JPH0635759Y2 - 自動変速車両の制動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は自動変速車両の制動装置に関する。

〔従来の技術〕

自動車にあっては運転車の負担を軽減する上から、自動
変速装置が既に広く採用されている。

このうち、例えば本出願人により実願昭58−99531,同58
−142091号として提案されたものは、トルクコンバータ
を備えない、メカニカルクラッチ方式のもので、第12,1
3図のように構成されている。

第12,13図において、燃料噴射ポンプ11を備えたディー
ゼルエンジン10には、機械式ディスククラッチ20を介
し、公知のカウンタシャフトを備えた変速機30が取り付
けられ、その変速機30のメインシャフト31は、図示しな
いリアアクスルに連係している。

エンジン10には、エンジン回転速度を検出するエンジン
回転センサ12が、また燃料噴射ポンプ11にはガバナ11a
を駆動してエンジン回転数を制御するガバナ制御装置13
が設けられている。

クラッチ20には、クラッチの断続位置を検出するクラッ
チ位置センサ21と、クラッチの断続を制御するクラッチ
断続装置22とが設けられている。

変速機30には、そのメインシャフト31の回転数を検出し
て車速を検出する車速センサ32と、カウンタシャフトの
回転数を検出するカウンタシャフト回転センサ33と、ギ
ヤシフト位置を検出するシフト位置センサ34と、ギヤシ
フトを制御するギヤシフト装置35とが設けられている。

また例えばアクセルペダル14には、ペダル開度すなわち
エンジン負荷を検出する負荷センサ15が設けられてい
る。

一方、制御装置40は、前記エンジン回転センサ12、車速
センサ32及び負荷センサ15の検出信号に基づいて、車速
すなわちシフトチェンジすべきか否かを判定するシフト
チェンジ判定回路41と、そのシフトチェンジ判定回路41
の判定信号及びシフト位置センサ34の検出信号に基づい
てシフトチェンジをすべき信号を出力するシフトチェン
ジ制御回路42と、後述するエンジン制御回路43、クラッ
チ断続制御回路44及びトランスミッション制御回路45と
からなるものである。

エンジン制御回路43は、シフトチェンジ制御回路42の出
力信号と、エンジン回転センサ12の検出信号に基づい
て、ガバナ制御装置13を作動してエンジン回転数をギヤ
シフトに対して最適に制御する。

クラッチ断続制御回路44は、シフトチェンジ制御回路42
の出力信号と、クラッチ位置センサ21の検出信号に基づ
いて、クラッチ断続装置22を作動して変速を最適に行な
い得るようにクラッチ20を断続制御する。

トランスミッション制御回路45は、シフトチェンジ制御
回路42の出力信号と、カウンタシャフト回転センサ33及
びシフト位置センサ34の検出信号に基づいて、ギヤシフ
ト装置35を作動して、予め設定されたパターンに基づい
てギヤシフトを制御する。

Ｄ（ドライブ）レンジ走行中に、シフトチェンジ判定回
路41で、例えばシフトアップすべき判定があった場合、
その判定信号に基づきシフトチェンジ制御回路42からシ
フトアップ指令が各制御回路43〜45に出力される。する
と、クラッチ断続制御回路44からクラッチ20をオフにす
べき制御信号がクラッチ断続装置22に出力され、それに
よりクラッチ20はオフにされ、かつアクセル開度を零％
すなわちアイドリング状態とする。また同時に、エンジ
ンを制御するためにエンジン制御回路43から制御信号を
ガバナ制御装置13に出力する。ギヤシフト制御装置35か
ら、変速機30をニュートラルにすべき制御信号がギヤシ
フト装置35に出力され、変速機はニュートラルにされ
る。

カウンタシャフトの回転数は急速に低下するが、次変速
段階にシンクロすべきカウンタシャフトの回転数とメイ
ンシャフトの回転数がほぼ同じになったときに、変速機
がシフトアップされて、次いでクラッチがオンされる。

ところで、このような自動変速装置にあっては、車両の
発進時に所定のアクセル開度を越えると、エンジン回転
をオールスピードガバナ制御すると共に、クラッチを半
クラッチ状態に保ちながら接続するようになっている。

従って、運転者は発進時にクラッチ20の継がるタイミン
グを見はからってパーキングブレーキもしくはサービス
ブレーキを解除することになるが、このため例えば登坂
路での発進に際してブレーキの解除タイミングが早すぎ
ると車両がバックするという問題等があった。

また、ブレーキペダルからアクセルペダルに踏みかえて
発進しようとする間、車両がバックするという問題があ
った。

そこで、車両の運転状態検出手段からの検出信号に基づ
いて、発進時にメカニカルクラッチを半クラッチ状態に
保ちながら接続するクラッチ制御回路を備えた自動変速
車両において、ブレーキバルブの作動を検出する手段
と、車速を検出する手段と、発進時にクラッチの接続を
検出する手段とを設ける一方、ブレーキバルブからの信
号圧をエアブースタに供給する信号圧ラインにホールド
バルブを設け、このホールドバルブの作動圧ラインにマ
グネットバルブを介装すると共に、前記運転状態検出手
段からの検出信号に基づいて、ブレーキバルブの閉作動
時に車速が零のときはマグネットバルブを開いてホール
ドバルブに作動圧を供給すると共に、同じく発進時にク
ラッチの接続を検出したときはマグネットバルブを閉じ
てホールドバルブ側の作動圧を大気に開放するように制
御するブレーキホルダ制御回路を設けたものが提案され
ている（実開昭62−52524号公報）。

上記装置によれば、停車時にはブレーキペダルを作動し
てブレーキバルブを閉じると、マグネットバルブが開い
てホールドバルブに作動圧を供給する。つまり、ブレー
キは作動状態に保持される。

この状態から発進しようと（パーキングブレーキ解除状
態）アクセルペダルを踏み込むと、発進制御が開始さ
れ、クラッチが接続する時点で、マグネットバルブが閉
じてホールドバルブ側の作動圧を大気に開放し、ブレー
キホールド状態は解除される。

従って、発進時にはブレーキの解除タイミングに関係な
く、登坂路でも円滑な発進が確保される。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、従来の制動装置においては、雪道や凍結路等
低摩擦路面での坂道から発進する際、アクセルペダルを
踏み込んでクラッチが半クラッチ状態になるとブレーキ
ホールドバルブが瞬時にオフになるため、駆動輪に急激
な発進トルクが発生し、タイヤがスリップすることがあ
る。このタイヤのスリップを防止するために、クラッチ
のミート位置を浅くすることも考えられるが、このよう
にするとブレーキホールドバルブがオフになったあと車
両が後退し、発進できなくなる。

本考案の目的は、低摩擦路面での坂道から発進すること
き駆動輪に発生する発進トルクを徐々に高くすることが
できる自動変速車両の制動装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために本考案の構成は、車両の運転
状態検出手段からの検出信号に基づいて、発進時にメカ
ニカルクラッチを半クラッチ状態に保ちながら接続する
クラッチ制御回路を備えた自動変速車両において、ブレ
ーキバルブの作動を検出する手段と、車速を検出する手
段と、発進時にクラッチの接続を検出する手段と、低摩
擦路面での走行を指令する指令スイッチと、ブレーキバ
ルブからの信号圧をエアブースタに供給する信号圧ライ
ンに設けられたホールドバルブと、このホールドバルブ
の作動圧ラインに介装されたマグネットバルブと、前記
運転状態検出手段からの検出信号に基づいて、指令スイ
ッチ作動時でかつブレーキバルブの閉作動時に車速が零
のときはマグネットバルブを開いてホールドバルブに作
動圧を漸滅しながら供給し、発進時にクラッチの接続を
検出したときはマグネットバルブを閉じてホールドバル
ブ側の作動圧を大気に開放するブレーキホールド制御手
段とを有する自動変速車両の制動装置を構成したもので
ある。

ブレーキホールド制御手段は、マグネットバルブをデュ
ーティ制御で開閉する手段である自動変速車両の制動装
置を構成したものである。

ブレーキホールド制御手段は、ホールドバルブとブレー
キバルブとを結ぶ通路中に挿入されたオリフィス付バル
ブを含み、マグネットバルブ開作動時にオリフィス付バ
ルブを開いて前記通路中にオリフィスを挿入する手段で
ある自動変速車両の制動装置を構成したものである。

ブレーキホールド制御手段は、ホールドバルブの作動圧
が所定値まで減少したことを検出する作動圧スイッチを
含み、作動圧スイッチの検出出力によりオリフィス付バ
ルブを開く手段である自動変速車両の制動装置を構成す
るものである。

〔作用〕

低摩擦路面の坂道から発進するときに、指令スイッチが
オンになっていると、アクセルペダルが踏み込まれクラ
ッチが半クラッチ状態になる過程でホールドバルブの作
動圧が徐々に低下し、発進駆動トルクが徐々に上昇す
る。このため低摩擦路面の坂道から発進するときでも、
タイヤがスリップすることなく発進することが可能とな
る。

〔実施例〕

第２図において、10は指令スイッチ、12はエンジン回転
センサ、21はクラッチ位置センサ、32はメインシャフト
回転センサ（車速センサ）、33はカウンタシャフト回転
センサ、34は変速機のシフト位置センサ、15は負荷セン
サ（アクセル開度センサ）、63はエンジンキースイッチ
で、これらの出力信号は制御装置（マイクロコンピュー
タ）40Aに入力される。

一方、65はブレーキバルブで、ブレーキペダル64の踏み
込み量に応じたエア圧をエアリザーバ66A,66Bからエア
ブースタ65A,67B側に供給する。

この信号圧ライン68A,68Bの途中にはホールドバルブ69
A,69Bが介装される。

ホールドバルブ69A,69Bは第３図（イ），（ロ）のよう
に構成され、ポート85からエア圧が供給されるとバルブ
シート83の周囲を通って（第３図（ロ））、ポート84か
ら信号圧ライン68Aを通ってエアブースタ67A,67Bに圧力
を伝えブレーキ回路79A,79Bへ油圧を供給する。ブレー
キペダルを戻すと同回路を逆流してブレーキバルブ65か
らエアが排出される。一方、作動圧室80へ専用タンク7
1,作動圧ライン70及びマグネチックバルブ72を通ってエ
アが供給されると、スプールバルブ81がスプリング82を
圧縮する方向に移動してバルブシート83が座86にスプリ
ング87の力によって圧接されてポート84とポート85の回
路を遮断し、ポート84から信号圧ライン68Aのエア圧は
信号圧ライン68Bと遮断され閉じ込められる（第３図
（イ））。

ホールドバルブ69A,69Bの作動圧室80は作動圧ライン70
を介してエアリザーバ71に連通され、作動圧ライン70の
途中にはマグネチックバルブ72が介装される。マグネチ
ックバルブ72は後述のようにマイクロコンピュータ40A
によりオンオフ制御され、開弁時にエアリザーバ71から
のエア圧をホールドバルブ69A,69Bの作動圧室80に供給
すると共に、閉弁時にはホールドバルブ69A,69Bの作動
圧室80のエア圧を大気に開放する。

尚、エアブースタ67A,67Bのそれぞれは制動時にブレー
キバルブ65からの信号圧に比例したブレーキ圧を前後輪
のブレーキ装置75A〜75Fに供給する。76はコンプレッサ
77からのエア圧を貯えるメインリザーバ、78はブレーキ
バルブ65の作動を検出する手段としての圧力スイッチを
示す。

マイクロコンピュータ40Aは主にマイクロプロセッサ
（中央演算装置）50と、メモリ（記憶装置）51と、イン
タフェース（入出力信号処理装置）52とから構成され、
従前と同じく変速及び発進が最適に行ない得るようにガ
バナ制御装置13、クラッチ断続装置22、ギヤシフト装置
35を制御する。

マイクロコンピュータ40Aは上記制御のほか、第４図の
フローチャートで示すようにクラッチが切断されたとき
車速が零であれば、エンジンがアイドル回転、もしくは
エンジンキースイッチがオフされた後、所定の時間内
（t₁＜T₁＜t₂）に限って、圧力スイッチ78を介して検出
されるブレーキバルブ65の作動状態が所定時間（t₃＜T₂
＜t₄）継続したときには、マグネチックバルブ72を開い
てホールドバルブ69Aの作動圧室80へ信号圧エア回路70
のエア圧を導入しブレーキを作動状態に保持する一方、
第５図のフローチャートに示すようにエンジンキースイ
ッチ63がオフにされてから所定時間以上（t₅＞T₃）経過
したとき、または発進制御が開始されエンジン回転数に
対する変速機のメインシャフト回転数の割合、つまりク
ラッチのミート率が所定値以下（S₁＜∫ds/dt）になっ
たとき、またはブレーキバルブ65の作動解除を圧力スイ
ッチ78のオフによって検出した時点から所定時間以上
（t₆＞T₅）経過したとき、または変速機がニュートラル
セットされたときに低摩擦路面での走行を指令する指令
スイッチ10がオフの場合にはマグネチックバルブ72を閉
じてホールドバルブ69Aの作動圧室80のエア圧を大気に
逃がし、ブレーキのホールド状態を解除する制御を行な
う。

一方指令スイッチ53がオンのときにはマイクロコンピュ
ータ40Aからマグネチックバルブ72へ第７図の（ｂ）に
示されるようなデューティ比の信号が出力され、ホール
ドバルブ69A,69Bがデューティ比にて開閉する。そして
ホールドバルブ69A,69Bを徐々にオフの状態とする。尚
この場合、第６図に示されるように、ブレーキ制動トル
クが特性Ａに従って変化するときに信号圧ライン68Aの
圧力が徐々に変化する。このため駆動輪の制動力が徐々
に減少すると共にブレーキ制動トルクが特性Ｂに沿って
変化し、発進駆動トルクが特性ｂに沿って変化する。す
なわち、発進トルクは、従来特性ａに従って急激に変化
したが、制動力が徐々に減少するため、特性ｂに沿って
変化することになる。これにより坂道での発進時に車輪
がスリップするのが防止される。

また制動力を徐々に減少させる方法として、ブレーキバ
ルブ65とホールドバルブ69A,69Bとを結ぶ信号圧ライン6
8B中に、第８図に示されるようなオリフィス付バルブ80
A,80Bを挿入する。指令スイッチ53がオンになったとき
に、第５図及び第７図（ｃ）に示されるようにマグネチ
ックバルブ72をオフにすると共にオリフィス付バルブ80
A,80Bをそれぞれ一定時間オンにし、その後ホールドバ
ルブ69A,69Bをオフにすることも可能である。

また、オリフィス付バルブ80A,80Bを制御する場合、第
９図に示されるようにエアブースタ67Aまたは67Bに、エ
ア圧が所定値まで減少したことを検出する作動圧スイッ
チとしてのエア圧検出スイッチ90を設け、この検出スイ
ッチ90の出力を基にバルブ80A,80Bを制御すれば、最適
なエア圧により制動力を徐々に解除することができる。
このときの作用が第10図のフローチャートに示されてお
り、また、このときの特性が第11図に示されている。こ
の場合にも制動力が徐々に解除されるため、坂道での発
進時に車輪がスリップするのが防止される。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、低摩擦路面での
坂道発進時にクラッチが半クラッチ状態となり駆動輪に
一定トルクがかかる過程で駆動輪の制動力を徐々に解除
するようにしたため、発進駆動トルクが徐々に上昇し、
スリップすることなく発進することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のクレーム対応図、第２図はこの考案
の実施例を示す概略構成図、第３図は同じくホールドバ
ルブの断面図、第4,5図は同じく制御動作の一例を示す
フローチャート、第６図は時間とトルクとの関係を示す
特性図、第７図は本考案の作用を説明するためのタイム
チャート、第８図はオリフィス付バルブの構成図、第９
図はエアブースタの構成図、第10図は本考案の他の実施
例の作用を説明するためのフローチャート、第11図は本
考案の他の実施例の特性説明図、第12図は従来例の構成
図、第13図は従来例のブロック図である。 10……ディーゼルエンジン 11……燃料噴射ポンプ 11a……ガバナ 12……エンジン回転センサ 13……ガバナ制御装置 14……アクセルペダル 15……負荷センサ 20……クラッチ 21……クラッチ位置センサ 22……クラッチ断続装置 30……変速機 31……メインシャフト 32……車速センサ 33……カウンタシャフト回転センサ 34……シフト位置センサ 35……ギヤシフト装置 40……制御装置 40A……マイクロコンピュータ 41……シフトチェンジ判定回路 42……シフトチェンジ制御回路 43……エンジン制御回路 44……クラッチ断続制御回路 45……トランスミッション制御回路 50……マイクロプロセッサ 51……メモリ 52……インタフェース 53……指令スイッチ 63……エンジンキースイッチ 64……ブレーキペダル 65……ブレーキバルブ 66A,66B……エアリザーバ 67A,67B……エアブースタ 68A,68B……信号圧ライン 69A,69B……ホールドバルブ 70……作動圧ライン 72……マグネチックバルブ 75A〜75F……ブレーキ装置 76……メインリザーバ 77……コンプレッサ 78……圧力スイッチ 79A,79B……ブレーキ回路 80……作動室 80A,80B……オリフィス付バルブ 82……スプリング 83……バルブシート 84,85……ポート 86……座 87……スプリング 90……エア圧検出スイッチ。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の運転状態検出手段からの検出信号に
   基づいて、発進時にメカニカルクラッチを半クラッチ状
   態に保ちながら接続するクラッチ制御回路を備えた自動
   変速車両において、ブレーキバルブの作動を検出する手
   段と、車速を検出する手段と、発進時にクラッチの接続
   を検出する手段と、低摩擦路面での走行を指令する指令
   スイッチと、ブレーキバルブからの信号圧をエアブース
   タに供給する信号圧ラインに設けられたホールドバルブ
   と、このホールドバルブの作動圧ラインに介装されたマ
   グネットバルブと、前記運転状態検出手段からの検出信
   号に基づいて、指令スイッチ作動時でかつブレーキバル
   ブの閉作動時に車速が零のときはマグネットバルブを開
   いてホールドバルブに作動圧を漸減しながら供給し、発
   進時にクラッチの接続を検出したときはマグネットバル
   ブを閉じてホールドバルブ側の作動圧を大気に開放する
   ブレーキホールド制御手段とを有することを特徴とする
   自動変速車両の制動装置。
2. 【請求項２】ブレーキホールド制御手段は、マグネット
   バルブをデューティ制御で開閉する手段である請求項１
   記載の自動変速車両の制動装置。
3. 【請求項３】ブレーキホールド制御手段は、ホールドバ
   ルブとブレーキバルブとを結ぶ通路中に挿入されたオリ
   フィス付バルブを含み、マグネットバルブ開作動時にオ
   リフィス付バルブを開いて前記通路中にオリフィスを挿
   入する手段である請求項１記載の自動変速車両の制動装
   置。
4. 【請求項４】ブレーキホールド制御手段は、ホールドバ
   ルブの作動圧が所定値まで減少したことを検出する作動
   圧スイッチを含み、作動圧スイッチの検出出力によりオ
   リフィス付バルブを開く手段である請求項３記載の自動
   変速車両の制動装置。