JP3892406B2 - 車両の逆行判定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な構成で車両が逆行しているか否かを判定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、摩擦クラッチと歯車変速機とを電子制御することで、走行状態に応じた走行段に自動変速する自動変速機（以下「機械式自動変速機」という）が実用化されている。機械式自動変速機の発進制御では、特許文献１に開示されるように、摩擦クラッチの半クラッチ状態は、エンジン回転速度と変速機回転速度との一致で終了し、その後急接続される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２８６０６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、登降坂路で発進するとき、摩擦クラッチを断状態とし、歯車変速機を前進段又は後進段に変速した発進待機状態からブレーキを解除すると、重力により車両が発進方向と逆方向に逆行してしまうことがある。一般的な回転速度センサは、電磁式ピックアップやホール素子により、ギヤの凹凸から回転速度を検出する構成であるため、回転方向とは無関係にその絶対値しか検出できないという特性を有している。このため、車両が逆行していることに気付かず、アクセルペダルを踏み込んで発進しようとすると、エンジン回転速度と変速機回転速度との絶対値が一致したとき、摩擦クラッチが急接続されてしまう。このとき、相対回転速度が大きい状態で摩擦クラッチが急接続されるため、大きなショックやエンストが発生してしまうおそれがある。
【０００５】
このような不具合を回避するには、変速機が逆転しているか否かを介して、車両が逆行しているか否かを判定する必要がある。変速機の逆転を判定する方法としては、同一ギヤに位相をずらして２つの回転速度センサを取り付け、その出力信号の位相差を計測することが一般的である。しかし、この公知技術では、回転速度センサの取り付けスペース，取付精度が要求されると共に、高精度な信号処理を行う専用回路が必要なことから、コスト的課題がある上に、制御ソフトウエアの負荷が大であった。
【０００６】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、変速機により駆動されるオイルポンプの吐出圧に着目し、簡単な構成で車両が逆行しているか否かを判定できるようにした車両の逆行判定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】
このため、請求項１記載の発明では、変速機の変速状態を検出する変速状態検出手段と、変速機の回転軸により駆動されるオイルポンプの吐出圧が負圧になったことを検出する負圧検出手段と、前記変速状態検出手段により変速機が前進段又は後進段に変速されていることが検出され、かつ、前記負圧検出手段によりオイルポンプの吐出圧が負圧になったことが検出されたときに、車両が逆行していると判定する逆行判定手段と、を含んで車両の逆行判定装置を構成したことを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、変速機が前進段又は後進段に変速され、かつ、変速機の回転軸により駆動されるオイルポンプの吐出圧が負圧になると、車両が逆行していると判定される。ここで、「逆行」とは、変速機の変速状態とは逆向きに車両が進むことをいう。即ち、車両が逆行すると、変速機は駆動輪から駆動されるため、その回転軸は逆転状態で回転し、オイルポンプも逆転する。このため、オイルポンプの吐出圧は、通常時とは異なり負圧となることから、これを検出することで車両が逆行していると判定される。
【０００９】
請求項２記載の発明では、前記オイルポンプの吐出圧が正圧になったことを検出する正圧検出手段と、前記変速状態検出手段により変速機が前進段又は後進段に変速されていることが検出され、かつ、前記正圧検出手段によりオイルポンプの吐出圧が正圧になったことが検出されたときに、車両が変速段に従って順行していると判定する順行判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、変速機が前進段又は後進段に変速され、かつ、変速機の回転軸により駆動されるオイルポンプの吐出圧が正圧になると、車両が順行していると判定される。ここで、「順行」とは、変速機の変速状態に従って車両が進むことをいう。即ち、車両が順行すると、変速機はエンジンにより駆動されることから、その回転軸は正転状態で回転し、オイルポンプも正転する。このため、オイルポンプの吐出圧が正圧となり、これを検出することで車両が順行していると判定される。
【００１１】
請求項３記載の発明では、前記逆行判定手段は、車両発進時に起動されることを特徴とする。
かかる構成によれば、逆行判定手段が車両発進時に起動されるので、制御負荷増加が極力抑制され、他の制御への影響が最小限となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明に係る車両の逆行判定装置を備えた車両構成を示す。
【００１３】
エンジン１０には、摩擦クラッチ（以下「クラッチ」という）１２を介して、歯車変速機(以下「変速機」という）１４が取り付けられる。変速機１４は、図２に示すように、主変速機１４Ａの入力側及び出力側に、少なくとも高速段又は低速段に切り換える副変速機としてのスプリッタ１４Ｂ及びレンジ１４Ｃが夫々連結された構成をなす。
【００１４】
エンジン１０の出力を入力するインプットシャフト１６には、スプリッタ１４Ｂを高速段に切り換えるスプリッタギヤZm5が遊転自由に嵌合されると共に、その先端部にシンクロメッシュ機構１８を構成するシンクロナイザハブ１８Ａが固定される。インプットシャフト１６と同軸上に配置されたメインシャフト２０には、主変速機１４Ａの各変速段を構成するドライブギヤZm4，３速ギヤZm3，２速ギヤZm2，１速ギヤZm1及びリバースギヤZmRが夫々遊転自由に嵌合されると共に、その先端部にレンジ１４Ｃを高速段に切り換えるレンジハイギヤZr1が固定される。ドライブギヤZm4及び３速ギヤZm3，２速ギヤZm2及び１速ギヤZm1、並びに、１速ギヤZm1及びリバースギヤZmRの間のメインシャフト２０には、夫々、シンクロメッシュ機構１８を構成するシンクロナイザハブ１８Ａが固定される。
【００１５】
一方、インプットシャフト１６及びメインシャフト２０と平行に配置されたメインカウンタシャフト２２には、スプリッタギヤZm5，ドライブギヤZm4，３速ギヤZm3，２速ギヤZm2及び１速ギヤZm1と常時噛合う、カウンタスプリッタギヤZc5，カウンタドライブギヤZc4，カウンタ３速ギヤZc3，カウンタ２速ギヤZc2及びカウンタ１速ギヤZc1が夫々固定される。また、メインカウンタシャフト２２には、リバースアイドラギヤZmR1を介して、リバースギヤZmRと常時噛合うカウンタリバースギヤZcRが固定されると共に、その端部に変速機潤滑用のオイルポンプ２８が接続される。
【００１６】
メインシャフト２０と同軸上に配置されたアウトプットシャフト２４には、レンジ１４Ｃを低速段に切り換えるレンジローギヤZr2が遊転自由に嵌合されると共に、その一端部にシンクロメッシュ機構１８を構成するシンクロナイザハブ１８Ａが固定される。アウトプットシャフト２４と平行に配置されたレンジカウンタシャフト２６には、レンジハイギヤZr1及びレンジローギヤZr2と常時噛合う、レンジカウンタハイギヤZcr1及びレンジカウンタローギヤZcr2が夫々固定される。
【００１７】
また、シンクロメッシュ機構１８を構成する各シンクロナイザハブ１８Ａの外周には、図示しないアクチュエータにより、その軸方向に往復摺動するシンクロナイザスリーブ１８Ｂがスプライン結合される。そして、シンクロナイザスリーブ１８Ｂを被同期ギヤの方向に摺動させることで、図示しないシンクロナイザリングを被同期ギヤの摩擦面に押し付け、その摩擦により同期ギヤと被同期ギヤとの相対回転をなくし、両者の同期が行われる。
【００１８】
かかる構成の変速機１４では、主変速機１４Ａ及びレンジ１４Ｃにより６段の変速段が構成され、この各変速段をスプリッタ１４Ｂにより半段ずらすことで、前進１２段かつ後進２段の多段変速機が構成される。
【００１９】
エンジン１０には、マイクロコンピュータを内蔵したエンジンコントロールユニット３０により燃料噴射量が制御される燃料噴射ポンプ３２と、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ３４と、が取り付けられる。また、クラッチ１２には、クラッチ駆動用アクチュエータとしてのクラッチブースタ３６の出力軸が接続されると共に、そのストロークからクラッチ断接状態を検出するクラッチストロークセンサ３８が取り付けられる。
【００２０】
一方、変速機１４には、マイクロコンピュータを内蔵した変速機コントロールユニット４０により開閉制御される電磁弁４２を介して、主変速機１４Ａ，スプリッタ１４Ｂ及びレンジ１４Ｃを空気圧で切り換えるメインアクチュエータ４４，スプリッタアクチュエータ４６及びレンジアクチュエータ４８が夫々取り付けられる。また、変速機１４には、主変速機１４Ａ，スプリッタ１４Ｂ及びレンジ１４Ｃの変速段を検出するメインポジションセンサ５０，スプリッタポジションセンサ５２及びレンジポジションセンサ５４が夫々取り付けられる。さらに、変速機１４には、アウトプットシャフト２４の回転速度から車速を検出する車速センサ５６と、オイルポンプ２８の吐出圧が負圧又は正圧であることを検出する油圧センサ５８と、が取り付けられる。
【００２１】
ここで、メインポジションセンサ５０，スプリッタポジションセンサ５２及びレンジポジションセンサ５４が、変速状態検出手段に該当する。また、油圧センサ５８が、負圧検出手段及び正圧検出手段に夫々該当する。
【００２２】
運転室内には、アクセルペダル６０の操作量を検出するアクセル開度センサ６２と、変速機１４の変速指示を入力するシフトレバー６４と、変速機１４の変速段を表示するモニター６６と、が備えられる。シフトレバー６４には、スプリッタ１４Ｂを切り換えて１２段変速とするか否かを指定する１２スピードスイッチ６４Ａが組み込まれる。
【００２３】
そして、アクセル開度センサ６２の信号がエンジンコントロールユニット３０に入力され、アクセルペダル６０の操作量に応じて、燃料噴射ポンプ３２が制御される。一方、回転速度センサ３４，クラッチストロークセンサ３８，メインポジションセンサ５０，スプリッタポジションセンサ５２，レンジポジションセンサ５４，車速センサ５６，油圧センサ５８及びシフトレバー６４の各信号が変速機コントロールユニット４０に入力され、エンジンコントロールユニット３０と相互通信しつつ、自動変速制御又は手動変速制御を行うべく、電磁弁４２及びモニター６６が夫々制御される。
【００２４】
図３は、油圧センサ５８が負圧を検出する負圧スイッチ（負圧検出手段）であるときに、変速機コントロールユニット４０で実行される逆行判定処理を示す。なお、かかる逆行判定処理は、逆行判定手段に相当し、車両が発進するときに起動される。
【００２５】
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様）では、メインポジションセンサ５０，スプリッタポジションセンサ５２及びレンジポジションセンサ５４からの各信号に基づいて、変速機１４が前進段に変速されているか否かが判定される。そして、変速機１４が前進段に変速されていればステップ２へと進み（Ｙｅｓ）、変速機１４が前進段に変速されていなければステップ５へと進む（Ｎｏ）。
【００２６】
ステップ２では、油圧センサ５８からの信号に基づいて、オイルポンプ２８の吐出圧が負圧であるか否かが判定される。そして、吐出圧が負圧であればステップ３へと進み（Ｙｅｓ）、車両が後進（逆行）していると判定される。一方、吐出圧が負圧でなければステップ４へと進み（Ｎｏ）、車両が停車又は前進していると判定される。
【００２７】
ステップ５では、ステップ１と同様にして、変速機１４が後進段に変速されているか否かが判定される。そして、変速機１４が後進段に変速されていればステップ６へと進み（Ｙｅｓ）、変速機１４が後進段に変速されていない、即ち、中立状態になっていればステップ１へと戻る（Ｎｏ）。
【００２８】
ステップ６では、油圧センサ５８からの信号に基づいて、オイルポンプ２８の吐出圧が負圧であるか否かが判定される。そして、吐出圧が負圧であればステップ７へと進み（Ｙｅｓ）、車両が前進（逆行）していると判定される。一方、吐出圧が負圧でなければステップ８へと進み（Ｎｏ）、車両が停車又は後進していると判定される。
【００２９】
かかる処理によれば、変速機１４が前進段又は後進段に変速され、かつ、オイルポンプ２８の吐出圧が負圧になれば、車両が逆行していると判定される。即ち、クラッチ１２を断状態とし、変速機１４を前進段又は後進段に変速した発進待機状態からブレーキを解除したとき、重力により車両が発進方向と逆方向に逆行すると、変速機１４は駆動輪から駆動される。このとき、変速機１４のメインカウンタシャフト２２は逆転状態で回転することから、これに接続されたオイルポンプ２８も逆転し、その吐出圧が負圧となる。このため、オイルポンプ２８の吐出圧に着目することで、コスト上昇及び制御ソフトウエアの負荷増加を抑制しつつ、簡単な構成で車両の逆行を判定できるようになる。
【００３０】
また、逆行判定処理は、車両が発進するときに起動されるので、変速機コントロールユニット４０の負荷増加が極力抑制され、他の制御への影響を最小限とすることができる。
【００３１】
図４は、油圧センサ５８が正圧を検出する正圧スイッチ（正圧検出手段）であるときに、変速機コントロールユニット４０で実行される順行判定処理を示す。なお、かかる順行判定処理は、順行判定手段に相当し、図３に示す逆行判定処理と並行して、車両が発進するときに起動される。
【００３２】
ステップ１１では、メインポジションセンサ５０，スプリッタポジションセンサ５２及びレンジポジションセンサ５４からの各信号に基づいて、変速機１４が前進段に変速されているか否かが判定される。そして、変速機１４が前進段に変速されていればステップ１２へと進み（Ｙｅｓ）、変速機１４が前進段に変速されていなければステップ１５へと進む（Ｎｏ）。
【００３３】
ステップ１２では、油圧センサ５８からの信号に基づいて、オイルポンプ２８の吐出圧が正圧であるか否かが判定される。そして、吐出圧が正圧であればステップ１３へと進み（Ｙｅｓ）、車両が前進（順行）していると判定される。一方、吐出圧が正圧でなければステップ１４へと進み（Ｎｏ）、車両が停車又は後進していると判定される。
【００３４】
ステップ１５では、ステップ１１と同様にして、変速機１４が後進段に変速されているか否かが判定される。そして、変速機１４が後進段に変速されていればステップ１６へと進み（Ｙｅｓ）、変速機１４が後進段に変速されていない、即ち、中立状態になっていればステップ１１へと戻る（Ｎｏ）。
【００３５】
ステップ１６では、油圧センサ５８からの信号に基づいて、オイルポンプ２８の吐出圧が正圧であるか否かが判定される。そして、吐出圧が正圧であればステップ１７へと進み（Ｙｅｓ）、車両が後進（順行）していると判定される。一方、吐出圧が正圧でなければステップ１８へと進み（Ｎｏ）、車両が停車又は前進していると判定される。
【００３６】
かかる処理によれば、変速機１４が前進段又は後進段に変速され、かつ、オイルポンプ２８の吐出圧が正圧になれば、車両が変速状態に従って前進又は後進（順行）していると判定される。即ち、クラッチ１２を断状態とし、かつ、変速機１４を前進段又は後進段に変速した発進待機状態からブレーキを解除したとき、車両が発進方向に進むと、エンジン１０により変速機１４は駆動される。このとき、変速機１４のメインカウンタシャフト２２は正転状態で回転することから、これに接続されたオイルポンプ２８も正転し、その吐出圧が正圧となる。このため、車両が逆行していることに加え、簡単な構成で車両が順行していることも判定することが可能となる。
【００３７】
また、順行判定処理は、車両が発進するときに起動されるので、変速機コントロールユニット４０の負荷増加が極力抑制され、他の制御への影響を最小限とすることができる。
【００３８】
なお、以上の実施形態では、オイルポンプ２８はメインカウンタシャフト２２により駆動される構成であったが、インプットシャフト１６により駆動される構成であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、オイルポンプの吐出圧に着目することで、コスト上昇及び制御ソフトウエアの負荷増加を抑制しつつ、簡単な構成で車両の逆行を判定することができる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、車両が逆行していることに加え、簡単な構成で車両が順行していることも判定することができる。
請求項３記載の発明によれば、制御負荷増加が極力抑制され、他の制御への影響を最小限とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る車両の逆行判定装置を備えた車両構成図
【図２】 同上における変速機の構成図
【図３】 逆行判定処理を示すフローチャート
【図４】 順行判定処理を示すフローチャート
【符号の説明】
１４ 変速機
１６ インプットシャフト
２２ メインカウンタシャフト
２８ オイルポンプ
４０ 変速機コントロールユニット
５０ メインポジションセンサ
５２ スプリッタポジションセンサ
５４ レンジポジションセンサ
５８ 油圧センサ

Claims (3)

1. 変速機の変速状態を検出する変速状態検出手段と、
   変速機の回転軸により駆動されるオイルポンプの吐出圧が負圧になったことを検出する負圧検出手段と、
   前記変速状態検出手段により変速機が前進段又は後進段に変速されていることが検出され、かつ、前記負圧検出手段によりオイルポンプの吐出圧が負圧になったことが検出されたときに、車両が逆行していると判定する逆行判定手段と、
   を含んで構成されたことを特徴とする車両の逆行判定装置。
2. 前記オイルポンプの吐出圧が正圧になったことを検出する正圧検出手段と、
   前記変速状態検出手段により変速機が前進段又は後進段に変速されていることが検出され、かつ、前記正圧検出手段によりオイルポンプの吐出圧が正圧になったことが検出されたときに、車両が変速段に従って順行していると判定する順行判定手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両の逆行判定装置。
3. 前記逆行判定手段は、車両発進時に起動されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の逆行判定装置。

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