JP4484571B2 - バックギヤ検出要素の機能可能性の検査方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車においてシフトされたバックギヤを検出するバックギヤ検出要素の機能可能性を検査するための方法および装置に関する。

車両ではしばしば、シフトされたバックギヤがバックギヤスイッチによって検知され、この情報は、例えばバック走行ランプの作動に利用される。その際、電気接続を開閉し且つその切り替え位置がバックギヤへのギヤの出し入れによって変化される機械的スイッチが問題となる。

〔発明の要約〕
本発明は、自動車においてシフトされたバックギヤを検出するバックギヤ検出要素の機能可能性の検査方法において、
第一の評価として、バックギヤ検出要素とは機能的に異なる少なくとも一つの車両センサの出力信号が評価され、
第二の評価として、バックギヤ検出要素の出力信号または状態が評価され、且つ
上記の二つの評価に依存して、シフトされたバックギヤを検出する検出要素が動作可能であるかまたは動作可能ではないかが決定される、
バックギヤ検出要素の機能可能性の検査方法である。

本発明の利点は、それによって、シフトされたバックギヤを検出する検出要素を監視することができるということにある。
本発明の一つの有利な拡張例は、第一の評価の際に、少なくとも、前後方向加速度センサおよび／または傾斜センサの出力信号が評価されることを特徴としている。ますます多くの車両に前後方向加速度センサまたは傾斜センサが備えられるようになってきたので、本発明によって追加の費用も発生しないか、或いは前後方向加速度センサを追加利用すれば良いということになる。

本発明の一つの有利な拡張例は、第一の評価の際に、少なくとも、
自動車が、停止状態にあるかどうか、および
自動車が、停止状態の間に、車両の前後方向に負の勾配を持つ道路上にあるかどうか
が決定されることを特徴としている。

その際、負の勾配という概念は、道路が車両の前部側の方向に低くなって行くように傾斜していることと理解される。
車両の停止状態は、好ましくは車輪回転数信号の評価によって決定されるものとする。

本発明の一つの有利な拡張例は、第一の評価の際に、車両の停止状態の決定に続いて、エンジントルクまたはエンジントルクに関連しているパラメータが、予め設定可能な限界値を超えているかどうかが決定されることを特徴としている。

この利点は、簡単な方法で、ドライバーのスタートの意図を決定することができるという点にある。先の「…に続いて」という概念は、「…よりも遅く」或いは「…の後で」（例えば、第一の評価の際に、車両の停止状態が決定された後で求められるべきであるということ）と理解されるべきであり、この概念によって、直ちに引き続いてまたは間を置かずに引き続いて、ということが意味されていると理解されるべきではない。

本発明の一つの有利な拡張例は、第一の評価の際に、エンジントルクまたはエンジントルクに関連しているパラメータが限界値を超えることに続いて、少なくとも一つの車輪回転数センサの出力信号の評価によって、車両のバック走行があるかどうかの決定が行われることを特徴としている。この利点は、これによってバック走行が簡単且つ確実に検出できるという点にある。その際、バック走行があるかどうかの決定は、勿論、時間的に後から行われる。何故なら、車両は初めは未だ停止状態にあったからである。

本発明の一つの有利な拡張例は、第一の評価の際に、
車両の停止状態が、前後方向に負の勾配のある道路上で決定されたときに、且つ
その後で、エンジントルクまたはエンジントルクに関連しているパラメータが限界値を超えることが決定されたときに、且つ
その後で、（特に、少なくとも一つの車輪回転数センサの出力信号の評価によって）車両のバック走行の存在が決定されたときに、
バック走行の存在が検知されることを特徴としている。

この拡張例の利点は、これ等の一連のセンサ信号がある場合には、必ずバックギヤにシフトされていなければならないという点にある。即ちこの場合には、それを行うためにはどうしてもバックギヤが必要となる走行操作が検出されるのである。

それ故、本発明の一つの有利な拡張例は、バックギヤ検出要素とは機能的に異なる少なくとも一つの車両センサの出力信号の第一の評価が、バックギヤにシフトされたかまたはバックギヤが作動されている場合にのみ実行可能な走行操作が検出されるように構成されることを特徴としている。

本発明の一つの有利な拡張例は、シフトされたバックギヤを検出する検出要素が、
第一の評価の際に、バック走行の存在が検知されるときに、且つ
第二の評価の際に、バックギヤ検出要素の出力信号または状態が何らのバック走行も表していないときに、
機能状態にないと検知されることを特徴としている。

これによって、検出要素の故障を指摘する矛盾が生まれる。
本発明の一つの有利な拡張例は、バックギヤ検出要素が機能状態にないと検出されたときに、警告信号または警告情報が生成されることを特徴としている。

これによってドライバーに故障が指示される。
本発明の一つの有利な拡張例は、
バックギヤ検出要素とは機能的に異なる少なくとも一つの車両センサの出力信号の第一の評価の際に、複数の車両センサの出力信号が評価されること、
その際、それ等の出力信号と評価の順序が、バックギヤ検出要素の出力信号または状態の評価に遡及すること無しに、それによってバック走行が確実にまたはほぼ確実に検知されるように選択されること、
を特徴としている。

自動車でシフトされたバックギヤの機能可能性を検出するバックギヤ検出要素の検査装置は、
バックギヤ検出要素とは機能的に異なる少なくとも一つの車両センサの出力信号を評価する第一の評価手段と、
バックギヤ検出要素の出力信号または状態を評価する第二の評価手段と、
上記の二つの評価に依存して、シフトされたバックギヤを検出する検出要素が機能状態にあるかまたは機能状態にないかということを決定する決定手段と、
を含んでいる。

本発明の一つの有利な拡張例は、自動車でシフトされたバックギヤを検出する検出要素が、電気的接続を開閉し且つその切り替え位置がバックギヤへのギヤの出し入れによって変化される機械的スイッチに関係していることを特徴としている。

図面は図１から図４までから成り立っている。
これ等の図は、それぞれ本発明の特別な実施例に関わっているということを指摘しておく。

本発明は、バックギヤスイッチの監視に用いられる。バックギヤスイッチの故障が検知され、場合によっては警告が出される。
車両のバック走行を知らせるための積極的な表示はバック走行ランプである。このランプは、バックギヤスイッチによって起動される。このスイッチが故障すると、後続の車の運転者に、警告が出されないか或いは車両の方向指示が制限される。さらに後方への視野が狭くなる。

車両にヒルホルダー機能（傾斜した道路の上での発進補助）が備えられていれば、追加としてこの機能が制限される。この場合、バックギヤスイッチが検知されないので、システムが負の勾配（負の勾配＝道路が車両の前部側の方向に低くなって行くように傾斜している）でのバック方向の発進が検知されず、従って最早利用できなくなる。その結果として、快適さが失われることになるであろう。

バックギヤスイッチの故障によるマイナスの結果を解消するために、故障はできる限り速やかに検知されるべきであろう。
本発明では、評価可能な信号を介して、バック走行が行われているかどうかが見出される。そのために、以下のステップ１から３までに記載されている走行操作が評価される。ここでは、バックギヤへのシフト無しには現れることのできない一般的なバック走行の状況が問題となっているので、これによってバックギヤスイッチの状態を簡単にチェックすることができる。

ステップ１：
車両の停止状態の間に、車両に備えられている前後方向加速度センサが正ではない勾配（即ち、道路が平らであるか或いは車両の前部側の方向に低くなって行くように傾斜している）（図４参照、そこには負の勾配上にある車両が本発明に基づいて考察されるバック方向発進プロセスと共に描かれている）を知らせる信号を出していない。

ステップ２：
そこで、発進プロセスを実行するためにアクセルペダルが操作される、即ちエンジントルクが高められる。正のエンジントルクが、（例えば、アクセルペダル位置センサを介して）感知される。

ステップ３：
車両が負の勾配上にあるので、車両はしばしば、意図されたように後方へ（即ち、登り方向に）動く前に、わずかの間前方へ（即ち、下り方向に）転がり降りようとする。それ故、車輪回転数センサは、ある定められた時点以後からバック方向の回転を感知する。このバック方向の動きは、図４に矢印によって示されている。しかしながら、短時間前方へ転がり降りる過程は、本発明の場合には必要ではない。
ステップ４以下：
車両が後方へ動く。

前述した一連の三つのステップがセンサ信号に基づいて検知されたときには、車両のバック走行が行われており、バックギヤスイッチの位置（即ち、バックギヤセンサ）をチェックすることができる。一致が明らかとなれば、バックギヤスイッチは正常である。一致が得られなければ、エラーメッセージが出される。

上記の一連のステップ、並びに重要な物理的パラメータの代表的な変化が図１に示されている。
図１の４つのグラフの各々において、横軸方向に時間ｔが取られ、縦軸方向にはそれぞれ次のパラメータが取られている（これ等のグラフは、上から下へ向かう順序で見られるものとする）。

一番上のグラフ：エンジントルク Ｍｍｏｔ
上から二番目のグラフ：アクセルペダル位置 ａ
上から三番目のグラフ：走行方向 ｄ ここで、ｄ＝１ は前進方向の走行を意味し、ｄ＝−１ はバック方向の走行を意味している。

一番下のグラフ：車両の前後方向の速度 ｖ
図１の一番下の行に、それぞれ指標を付けられた時間間隔に対応した１から４までの丸付きの数字によって、上に記載された１から４までのステップが示されている。

時間間隔１では、車両は停止状態にあり、前後方向加速度センサの出力信号（図示されていない）並びに、例えば車輪回転数だけが停止状態の検出のために評価される。
第二の時間間隔の初めに、ドライバーがアクセルペダルを操作し、その結果として、時間的ずれを伴って、エンジントルクＭｍｏｔが引き上げられる。同時に、車両は最初はより早くなる（車両は、最初はエンジントルクＭｍｏｔの立ち上がりが調節されるまで短時間前方へ転がり降り、次いで前方への動きが反対方向に働くエンジントルクによって制止される）。この動きは、一番下のグラフで見られる。

エンジントルクの引き上げによって、時間間隔３の間に、車両の運動方向が逆転される。このことは、上から三番目のグラフによっても知られる。時間間隔２と３の間に、ｄが＋１から−１へ切り替わっている。

時間間隔４は、本質的に、バック走行の走行速度ｖが増加して行くということを特徴としている。
本発明に基づく方法の流れが図２に示されている。ステップ２００は、本発明に基づく方法のスタートを示している。続いてステップ２０１で、例えば車輪回転数センサの出力信号の評価によって、車両速度ｖが０である（ｖ＝０）か否か、即ち車両の停止状態があるか否かがチェックされる。その答えが“否定”（図２では常に“ｎ”で示される）であれば、分岐してステップ２００へ戻される。答えが“肯定”（図２では、常に“ｙ”で示される）であれば、ステップ２０２で、道路が前後方向に負の傾斜（勾配）角αを有しているか或いは平らであるかがチェックされる。そのためには、車両中に存在している前後方向加速度センサ或いは傾斜センサの出力信号を、有効な手段で利用することができる。道路の傾斜が負か或いは平らである（α≦０）場合には、更にステップ２０２へ進められ、そうでない場合には、分岐してステップ２００へ戻される。ステップ２０２に続いて、ステップ２０３では、エンジントルクＭｍｏｔ（或いは、例えばアクセルペダル位置のような、エンジントルクに関連しているパラメータ）が、限界値Ｍ１を超えているか否かがチェックされる。その答えが“ｎ”であれば、分岐してステップ２０３の入力側へ戻され、答えが“ｙ”（即ち、ドライバーの発進の意図が存在している）であれば、更にステップ２０４へ送られる。ステップ２０４では走行方向がチェックされる。その際、ｄ＝−１ はバック方向の走行を示している。走行方向は、例えば走行方向を看取する車輪回転数センサの出力信号によって測定することができる。ステップ２０４で、ｄ＝−１ の条件が満たされていなければ、分岐してステップ２０４の入力側へ戻される。これに対して、ｄ＝−１ の条件が満たされていれば、ステップ２０５で、問合せＡ２が実行される。

その際、問合せＡ２は、第二の評価の際に、バックギヤ検出要素の出力信号または状態がバック走行を示しているかまたはバック走行を示していないかをチェックする。その際、この検出要素はバックギヤスイッチに係合可能である。ステップ２０５の問合せの結果が“ｙ”（即ち、バックギヤスイッチがバック方向の走行を示す信号を出力している）であれば、分岐してステップ２００へ戻される。しかしながら、ステップ２０５の結果が“ｎ”であれば、ステップ２０６で、バックギヤスイッチの故障が検知され、同時にオプションとして情報信号が送り出される。その場合、例えば光または音によるドライバーに対する情報、或いはエラーメモリーの中での情報の登録を考えることができる。次いで、ステップ２０７で、この方法は終了する。

ステップ２０１及び２０２は、勿論その順序を入れ替えても良いし、或いは並行に実施することもできる。
その際、バックギヤスイッチは、車両でバックギヤにシフトすると位置２へ入れられ、バックギヤから外すと再び基本位置１へ戻される機械的スイッチとする。

本発明に基づく装置の構成が図３に示されている。その際、本発明の装置は、第一の評価手段３００を含んでおり、該手段によって、機能的にバックギヤ検出要素とは異なる、少なくとも一つの車両センサの出力信号が評価される。本発明の装置は、第二の評価手段３０１を含んでおり、該手段によってバックギヤ検出要素の出力信号または状態が評価される。第一の評価手段３００及び第二の評価手段３０１の出力信号は、決定手段３０２へ送り込まれる。決定手段３０２によって、上記の二つの評価に依存して、シフトされたバックギヤを検出する検出要素が動作可能であるか或いは動作可能でないが決定される。オプションとして決定手段３０２の出力信号が更に故障表示手段３０３へ送られるが、故障表示手段３０３は、例えば、バックギヤスイッチが故障している場合に、ドライバー情報のための、および／またはエラーメモリーの中にメッセージを登録するための、情報手段を含んでいる。

自動車のバック走行が行われているかどうかを見出すために評価される、物理的パラメータの時間的変化の概略を示す。 本発明に基づく方法の流れ図を示す。 本発明に基づく装置の構成を示す。 負の勾配の道路上での自動車の発進プロセスを示す。

符号の説明

３００…第一の評価手段
３０１…第二の評価手段
３０２…検出要素が機能可能であるか否かを決定する決定手段
３０３…故障表示手段（故障情報の登録）

Claims (7)

1. 自動車においてシフトされたバックギヤを検出するバックギヤ検出要素（３０１）の機能可能性の検査方法において、
   第一の評価として、前記バックギヤ検出要素とは機能的に異なる複数の車両センサの出力信号によって、自動車が、停止状態にあるかどうか決定され（２０１）、自動車が、前記停止状態の間に、車両の前後方向に負の勾配を持つ道路にあるかどうかが決定され（２０２）、エンジントルクまたはエンジントルクに関連しているパラメータが、予め設定可能な限界値を超えているかどうかが決定され（２０３）、自動車のバック走行があるか否かが決定されること（２０４）、
   第二の評価として、前記バックギヤ検出要素の出力信号または状態が評価されること（２０５）、
   前記第一および第二の評価に依存して、前記バックギヤ検出要素が動作可能であるかまたは動作可能ではないかが決定されること、
   からなるバックギヤ検出要素の機能可能性の検査方法。
2. 前記第一の評価の際に、
   自動車の停止状態（２０１）が前後方向に負の勾配のある道路（２０２）で決定されたとき、および
   その後、前記エンジントルクまたはエンジントルクに関連しているパラメータが前記限界値を超えたことが決定されたときに（２０３）、および
   その後、少なくとも一つの車輪回転数センサの出力信号の評価によって自動車のバック走行の存在が決定されたときに（２０４）、
   バック走行の存在が検知されることを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
   
3. 前記第一の評価の際に、バック走行の存在が検知されるときに（２０１、２０２、２０３、２０４）、および
   前記第二の評価の際に、前記バックギヤ検出要素の出力信号または状態が何らのバック走行も表していないときに（２０５）、
   前記バックギヤ検出要素が機能状態にないとして検知されることを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
4. 前記バックギヤ検出要素が機能状態にないとして検知されたときに、警告信号または警告情報が生成されること（２０７）を特徴とする請求項３に記載の検査方法。
5. 前記第一の評価が、バックギヤにシフトされたかまたはバックギヤが作動している場合にのみ実行可能である走行操作が検出されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
6. 自動車においてシフトされたバックギヤを検出するバックギヤ検出要素の機能可能性の検査装置において、
   前記バックギヤ検出要素とは機能的に異なる複数の車両センサの出力信号を評価する第一の評価手段（３００）であって、それによって自動車が、停止状態にあるかどうか決定され（２０１）、自動車が、前記停止状態の間に、車両の前後方向に負の勾配を持つ道路にあるかどうかが決定され（２０２）、エンジントルクまたはエンジントルクに関連しているパラメータが、予め設定可能な限界値を超えているかどうかが決定され（２０３）、自動車のバック走行があるか否かが決定される（２０４）、第一の評価手段（３００）と、
   前記バックギヤ検出要素の出力信号または状態を評価する第二の評価手段（３０１）と、
   前記第一および第二の評価手段の評価に依存して、前記バックギヤ検出要素が機能状態にあるかまたは機能状態にないかということを決定する決定手段（３０２）と、
   を含むバックギヤ検出要素の機能可能性の検査装置。
7. 前記バックギヤ検出要素が、電気的接続を開閉し且つその切り替え位置がバックギヤへのギヤの出し入れによって変化される機械的スイッチに関係していることを特徴とする請求項６に記載の検査装置。

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