JPH068808A - 自動車の坂道発進補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上り坂で坂道発進するさいに坂道の勾配と後
続車両との車間距離に応じたアクセル開度で制動状態を
解除する。 【構成】 勾配センサ１０が検出した停車した坂道の勾
配θと距離センサ２２が検出した車両後方の物体までの
距離Ｌとから、コントローラ２３があらかじめ設定され
た所定のアクセル開度ψｓを割り出し、この所定のアク
セル開度ψｓを越えてアクセルペダルが踏み込まれたと
きに、制動状態解除指令を発することにより、車間距離
がある場合は早めに、またその逆に車間距離が乏しい場
合はじっくりと制動解除し、車両寿命を重視した発進補
助と後方安全を重視した発進補助とを臨機応変に使い分
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上り坂で坂道発進する
さいに坂道の勾配及び後続車両との車間距離に応じて制
動状態の解除タイミングを可変するようにした自動車の
坂道発進補助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両が上り坂に停車したことを検出して
車両を制動状態に保持し、その後にアクセルペダルが踏
み込まれたときに制動状態を解除する装置として、自動
車の坂道発進補助装置が知られている。図４に示す従来
の自動車の坂道発進補助装置１は、前・後輪のブレーキ
機構を駆動するブレーキブースタ２ｆ，２ｒを制御弁３
を介して給排気制御するとともに、ブレーキペダル４に
よって開閉されるブレーキ弁５を介する空気圧と電子式
コントローラ６からの指令によって制御弁３を切り替え
制御できるよう構成してある。コントローラ６は、坂道
発進補助機能の中枢を担うものであり、アクセルペダル
の踏み込み量を計測するアクセルストロークセンサ７や
クラッチペダルの踏み込み量を計測するクラッチストロ
ークセンサ８、そして車速を計測する車速センサ９さら
には坂道の勾配を計測する勾配センサ１０といった各種
のセンサが接続してある。

【０００３】車両走行中は、コントローラ６から制御弁
３に対する働きかけはなく、制御弁３は非作動状態にあ
るため、ブレーキペダル４を踏み込むと、ブレーキ弁５
を介してフロントタンク１１ｆ及びリヤタンク１１ｒか
らそれぞれ所定圧力の空気が制御弁３に送り込まれる。
ブレーキ弁５と制御弁３を結ぶ管路には、ストップラン
プスイッチ１２が配設してあり、制動操作とともに空気
圧を受圧したストップランプスイッチ１２が閉じてスト
ップランプ（図示せず）が点灯する。制御弁３は、スト
ップランプスイッチ１２を経由して送り込まれた空気
を、それぞれフロント側とリヤ側のブレーキブースタ２
ｆ，２ｒに供給するため、ブレーキ機構が駆動されて前
輪と後輪に対して制動がかかる。ブレーキペダル４を離
すと、ブレーキブースタ２ｆ，２ｒ内の空気が制御弁３
を通りブレーキ弁５から排気され、制動は解除される。

【０００４】一旦制動がなされて車両が完全に停止する
と、車速センサ９により停車状態に至ったことが検出さ
れるため、これを受けたコントローラ６からの指令によ
り制御弁３に対する通電がなされ、制御弁３が作動し、
ブレーキ弁５とブレーキブースタ２ｆ，２ｒを結ぶ流路
が遮断される。従って、ブレーキペダル４から足を離し
てもブレーキブースタ２ｆ，２ｒ内に空気が保持され、
ブレーキ機構は制動状態を維持する。一方、制動状態か
らクラッチペダルを操作してギヤ選択を行い、続いてア
クセルペダルを踏み込むと、コントローラ６から制御弁
３に対して制動状態解除指令が発され、ブレーキブース
タ２ｆ，２ｒ内の空気がブレーキ弁５から排気されるこ
とで、制動状態は解除される。

【０００５】なお、勾配センサ１０が負の勾配を検出し
たとき、すなわち車両が下り坂で停車したときは、ブレ
ーキペダル４を踏み続けることで制動状態を維持し、な
おかつアクセルペダルは踏み込まなくとも制動状態が解
除されるよう配慮してあるため、下り坂ではコントロー
ラ６による制御弁３への通電はなされず、坂道発進補助
機能は効かないようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の坂道発進補
助装置１は、上り坂での発進補助に威力を発揮するが、
坂道の勾配の大小や後続車両との車間距離に関係なく、
アクセルペダルの操作を受けて制動状態が解除されるよ
うになっており、アクセルペダルがどの程度踏み込まれ
たときにコントローラ６が制動状態解除指令を発するか
は、設計者の意図を汲んで様々な選択がなされてきた。
このため、仮にアクセルペダルをかなり踏み込んだとき
に制動状態が解除されるよう設計してあった場合は、坂
道途中からの発進にさいしてアクセル操作を多少失敗し
ても、車両が後退する危険は少ないものの、多少ブレー
キを引きずるようにして発進することになるため、ブレ
ーキ機構のライニング部分の摩耗が進んだり、或いは動
力機構が低速領域で負荷にさらされるなどの課題があっ
た。また、これとは逆にアクセルペダルを僅かに踏み込
めば制動状態が解除されるよう設計された場合は、アク
セル操作の巧拙によって一旦発進した車両が一時的では
あるが若干後退するような局面も予想され、従って坂道
の勾配がきつかったり後続車両との車間距離が乏しいよ
うな場合には、不用意に坂道をずり下がってしまった車
両に対し後続車両が追突するおそれがあった。また、後
続車両がなくとも、例えば荷下ろしのため上り坂の途中
で車両を道路脇に後退させて電柱等の障害物を背に停車
し、荷下ろしの後に発進させたような場合も、同様の課
題があった。

【０００７】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであり、坂道の勾配と後続車両との車間距離に応じて
制動状態解除指令を発するアクセル開度を可変し、勾配
が少なく車間距離がある場合は早めに、またその逆に勾
配があって車間距離が乏しい場合は遅めに制動状態を解
除することにより、坂道の勾配と車間距離に応じた適切
な坂道発進補助を可能にすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、上り坂に停車したことを検出して車両を
制動状態に保持し、その後にアクセルペダルが踏み込ま
れたときに制動状態を解除する自動車の坂道発進補助装
置において、停車した上り坂の勾配を検出する勾配セン
サと、車両後方の物体までの距離を検出する距離センサ
と、この距離センサと前記勾配センサの両出力が供給さ
れ、該両出力を媒介変数としてあらかじめ設定された所
定のアクセル開度を割り出し、該所定のアクセル開度を
越えて前記アクセルペダルが踏み込まれたときに、制動
状態解除指令を発するコントローラを具備することを特
徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記構成に基づき、勾配センサが検出した停車
した坂道の勾配と、距離センサが検出した車両後方の物
体までの距離とを受けたコントローラが、両出力を媒介
変数としてあらかじめ設定された所定のアクセル開度を
割り出し、この所定のアクセル開度を越えてアクセルペ
ダルが踏み込まれたときに、制動状態解除指令を発する
ことにより、ブレーキ機構や動力機構等に負担をかけな
い発進補助と後方安全を重視した発進補助とを、坂道の
勾配と車間距離に応じて臨機応変に使い分ける。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図１ないし
図３を参照して説明する。図１は、本発明の自動車の坂
道発進補助装置の一実施例を示す概略ブロック図、図２
は、図１に示したコントローラに内蔵させた制動状態解
除マップの一例を示す図、図３は、図１に示したコント
ローラの制動状態解除動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【００１１】図１に示す自動車の坂道発進補助装置２１
は、後続車両との車間距離或いは後方障害物との距離を
計測するための距離センサ２２を、他のセンサ７〜１０
に追加してコントローラ６に接続し、制動状態の解除タ
イミングを距離センサ２２の出力と勾配センサ１０の出
力とに応じて可変する構成としたものである。距離セン
サ２２は、赤外線を媒体に車両後方の物体までの距離を
計測するもので、車両後方に赤外線を発する赤外線送信
器２２ａと、後方で反射された赤外線を受信する赤外線
受信器２２ｂと、赤外線送信時点と赤外線受信時点の時
間差から後方物体までの距離を演算する演算器２２ｃか
らなる。

【００１２】コントローラ６は、制動状態解除マップを
内蔵しており、この制動状態解除マップに従って制動状
態を解除するアクセル開度ψｓを割り出す。制動状態解
除マップは、図２に示したように、距離センサ２２の出
力Ｌと勾配センサ１０の出力θを２軸とする平面上に境
界線Ｂ１〜Ｂ４で区画された５つの領域が書き込まれて
おり、区画された領域ごとに制動状態解除指令を発する
指標となるアクセル開度ψｓが設定してある。実施例で
は、５つの領域Ｒ４０，Ｒ５０，Ｒ６０，Ｒ７０，Ｒ８
０ごとに４０，５０，６０，７０，８０％の各アクセル
開度ψｓが設定してある。また、各領域を区画する４本
の境界線Ｂ１〜Ｂ４はいずれも勾配θａ，θｂで横に直
角に折れる２段の階段状をなしており、各階段の立ち上
がり点は距離Ｌａ〜Ｌｉの計９箇所に存在する。ただ
し、境界線Ｂ１〜Ｂ４の間隔は、例えば距離Ｌｃにある
境界線Ｂ１の第２段の立ち上がり点が境界線Ｂ２の第１
段の立ち上がり点となり、同様にまた距離Ｌｄにある境
界線Ｂ２の第２段の立ち上がり点が境界線Ｂ３の第１段
の立ち上がり点となるよう、適宜の間隔に規定してあ
る。なお、アクセル開度ψは、アクセルストロークセン
サ７の出力によって判定され、アクセルペダルを踏み込
むほどアクセル開度ψは大となる関係にある。

【００１３】ここで、勾配θの比較的大きな坂道の途中
で坂道発進補助装置２１の働きにより制動状態で自動車
が停車したときに、後続車両までの距離Ｌが余りなかっ
たとする。この場合、各種センサ７〜１０及び２２の出
力を読み取ったコントローラ２３は、図３のステップ
（１０１）に続くステップ（１０２）において、距離セ
ンサ２３と勾配センサ１０の両出力から、制動状態解除
マップ上で点Ｐ（θ１，Ｌ１）を確定し、点Ｐを包含す
る領域（ここではＲ８０）に設定されたアクセル開度ψ
ｓ（＝８０％）を読み取る。次に、運転者がアクセルペ
ダルを踏み込み、アクセルストロークセンサ７の出力か
ら実際のアクセル開度ψが８０％を越えたことが判った
時点で、判断ステップ（１０３）に続くステップ（１０
４）において、コントローラ２３から制御弁３に対して
制動状態解除のための指令が発される。従って、アクセ
ルペダルを踏み込んだときに、エンジン回転数が上昇し
始めても最初のうちは車輪は制動状態にロックされてい
るため、じわじわと発進した車両がブレーキを多少引き
ずるようにして坂道を登り始める。このため、ブレーキ
機構のライニング部分の摩耗や動力機構への負担増とい
った多少の不利益は蒙るが、後続車両との車間距離が余
りないといった状況下において、後続車両との追突事故
を安全側に余裕をもって回避することができる。

【００１４】なお、同じ勾配θ１であっても、車間距離
Ｌが増大するにつれ、車間距離Ｌ２ではアクセル開度７
０％，車間距離Ｌ３ではアクセル開度６０％というよう
に、徐々に制動状態の解除タイミングが早まり、安全余
裕の拡大に合わせてブレーキ機構等に与える負担は軽減
される。

【００１５】一方また、勾配の少ない坂道の途中に後続
車両まで十分な距離をもって停車したときに、制動状態
解除マップ上の点Ｑ（θ２，Ｌ４）から領域（ここでは
Ｒ４０）に設定されたアクセル開度ψｓ（＝４０％）が
読み取られたとする。この場合、実際のアクセル開度ψ
が４０％を越えた時点で、コントローラ２３から制御弁
３に対し制動状態解除のための指令が発される。従っ
て、エンジン回転数が上昇し始めて比較的早い段階で車
輪は制動状態を解除される。このため、アクセル操作の
巧拙によって、一旦発進した車両が一時的ではあるが若
干後退するようなことがあっても、ブレーキを引きずり
ながら坂道を登り始めるといったことはなく、後続車両
との車間距離が十分ある状況のなかで、ブレーキ機構や
動力機構に対する負担を軽減した坂道発進が可能であ
る。

【００１６】このように、上記坂道発進補助装置２１に
よれば、坂道後方に多少ずり落ちても安全余裕がある場
合は、早めに制動状態を解除してブレーキ機構にかかる
負担を軽減し、またその逆に坂道後方に安全余裕が乏し
い場合は、慌てずにゆっくりと制動状態を解除すること
で後方安全を重視することができ、坂道の勾配と車間距
離に応じて臨機応変に使い分けることにより、きめ細か
な発進補助が可能である。

【００１７】また、コントローラ２３は、距離センサ２
２と勾配センサ１０の両出力で定まる点が、マップ上の
いずれの領域に包含されるかを判断するだけで、制動状
態の解除に必要な指標となるアクセル開度ψｓを簡単に
読み出すことができるため、指標となるアクセル開度ψ
ｓの割り出しに要する時間は非常に短く、従って先に坂
道発進した後続車両が接近してきたために停車当初の車
間距離よりも発進時の車間距離が狭まってしまったよう
な場合でも、最新の車間距離データに基づいて的確な発
進補助が可能である。

【００１８】さらにまた、距離センサ２２は赤外線を媒
体に後方の物体までの距離を計測するため、環境温度や
周囲の騒音等により計測誤差が生ずることはなく、安定
した距離計測が可能である。

【００１９】なお、上記実施例において、コントローラ
２３は制動解除マップを用いずとも、例えばマップを数
式に置き換えたフローチャートに従って所要のアクセル
開度ψｓを割り出すよう構成してもよい。また、距離セ
ンサ２２は、赤外線式に限らず、他の例えば超音波を媒
体に物体までの距離を計測する超音波式等を用いること
もできる。

【００２０】また、上記実施例では、コントローラ２３
により制御される制御弁３をブレーキ弁５とブレーキブ
ースタ２ｆ，２ｒの間に介在させる構成としたが、例え
ばパーキングブレーキを坂道発進補助手段として利用し
たり、或いはまったく独立した制動機構を設けるなどし
てもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
停車した上り坂の勾配と車両後方の物体までの距離とに
基づいて、コントローラがあらかじめ設定された所定の
アクセル開度を割り出し、この所定のアクセル開度を越
えてアクセルペダルが踏み込まれたときに、制動状態解
除指令を発する構成としたから、坂道の勾配が少なく車
間距離もある場合は、僅かにアクセルペダルを踏み込ん
だだけで制動状態を解除し、その逆に坂道の勾配があっ
て車間距離が少ない場合は、アクセルペダルが十分に踏
み込まれたときに制動状態を解除するようにすること
で、車両重視と安全重視の２視点から坂道発進補助機能
を充実させ、坂道の勾配と車間距離に応じたきめ細かな
発進補助が可能である等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動車の坂道発進補助装置の一実施例
を示す概略ブロック図である。

【図２】図１に示したコントローラに内蔵させた制動状
態解除マップの一例を示す図である。

【図３】図１に示したコントローラの制動状態解除動作
を説明するためのフローチャートである。

【図４】従来の坂道発進補助装置の一例を示す概略ブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０ 勾配センサ ２１ 自動車の坂道発進補助装置 ２２ 距離センサ ２３ コントローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上り坂に停車したことを検出して車両を
   制動状態に保持し、その後にアクセルペダルが踏み込ま
   れたときに制動状態を解除する自動車の坂道発進補助装
   置において、停車した上り坂の勾配を検出する勾配セン
   サと、車両後方の物体までの距離を検出する距離センサ
   と、この距離センサと前記勾配センサの両出力が供給さ
   れ、該両出力を媒介変数としてあらかじめ設定された所
   定のアクセル開度を割り出し、該所定のアクセル開度を
   越えて前記アクセルペダルが踏み込まれたときに、制動
   状態解除指令を発するコントローラを具備することを特
   徴とする自動車の坂道発進補助装置。
2. 【請求項２】 前記コントローラは、前記距離センサと
   前記勾配センサの出力を２軸とする平面上に、区画され
   た複数の領域ごとに前記制動状態解除指令を発する指標
   となるアクセル開度を設定したマップを具備することを
   特徴とする請求項１記載の自動車の坂道発進補助装置。
3. 【請求項３】 前記距離センサは、自動車の後方に赤外
   線を発する赤外線送信器と、自動車の後方で反射された
   赤外線を受信する赤外線受信器と、前記赤外線送信器の
   赤外線送信時点と前記赤外線受信器の赤外線受信時点の
   時間差から距離を演算する演算器からなることを特徴と
   する請求項１記載の自動車の坂道発進補助装置。
4. 【請求項４】 前記距離センサは、自動車の後方に超音
   波を発する超音波送信器と、自動車の後方で反射された
   超音波を受信する超音波受信器と、前記超音波送信器の
   超音波送信時点と前記超音波受信器の超音波受信時点の
   時間差から距離を演算する演算器からなることを特徴と
   する請求項１記載の自動車の坂道発進補助装置。