JP4395718B2

JP4395718B2 - 車両の発進制御装置

Info

Publication number: JP4395718B2
Application number: JP2003355808A
Authority: JP
Inventors: 岐宣鈴木
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2023-10-16
Also published as: JP2005121113A; EP1524456A3; US7203585B2; EP1524456A2; CN100572859C; US20050085977A1; CN1609480A; EP1524456B1

Description

本発明は、車両に搭載された変速機の変速操作を変速アクチュエータによって行う車両の発進制御装置に関する。

近年、変速機の変速操作を変速アクチュエータによって行い、車速とアクセルペダルの踏み込み量に対応して設定されたシフトマップに従って変速アクチュエータを作動するようにした自動変速機を搭載した車両が実用化されている。このような自動変速機を搭載した車両においては、車両を発進する際の発進段は所定の変速段に設定されている。例えば、トラック等の商業車においては発進段が２速に設定されている。しかるに、トラック等の商業車においては空車状態の場合には例えば３速段で発進することが可能であり、また、積載状態の場合には１速段で発進することが望ましいこともある。従って、車両を発進する際の発進段を運転者の意思で任意に選定できることが望ましい。

上述した要望を満たすものとして、シフトアップおよびシフトダウン指示手段を備え、発進待機時にシフトアップまたはシフトダウンの指示がなされたときには、設定された発進段からシフトアップまたはシフトダウンするように変速アクチュエータを制御するようにしたものが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−６３２５２号公報

上記特開平７−６３２５２号公報に開示された技術が対象としている車両は、発進待機時にはクラッチが断され変速機にエンジンの駆動力が伝達されない状態で変速操作が行われる方式であり、運転者は意図的にサービスブレーキまたはサイドブレーキを作動しているので、車両の停止が確保されている状態で上記変速操作が行われる。しかるに、特にエンジンと変速機との間にフルードカップリングやトルクコンバータ等の流体継手が配設されクリープが発生する車両においては、運転者はクリープ力が常に作用しているものと認識しているため、サービスブレーキまたはサイドブレーキを作動しないで車両停止している場合があり、傾斜路面でサービスブレーキまたはサイドブレーキを作動しない状態で上記変速操作が行われると、変速機がニュートラル状態になった時点で車両が動きだしてしまうという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、発進待機時に変速機の発進段の変更指示が合った場合、車両の停止状態が確保されていない場合には、指示された変速段への変速操作を禁止するようにした車両の発進制御装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するために、本発明によれば、
「車両に搭載された変速機の変速操作を変速アクチュエータによって行い、発進段が２速に設定された車両の発進制御装置において、
発進段を１速に変更する１速発進スイッチと、
車両のブレーキの作動を検出するブレーキ作動検出手段と、
該１速発進スイッチおよび該ブレーキ作動検出手段からの検出信号に基づいて該変速アクチュエータを制御する制御手段とを具備しており、
該制御手段は、車両の停止時に該１速発進スイッチの作動状態および該ブレーキの作動状態を検出し、該１速発進スイッチが作動しているときは該ブレーキの作動が検出された場合に限り、発進段を１速へ変速操作するように該変速アクチュエータを制御する」
ことを特徴とする車両の発進制御装置が提供される。

上記制御手段からの制御信号によって作動せしめられる警報機を備えており、上記制御手段は上記１速発進スイッチが作動された場合、ブレーキの作動が検出されないときには警報機を作動せしめることが望ましい。

本発明によれは、１速発進スイッチが作動された場合には、車両のブレーキの作動が検出された場合に限り１速へ変速制御するように変速アクチュエータを制御するので、車両が傾斜路で駐車して発進する場合に変速機が指示された変速段へ変速操作される過程でニュートラル状態になっても車両が動き出すことはない。

以下、本発明に従って構成された車両の発進制御装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成された車両の発進制御装置のブロック構成図が示されている。図示の発進制御装置を備えた車両には、エンジン２と、該エンジン２と伝動連結された流体継手３と、該流体継手３と伝動連結され動力伝達の断・接を行う摩擦クラッチ４と、該摩擦クラッチ４と伝動連結された平行軸歯車式の変速機５が直列に配設された駆動装置が搭載されている。エンジン２は、図示の実施形態においてはディーゼルエンジンからなっており、燃料噴射装置６を備えている。上記流体継手３は、フルードカップリングまたはトルクコンバータを用いることができる。摩擦クラッチ４は、クラッチアクチュエータ７によって作動せしめられる。また、上記変速機５は、セレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータとからなる変速アクチュエータ８によって変速操作されるようになっている。

図示の実施形態における車両の発進制御装置は、上記変速機５の変速位置（ギヤイン位置）を検出するギヤポジションセンサー９（ＧＰＳ）と、エンジン２の回転速度を検出するエンジン回転速度検出センサー１０（ＥＲＳ）と、上記変速機５の出力軸の回転速度から車両の走行速度を検出する車速センサー１１（ＶＶＳ）と、アクセルペダル１２の踏込量を検出するアクセルセンサー１３（ＡＰＳ）と、車両のサービスブレーキのブレーキペダル１４の作動即ちサービスブレーキの作動状態を検出するスイッチからなる第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）と、車両の駐車ブレーキレバー１６の作動即ち駐車ブレーキの作動状態を検出するスイッチからなる第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）を具備しており、これらの各センサーおよび検出手段は検出信号を後述する制御手段に送る。

また、図示の実施形態における車両の発進制御装置は、変速機５の変速段等の指示信号を出力するシフト指示手段１８を備えている。このシフト指示手段１８（ＳＬ）は車両の運転室に配置されており、シフトレバー１８０（ＳＬ）によってドライブ（自動変速）位置（Ｄ）、シフトアップ位置（ＳＵ）、シフトダウン位置（ＳＤ）、ニュトラル位置（Ｎ）、リバース（後進）位置（Ｒ）等の各ポジションを指示することができ、その指示信号を後述する制御手段に送る。なお、シフトレバー１８０（ＳＬ）は、ドライブ（自動変速）位置（Ｄ）とニュトラル位置（Ｎ）およびリバース（後進）位置（Ｒ）においてはその位置で保持することができるが、シフトアップ位置（ＳＵ）およびシフトダウン位置（ＳＤ）に操作した後に手を放すとドライブ（自動変速）位置（Ｄ）に戻ることになっている。更に、図示の実施形態における車両の発進制御装置は、変速機５の変速段を１速段で発進させたい場合に１速発進を指示する１速発進スイッチ１９（ＳＷ３）を備えており、この１速発進スイッチ１９（ＳＷ３）は指示信号を後述する制御手段に送る。上述したシフト指示手段１８および１速発進スイッチ１９（ＳＷ３）は、後述するように所定の発進段の変更を指示する発進段変更指示手段として機能する。

図示の実施形態における車両の発進制御装置は、制御手段１００を具備している。制御手段１００は、マイクロコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１と、制御プログラムや後述する変速マップ等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３と、入力インターフェース１０４および出力インターフェース１０５とを備えている。このように構成された制御手段１００の入力インターフェース１０４には、上記ギヤポジションセンサー９（ＧＰＳ）、エンジン回転速度検出センサー１０（ＥＲＳ）、車速センサー１１（ＶＶＳ）、アクセルセンサー１３（ＡＰＳ）、第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）、第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）、シフト指示手段１８、１速発進スイッチ１９（ＳＷ３）等の検出信号が入力される。また、出力インターフェース１０５からは、上記燃料噴射装置６、クラッチアクチュエータ７、変速アクチュエータ８および警報器２０（ＡＲＭ）等に制御信号を出力する。なお、制御手段１００のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２には、アクセルペダル１２の踏込量と車両の走行速度に基づいて設定された変速マップ（図示せず）が格納されている。

図示の実施形態における車両の発進制御装置は以上のように構成されており、以下その作動について説明する。
制御手段１００は、アクセルセンサー１２からの検出信号に基づいて燃料噴射装置６の燃料噴射量を制御する。また、制御手段１００は、アクセルセンサー１３および車速センサー１１からの検出信号に基づいて、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２に格納された変速マップに基づいて最適変速段を決定し、上記クラッチアクチュエータ７および変速アクチュエータ８に変速制御信号を出力する。

次に、車両の発進制御について説明する。なお、図示の実施形態においては、発進段が２速段に設定されており、発進時に上記シフト指示手段１８によってシフトアップまたはシフトダウンの指示信号がない場合、および上記１速発進スイッチ１９によって１速発進の指示信号がない場合には、変速機５は２速にギヤインされている。

図示の実施形態における発進制御の第１の形態について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
制御手段１００は、先ずステップＳ１においてシフト指示手段１８のシフトレバー１８０（ＳＬ）がドライブ位置（Ｄ）にあるか否かをチェックする。Ｓ１においてシフト指示手段１８のシフトレバー１８０（ＳＬ）がドライブ位置（Ｄ）にない場合には、制御手段１００はステップＳ２に進んでシフトレバー１８０（ＳＬ）によって指示された変速段（図示の実施形態の場合にはニュトラルまたはリバース（後進））へ変速制御するようにクラッチアクチュエータ７および変速アクチュエータ８に変速制御信号を出力する。

上記ステップＳ１においてシフト指示手段１８のシフトレバー１８０（ＳＬ）がドライブ位置（Ｄ）にある場合には、制御手段１００はステップＳ３に進んで車速センサー１１（ＶＶＳ）からの検出信号を入力し、車両の走行速度（Ｖ）が零（０）であるか否か即ち車両が停止しているか否かをチェックする。ステップＳ３において車両の走行速度（Ｖ）が零（０）でない場合には、制御手段１００は車両が停止している状態でなく走行中であると判断し、ステップＳ４に進んで走行時変速制御を実行する。

上記ステップＳ３において車両の走行速度（Ｖ）が零（０）即ち車両が停止している場合には、制御手段１００はステップＳ５に進んで１速発進スイッチ１９（ＳＷ３）がＯＮされているか否かをチェックする。ステップＳ５において１速発進スイッチ１９（ＳＷ３）がＯＮされていなければ、制御手段１００はステップＳ６に進んで発進段として設定されている２速にギヤインされている状態を維持する。

上記ステップＳ５において１速発進スイッチ１９（ＳＷ３）がＯＮされている場合には、制御手段１００はステップＳ７に進んで第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）がＯＮされているか否か即ち車両のサービスブレーキのブレーキペダル１４が作動されているか否かをチェックする。ステップＳ７において第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）がＯＮされていれば、制御手段１００はサービスブレーキが作動され車両が停止状態であると判断し、ステップＳ８に進んで変速機５を１速へ変速制御するようにクラッチアクチュエータ７および変速アクチュエータ８に変速制御信号を出力する。

上記ステップＳ７において第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）がＯＮされていない場合には、制御手段１００はステップＳ９に進んで第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）がＯＮされているか否か即ち駐車ブレーキレバー１６が作動されているか否かをチェックする。ステップＳ９において第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）がＯＮされていれば、制御手段１００は駐車ブレーキが作動され車両が停止状態であると判断し、上記ステップＳ８に進んで変速機５を１速へ変速制御するようにクラッチアクチュエータ７および変速アクチュエータ８に変速制御信号を出力する。

一方、上記ステップＳ９において第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）がＯＮされていなければ、制御手段１００はサービスブレーキも駐車ブレーキも作動されておらず車両の停止状態が維持されないと判断して、ステップＳ１０に進んで警報器２０（ＡＲＭ）を作動して車両の停止状態が維持されないことを警報し、上記ステップＳ６に進んで発進段として設定されている２速にギヤインされている状態を維持する。

以上のように発進制御の第１の形態においては、１速発進スイッチ１９（ＳＷ３）がＯＮされている場合には、サービスブレーキか駐車ブレーキが作動され車両が停止状態であり、車両の停止状態が維持される場合に限り、１速への変速制御が許可されるので、車両が傾斜路で駐車して発進する場合に変速機５を１速へ変速操作される過程でニュートラル状態になっても車両が動き出すことはない。なお図示の実施形態においては、サービスブレーキも駐車ブレーキも作動されておらず車両の停止状態が維持されない場合には、警報器２０（ＡＲＭ）を作動して警報するため車両の停止状態が確保されていないことを運転者に知らせることができる。

次に、発進制御の参考例としての第２の形態について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、第２の形態においては発進可能な変速段は１速、２速、３速で、発進時に上記シフト指示手段１８によってシフトアップまたはシフトダウンの指示信号がない場合には、変速機５は２速にギヤインされている。
制御手段１００は、先ずステップＰ１においてシフト指示手段１８のシフトレバー１８０（ＳＬ）がドライブ位置（Ｄ）にあるか否かをチェックする。Ｐ１においてシフト指示手段１８のシフトレバー１８０（ＳＬ）がドライブ位置（Ｄ）にない場合には、制御手段１００はステップＰ２に進んでシフトレバー１８０（ＳＬ）によって指示された変速段（図示の形態の場合にはニュートラルまたはリバース（後進））へ変速制御する。

上記ステップＰ１においてシフト指示手段１８のシフトレバー１８０（ＳＬ）がドライブ位置（Ｄ）にある場合には、制御手段１００はステップＰ３に進んで車速センサー１１（ＶＶＳ）からの検出信号を入力し、車両の走行速度（Ｖ）が零（０）であるか否か即ち車両が停止しているか否かをチェックする。ステップＰ３において車両の走行速度（Ｖ）が零（０）でない場合には、制御手段１００は車両が停止している状態でなく走行中であると判断し、ステップＰ４に進んで走行時変速制御を実行する。以上ステップＰ１乃至ステップＰ４は、上記第１の形態におけるステップＳ１乃至ステップＳ４と同様である。

上記ステップＰ３において車両の走行速度（Ｖ）が零（０）即ち車両が停止している場合には、制御手段１００はステップＰ５に進んでシフトレバー１８０（ＳＬ）がシフトダウン位置（ＳＤ）に操作されたか否かをチェックする。ステップＰ５においてシフトレバー１８０（ＳＬ）がシフトダウン位置（ＳＤ）に操作されていれば、制御手段１００はステップＰ６に進んで第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）がＯＮされているか否か即ち車両のサービスブレーキのブレーキペダル１４が作動されているか否かをチェックする。ステップＰ６において第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）がＯＮされていなければ、制御手段１００はステップＰ７に進んで第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）がＯＮされているか否か即ち駐車ブレーキレバー１６が作動されているか否かをチェッする。

上記ステップＰ７において第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）がＯＮされていない場合には、制御手段１００はサービスブレーキも駐車ブレーキも作動されておらず車両の停止状態が維持されないと判断して、ステップＰ８に進んで警報器２０（ＡＲＭ）を作動して車両の停止状態が維持されないことを警報し、上記ステップＰ９に進んで変速機５を現在の変速段に維持する。

上記ステップＰ６において第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）がＯＮされているか上記ステップＰ７において第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）がＯＮされている場合には、制御手段１００はサービスブレーキまたは駐車ブレーキが作動され車両の停止状態が維持されると判断し、ステップＰ１０に進んで変速機５の現在の変速段が２速または３速であるか否かをチェックする。ステップＰ１０において変速機５の現在の変速段が２速または３速の場合には、ステップＰ１１に進んで変速機５を現在の変速段マイナス（−）１の変速段、即ち現在の変速段が２速の場合は１速へ、現在の変速段が３速の場合は２速へ変速制御する。一方、ステップＰ１０において変速機５の現在の変速段が２速または３速でない場合、即ち変速機５の現在の変速段が１速の場合には、１速より下の変速段はないので、制御手段１００は上記ステップＰ９に進んで変速機５を現在の変速段即ち１速に維持する。

上記ステップＰ５においてシフトレバー１８０（ＳＬ）がシフトダウン位置（ＳＤ）に操作されていなければ、制御手段１００はステップＰ１２に進んでシフトレバー１８０（ＳＬ）がシフトアップ位置（ＳＵ）に操作されているか否かをチェックする。ステップＰ１２においてシフトレバー１８０（ＳＬ）がシフトアップ位置（ＳＵ）に操作されていない場合には、制御手段１００はシフトレバー１８０（ＳＬ）による発進変速段変更の指示がないものと判断し、上記ステップＰ９に進んで変速機５を現在の変速段（この場合には設定された変速段である２速）に維持する。

上記ステップＰ１２においてシフトレバー１８０（ＳＬ）がシフトアップ位置（ＳＵ）に操作されていれば、制御手段１００はステップＰ１３に進んで第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）がＯＮされているか否か即ち車両のサービスブレーキのブレーキペダル１４が作動されているか否かをチェックする。ステップＰ１３において第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）がＯＮされていなければ、制御手段１００はステップＰ１４に進んで第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）がＯＮされているか否か即ち駐車ブレーキレバー１６が作動されているか否かをチェッする。

上記ステップＰ１３において第１のブレーキ作動検出手段１５（ＳＷ１）がＯＮされているか上記ステップＰ１４において第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）がＯＮされている場合には、制御手段１００はサービスブレーキまたは駐車ブレーキが作動され車両の停止状態が維持されると判断し、ステップＰ１５に進んで変速機５の現在の変速段が３速未満即ち１速または２速であるか否かをチェックする。ステップＰ１５において変速機５の現在の変速段が３速未満の場合には、ステップＰ１６に進んで変速機５を現在の変速段プラス（＋）１の変速段、即ち現在の変速段が１速の場合は２速へ、現在の変速段が２速の場合は３速へ変速制御する。一方、ステップＰ１５において変速機５の現在の変速段が３速未満でない場合、即ち変速機５の現在の変速段が３速の場合には、３速以上の変速段は発進が可能ではないので、制御手段１００は上記ステップＰ９に進んで変速機５を現在の変速段即ち３速に維持する。

上記ステップＰ１３において第２のブレーキ作動検出手段１７（ＳＷ２）がＯＮされていない場合には、制御手段１００はサービスブレーキも駐車ブレーキも作動されておらず車両の停止状態が維持されないと判断して、上記ステップＰ８に進んで警報器２０（ＡＲＭ）を作動して車両の停止状態が維持されないことを警報し、上記ステップＰ９に進んで変速機５を現在の変速段に維持する。

以上のように発進制御の第２の形態においても、シフトレバー１８０（ＳＬ）によってシフトアップまたはシフトダウン指示がなされた場合には、サービスブレーキか駐車ブレーキが作動され車両の停止状態が維持される場合に限り、シフトアップまたはシフトダウンの変速制御が許可されるので、車両が傾斜路で駐車して発進する場合に変速機５を要求された変速段へ変速操作される過程でニュートラル状態になっても車両が動き出すことはない。

以上、本発明を図２のフローチャートに示される実施形態の基づいて説明したが本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上記各実施形態においては、サービスブレーキまたは駐車ブレーキの作動をブレーキペダル１４の作動位置または駐車ブレーキレバー１６の作動位置を検出するスイッチによって検出する例を示したが、ブレーキペダル１４または駐車ブレーキレバー１６の作動量に応じたしきい値に基づいてブレーキの作動を検出してもよく、坂道の傾斜角を検出し傾斜角に応じてブレーキペダル１４または駐車ブレーキレバー１６の作動量のしきい値を変更するようにしてもよい。

本発明に従って構成された車両の発進制御装置のブロック構成図。図１に示す車両の発進制御装置を構成する制御手段の動作手順の第１の形態を示すフローチャート。図１に示す車両の発進制御装置を構成する制御手段の動作手順の参考例である第２の形態を示すフローチャート。

符号の説明

２：エンジン
３：流体継手
４：摩擦クラッチ
５：変速機
６：燃料噴射装置
７：クラッチアクチュエータ
８：変速アチュエータ
９：ギヤポジションセンサー（ＧＰＳ）
１０：エンジン回転速度検出センサー（ＥＲＳ）
１１：車速センサー（ＶＶＳ）
１２：アセルペダル
１３：アクセルセンサー（ＡＰＳ）
１４：ブレーキペダル
１５：第１のブレーキ作動検出手段（ＳＷ１）
１６：駐車ブレーキレバー
１７：第２のブレーキ作動検出手段（ＳＷ２）
１８：シフト指示手段
１８０：シフトレバー１８０（ＳＬ）
１９：１速発進スイッチ
２０：警報器
１００：制御手段

Claims

車両に搭載された変速機の変速操作を変速アクチュエータによって行い、発進段が２速に設定された車両の発進制御装置において、
発進段を１速に変更する１速発進スイッチと、
車両のブレーキの作動を検出するブレーキ作動検出手段と、
該１速発進スイッチおよび該ブレーキ作動検出手段からの検出信号に基づいて該変速アクチュエータを制御する制御手段とを具備しており、
該制御手段は、車両の停止時に該１速発進スイッチの作動状態および該ブレーキの作動状態を検出し、該１速発進スイッチが作動しているときは該ブレーキの作動が検出された場合に限り、発進段を１速へ変速操作するように該変速アクチュエータを制御することを特徴とする車両の発進制御装置。
該制御手段からの制御信号によって作動せしめられる警報機を備えており、該制御手段は該１速発進スイッチが作動された場合、該ブレーキの作動が検出されないときには該警報機を作動せしめる請求項１記載の車両の発進制御装置。