説明する。図４は本発明
実施例におけるプログラム制御回路により行われる勾配
センサの零点調整動作の流れを示す流れ図、図５は本発
明実施例における水平面上に置かれた車両の傾きの例を
示す図である。

【００３１】まず、車両を平坦な位置に停車させる。車
両は積荷の大きさ、積荷の位置、タイヤの空気圧などの
使用条件によって、例えば図５に示すように傾斜し、勾
配センサは必ずしも零を示さない。そこで、コントロー
ルユニット２０に配置された解除調整スイッチ２３およ
び初期調整スイッチ２４の二つのスイッチの操作を組み
合わせた指示を行ってプログラム制御回路１０を勾配セ
ンサ設定モードにし、勾配センサ７の零点調整を行う。

【００３２】この勾配センサの零点調整は、勾配センサ
設定モードが設定されてから所定時間後、例えば３０秒
以内の範囲で動作が安定してから、自動的にその時点で
の勾配センサ７の出力値が取込まれ、その取込まれた値
（δ）が基準勾配（零勾配）として設定記憶される。

【００３３】このようにしてそのときの車両の使用条件
に基づく零点が設定されれば、それ以降は走行路面の傾
斜の変化に応じて、勾配センサ７が出力する出力値Ｄか
ら設定された基準勾配値（δ）を差し引く演算が行わ
れ、その演算された値にしたがって坂道発進補助動作が
制御される。

【００３４】積荷を変更したとき、タイヤの空気圧を変
更したとき、あるいは重量が極端に異なる複数の積荷を
載置したときなどのように使用条件が変化したときに
は、随時勾配センサ７の基準値を変更設定することがで
きるので、勾配センサ７の高い制御精度を維持した状態
で車両を運行することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、運
転者が、積荷の大きさ、積荷の位置、タイヤの空気圧、
その他の使用状態に応じて随時勾配センサの基準値を変
更し再設定することができるので、自動車が停車した位
置の勾配に応じた正確な坂道発進補助動作の制御を行う
ことができ、坂道における走行安全性を向上させること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明実施例におけるプログラム制御回路のブ
レーキ保持動作の流れを示す流れ図。

【図３】本発明実施例におけるプログラム制御回路のブ
レーキ解除動作の流れを示す流れ図。

【図４】本発明実施例におけるプログラム制御回路によ
り行われる勾配センサの零点調整動作の流れを示す流れ
図。

【図５】本発明実施例における水平面上に置かれた車両
の傾きの例を示す図。

【符号の説明】

１ クラッチ油圧スイッチ ２ ブレーキ・センサ ３ クラッチ・センサ ５ 回転センサ ６ ニュートラル・スイッチ ７ 勾配センサ ９ 制御弁 １０ プログラム制御回路 １１ ブレーキ・ペダル １２ ブレーキバルブ ２０ コントロールユニット ２１ メインスイッチ ２２ ７セグメント表示器 ２３ 解除調整スイッチ ２４ 初期調整スイッチ ２５ 警報装置 ２５ａ 警報ブザー ２５ｂ 警報ランプ ２６ デシマル・ポイント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 7/12 B60K 41/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキ・センサと、クラッチ・センサ
   と、回転センサと、変速レバーのニュートラルを示すニ
   ュートラル・スイッチと、勾配センサとを備え、 ブレーキ・ペダルが解放されても制御信号にしたがって
   ブレーキ圧力を保持する制御弁と、前記各センサの出力
   を入力とし前記制御信号を送出するプログラム制御回路
   とを備え、 前記プログラム制御回路は、前記勾配センサの基準値を
   設定する勾配センサ設定モードを含み、 運転席に前記プログラム制御回路を勾配センサ設定モー
   ドにするための操作手段が設けられ、前記操作手段は、坂道発進補助装置の解除調整スイッチ
   および初期調整スイッチの操作を組み合わせて勾配セン
   サ設定モードにする手段である ことを特徴とする坂道発
   進補助装置。
2. 【請求項２】 前記制御回路は、勾配センサ設定モード
   が設定されてから所定時間後の前記勾配センサ出力値を
   基準値として設定する手段を含む請求項１記載の坂道発
   進補助装置。