JPH11301432A - 坂道発進補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキ解除時期を決定するクラッチ断／接
の判定をエンジンに搭載された燃料噴射ポンプのコント
ロールラックのラック位置により行い、調整が不要で常
に安定した制御を行うことが可能な坂道発進補助装置を
提供する。 【解決手段】 坂道発進補助装置１０は、ブレーキペダ
ル４が踏み込まれて車両が停止すると、制動力保持手段
６を作動させて制動力を維持する。車両を発進すべくア
クセルペダルが踏み込まれると、これに応じてエンジン
に搭載された燃料噴射ポンプのコントロールラックの位
置が変化し、制御手段１０がラック位置検出手段１１か
らのラック位置信号に基づいて制動力保持手段６により
維持されている制動力を解除して車両の登坂路における
発進を容易且つ円滑に行う構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、登坂路での車両の
発進を容易且つ円滑に行うようにした坂道発進補助装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】登坂路の途中で車両を発進させる場合、
ブレーキ装置とアクセルペダルとクラッチの結合状態と
の相互の連繋をとりながら、車両の後退やエンジンスト
ップ等を起こすことなく円滑に発進させることは困難で
あり、特に、トラック等において積載している場合には
運転技術に習熟していることが必要である。

【０００３】そこで、トラック等においては登坂路での
発進を容易且つ円滑に行うために坂道発進補助装置が装
備されている。この坂道発進補助装置は、ブレーキ操作
による車両停止時に、ホイールシリンダのブレーキ力が
保持され、発進時にはクラッチペダルのストローク位置
によりクラッチ断／接を判別し、クラッチが断の状態か
ら接の状態になるときにブレーキを解除するように構成
されている。また、クラッチ板の摩耗等によるクラッチ
接点（断／接）の経時変化を調整するための調整機能が
設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ブレーキ解除時期をク
ラッチペダルのストローク位置によって決定するために
は、クラッチストロークセンサが不可欠であり、また、
クラッチ板の摩耗等によりクラッチ断／接の切り換えの
適正位置が、経時変化により初期設定位置からずれるた
めに、何からの方法で調整する必要がある。その方法と
しては、クラッチの接点（断／接）位置を調整するスイ
ッチを設け、運転者が手動操作によりクラッチの状態を
感知しながら設定位置を変更する方法、クラッチ部に圧
力スイッチを設け、クラッチ板の摩耗分だけ設定位置を
自動的に移動させる等の方法が用いられている。

【０００５】しかしながら、これらの何れの調整方法
も、専用のスイッチや、センサが必要であり、更に手動
操作により調整する場合には、運転者が、随時調整しな
ければならず、調整操作が複雑で分かり難く煩わしい等
の問題がある。

【０００６】このため、本発明では、ブレーキ解除時期
をエンジン搭載された燃料噴射ポンプのコントロールラ
ックの位置により行い、調整が不要で常に安定した制御
を行うことが可能な坂道発進補助装置を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、ブレーキペダルが踏み込まれて車両が
停止すると、制御手段が制動力保持手段を作動させて制
動力を維持する。車両を発進すべくアクセルペダルが踏
み込まれると、これに応じてエンジンに搭載された燃料
噴射ポンプのコントロールラックの位置が変化し、制御
手段がラック位置検出手段からのラック位置信号に基づ
いて前記制動力保持手段により維持されている制動力を
解除する。これにより、車両の登坂路における発進を容
易且つ円滑に行うことが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。

【０００９】図１は、本発明の実施形態として坂道発進
補助装置を備えた車両の制動制御装置としてのエアブレ
ーキシステムの概略構成図を示す。尚、本実施例を適用
する車両の変速装置は、通常のマニュアルトランスミッ
ションとされ、また、エンジンに燃料を供給する燃料供
給システムは、電子ガバナと列型燃料噴射ポンプとによ
り構成された電子制御式燃料噴射ポンプシステムとさ
れ、燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御、燃料送油率制
御等をコンピュータで行う構成とされている。

【００１０】図１において、エアブレーキシステムのエ
アタンク１と制動装置としてのエアブレーキ機構（図示
せず）のエアチャンバ２とを接続するエア通路３には、
ブレーキバルブ４’、ストップランプ５、制動力保持手
段としてのブレーキコントロールバルブ６が接続されて
おり、ブレーキペダル４の踏み込み量に応じたエアがエ
アタンク１からブレーキコントロールバルブ６を通して
エアチャンバ２に供給される。ストップランプ５は、ブ
レーキペダル４が踏み込まれてエア通路３にエア圧が供
給されると作動して信号を出力する。ブレーキコントロ
ールバルブ６は、駆動信号としての駆動電流が供給（オ
ン）されるとエア通路３を遮断してエアチャンバ２内の
エア圧を保持して制動力としてのブレーキ力を維持し、
駆動信号が遮断（オフ）されるとエアチャンバ２内のエ
ア圧を大気に開放してブレーキ力を解除する。このブレ
ーキコントロールバルブ６は、制御装置としての坂道発
進補助装置１０により制御される。

【００１１】ブレーキ解除時期を決定するクラッチ断／
接の判断を、エンジン発生トルク、エンジン回転数、ア
クセル開度等のエンジン関連情報により行うことが可能
である。しかしながら、エンジンの出力が大きくなるに
つれてアクセルペダルの踏み込みに対してエンジン回転
数の追従が遅れる傾向にあり、従って、アクセルペダル
の踏み込みとエンジン回転数の変化とによりブレーキ解
除時期を決定するクラッチ断／接を判断すると、判断時
期が遅れて発進時のフィーリングが悪くなる。従って、
エンジンの制御に寄与する種々の信号の中で、より直接
的に近い信号を使用することが好ましい。

【００１２】一方、燃料噴射ポンプのコントロールラッ
ク位置は、アクセルペダルの踏み込みに対応している。
そこで、本発明では、エンジン制御に直接的に対応して
いる情報として、当該車両のエンジンに搭載されている
列型燃料噴射ポンプ（共に図示せず）のコントロールラ
ックのラック位置（以下「ラック位置」という）に応じ
たラック位置信号を取り込み、ラック位置の変化状況に
よりクラッチ断から接になることを推定してブレーキの
解除を行う。即ち、燃料噴射ポンプのコントロールラッ
ク位置から運転者が発進しようとする意図を読み取って
クラッチ断→接を推定してブレーキ解除を行う。このと
き、コントロールラックのラック位置とラック位置変化
速度とを使用することにより、より確実な制御を行う。

【００１３】坂道発進補助装置１０は、ストップランプ
５からのストップ信号、パーキングブレーキスイッチ１
２からのパーキング信号、シフトレバーニュートラルス
イッチ１３からのニュートラル信号、車速センサ１４か
らの車速パルス信号、電子ガバナ制御装置１１から燃料
噴射ポンプのラック位置信号、及び後述するその他のス
イッチ（ＳＷ）信号が入力される。坂道発進補助装置１
０は、これらの入力信号に基づいて駆動電流を出力して
ブレーキコントロールバルブ６を制御し、登坂路での発
進を補助する。

【００１４】電子ガバナ制御装置（ＥＣＵ）１１は、前
記エンジンのエンジン回転数、アクセル位置、前記列型
燃料噴射ポンプのコントロールラック位置、エンジン冷
却水温、車速等の各信号に基づいて当該エンジンの運転
状態に応じた最適な燃料噴射量、燃料噴射時期等を演算
して前記燃料噴射ポンプを制御し、前記エンジンに供給
する燃料を制御する。そして、本発明では、この電子ガ
バナ制御装置１１は、更にラック位置信号を前記坂道発
進補助装置１０に供給するラック位置検出手段としての
機能を有している。

【００１５】図２は、坂道発進補助装置１０の制御ブロ
ック図の一例を示す。図２において坂道発進補助装置１
０は、クラッチの断／接を判定するためのマップを有す
る制御マップ２１、制御マップ２１から読み出されたマ
ップ値によりクラッチの断／接を判定するクラッチ断／
接判定手段２２、クラッチ断／接判断手段２２からの
「クラッチ断又はクラッチ接信号」と、後述する「その
他のスイッチ信号」とによりブレーキの作動／解除を判
定してブレーキコントロールバルブ６への駆動電流をオ
ン、オフするブレーキ作動／解除判定手段２３を備えて
いる。

【００１６】制御マップ２１は、図示のようにラック位
置（横軸）とラック位置変化速度（縦軸）とにより、ク
ラッチ断の判定領域Ｉと斜線で示すクラッチ接の判定領
域IIとが階段状に設定されており、クラッチ断の判定領
域Ｉのマップ値は０とされ、クラッチ接の判定領域IIの
マップ値は、０以外の値で、且つクラッチ位置とクラッ
チ位置変化速度に応じた値に設定されている。この制御
マップ２１のマップ値は、電子ガバナ制御装置１１から
入力されるラック位置としてのラック電圧（Ｖ）と、コ
ントロールラック電圧Ｖを微分回路２０で微分したラッ
ク位置変化速度としてのラック電圧（Ｖ）の変化率（ｄ
Ｖ／ｄｔ）とにより読み取られる。

【００１７】以下に図２及び図３に示すクラッチ断／接
判定フローチャートを参照して作用を説明する。

【００１８】車両が例えば、登坂路を走行中にブレーキ
ペダル４が踏み込まれると、エアタンク１のエア圧がエ
ア通路３、ブレーキコントロールバルブ６を通してエア
チャンバ２に供給され、前記ブレーキ機構が作動して当
該車両が停止する。このときエンジンがアイドル状態に
あり、燃料噴射ポンプのコントロールラックは、アイド
ル位置にあり、電子ガバナ制御装置１１は、燃料噴射ポ
ンプのコントロールラックのアイドル位置に応じたラッ
ク電圧（Ｖ）を出力する。コントロールラックは、アイ
ドル位置に停止しており、従って、コントロールラック
位置変化速度は０である。そして、このときのラック位
置は、図２の制御マップ２２上の点Ａにある。

【００１９】クラッチ断／接判定手段２２は、図３に示
すフローチャートにおいて、ラック電圧（Ｖ）が入力さ
れ（ステップＳ１）、制御マップ２２から読み出された
マップ値を取り込み（ステップＳ２）、マップ値が０か
否かを判定する（ステップＳ３）。前述したように車両
が停止してエンジンがアイドル状態にあるときにはマッ
プ値が０であり、クラッチ断／接判定手段２２は、読み
出されたマップ値の積算値０をクリアして（ステップＳ
４）、クラッチ断と判定し（ステップＳ５）、ステップ
Ｓ１に戻り、当該判定を繰り返す。そして、クラッチ断
／接判定手段２２は、「クラッチ断」信号を出力する。

【００２０】ブレーキ作動／解除判定手段２３は、この
クラッチ断信号と、その他のスイッチ信号とによりブレ
ーキ作動を判定する。図４にブレーキバルブ作動判定条
件の一例を示す。図４において「クラッチ断」以外の信
号は、その他のスイッチからの信号である。

【００２１】ブレーキ作動／解除判定手段２３は、クラ
ッチ断信号が入力されたときには、図４に示すように、
クラッチ断信号と、クラッチ装置に取り付けられてクラ
ッチ断を機械的に検出するクラッチスイッチのオン信号
（クラッチ断）とのアンド条件をとり、クラッチが完全
に断状態であることを判定し、このクラッチ断の信号
と、変速機に設けられてギヤニュートラルを検出するギ
ヤニュートラルスイッチからの信号との何れかを得る。

【００２２】更に、ブレーキ作動／解除判定手段２３
は、エンジンキースイッチからのオン信号により当該車
両が運転状態にある、電子ガバナ制御装置１１からのエ
ンジンパルス信号によりエンジンが運転状態にある、シ
ステムスイッチからのオン信号によりブレーキシステム
が作動状態にある、パーキングブレーキスイッチ１２か
らのオフ信号によりパーキングブレーキが未使用状態に
ある、ストップランプスイッチ５からの信号によりフッ
トブレーキが使用状態にある、車速センサ１４からの車
速パルス信号が入力されない即ち、停車中である、アン
チロックブレーキシステム（ＡＢＳ）がオフである等の
条件と、前記クラッチ断又はギヤニュートラルの条件と
のアンド条件が成立したときに完全に停車しているもの
と判断し、駆動電流をオン（出力）する。ブレーキコン
トロールバルブ６は、駆動電流が供給されるとエア通路
３を遮断してエアチャンバ２内のエア圧を維持する。こ
れにより、運転者がブレーキペダル４から足を離しても
ブレーキ力が維持される。このブレーキ作動開始は、車
両が停車したときから所定時間例えば、数秒（２〜３
秒）経過した後に行われる。

【００２３】この停車状態において、車両を発進すべく
運転者がアクセルペダルを踏み込むと、その踏み込み量
に応じて前記燃料噴射ポンプのラック位置が変化し、電
子ガバナ制御装置１１から対応するラック電圧（Ｖ）が
出力される。そして、入力されるラック電圧（Ｖ）とそ
の微分値（ｄＶ／ｄｔ）とにより、制御マップ２２から
ラック位置とラック位置変化速度に応じたマップ値が読
み出される。このマップ値は、例えば、制御マップ２２
上の矢印Ｃで示す経路でクラッチ断の領域Ｉのアイドル
位置Ａからクラッチ接の領域IIに移行し、クラッチ接の
領域IIに移行するとラック位置とラック位置変化速度と
に応じたマップ値が順次読み出される。クラッチ断／接
判定手段２２は、読み出されたマップ値が０でないとき
には読み出されたマップ値を積算し（図３のステップＳ
６）、この積算した値が設定値を超えたか否かを判定し
（ステップＳ７）、設定値を超えていないときにはステ
ップＳ５に進んでクラッチ断と判定し、設定値を超えた
ときにクラッチ接と判定する（ステップＳ８）。そし
て、クラッチ断／接判定手段２２は、クラッチ接と判定
したときに「クラッチ接」信号を出力する。尚、ステッ
プＳ６での積算は、例えば、単発的な「接」信号がノイ
ズ等により出力される場合が考えられるため、「接」信
号がある所定回数以上得られたときに完全に接状態にあ
ると判断するものである。

【００２４】ブレーキ作動／解除判定手段２３は、この
クラッチ接信号と、その他のスイッチ信号とによりブレ
ーキ解除を判定する。図５にブレーキバルブ解除判定条
件の一例を示す。図５において「クラッチ接」以外の信
号は、その他のスイッチからの信号である。

【００２５】ブレーキ作動／解除判定手段２３は、クラ
ッチ接信号が入力されたときには、図５に示すように、
このクラッチ接信号と、変速機に設けられギヤがニュー
トラルから１速段に入ったことを検出するギヤ入りスイ
ッチからの信号とのアンド条件をとり、クラッチが完全
に接状態で発進可能な状態にあることを判定する。

【００２６】更に、ブレーキ作動／解除判定手段２３
は、エンジンキースイッチからのオフ信号により当該車
両が停車している、システムスイッチからのオフ信号に
よりブレーキシステムが作動していない、パーキングブ
レーキスイッチ１２からのオン信号によりパーキングブ
レーキが使用状態にある、アンチスピンレギュレータ
（ＡＳＲ）ブレーキ制御がオン状態にある等の条件、及
び前記クラッチ接の条件とのオア条件により駆動電流を
オフ（遮断）する。ブレーキコントロールバルブ６は、
駆動電流がオフになると、エアチャンバ２内のエア圧を
大気に開放し、ブレーキ力を解除する。これにより、車
両の発進時におけるブレーキ解除時期の遅れが防止さ
れ、登坂路での円滑な発進が可能となる。

【００２７】このように、エンジン発生トルクを基にク
ラッチ断→接を推定してブレーキ解除を行うことで、ク
ラッチストロークの検出が不要となる。更に、クラッチ
板の摩耗等の影響を受けることが無く、常に安定したブ
レーキ解除の制御を行うことが可能となる。また、クラ
ッチストロークを検出するための微調整用のスイッチも
省くことができ、微調整の操作が不要となる。

【００２８】尚、本発明では、上記実施例に限定される
ものではなく、クラッチペダルの操作は、運転者が必要
とする微速進行を考慮して発進時のみ行い、走行中は、
自動的に変速を行い、マニュアルトランスミッションを
電子空圧制御により自動変速するメカニカル・オートマ
チックトランスミッション及び通常の列型燃料噴射ポン
プを搭載した車両の坂道発進補助装置にも適用すること
も可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、車両を発進すべくアク
セルペダルが踏み込まれて燃料噴射ポンプのコントロー
ルラックのラック位置が変化すると、このラック位置の
変化に基づいて制動装置を解除することにより、車両の
登坂路における発進を容易、且つ円滑にすることが可能
となる。また、ラック位置により制動装置を解除するた
めに、クラッチストロークセンサが不要となり、コスト
の低減が図られると共にクラッチ板の摩耗等の影響を受
けないために常に安定した制御が可能となる。更に、ク
ラッチストローク微調整用のスイッチも不要となり、煩
わしい調整操作が不要となると共にコストの低減が図ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る坂道発進補助装置を備えた車両の
制動装置の概要を示すブロック図である。

【図２】図１に示す坂道発進補助装置の制御ブロック図
である。

【図３】図２に示すクラッチ断／接判定手段におけるク
ラッチ断／接を判定するフローチャートである。

【図４】図２に示すブレーキ作動／解除判定手段におけ
るブレーキコントロールバルブの作動判定条件を示す図
である。

【図５】図２に示すブレーキ作動／解除判定手段におけ
るブレーキコントロールバルブの解除判定条件を示す図
である。

【符号の説明】

１ エアタンク（制動装置） ２ エアチャンバ（制動装置） ４ ブレーキペダル ６ ブレーキコントロールバルブ（制動力保持手段） １０ 坂道発進補助装置（制動力を解除する制御手段） １１ 電子ガバナ制御装置（ラック位置検出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の制動装置を作動させる流体の圧力
   を保持し、ブレーキペダルの踏み込みが解除された状態
   で制動力を作動状態に維持する制動力保持手段と、 前記車両のエンジンに搭載された燃料噴射ポンプのコン
   トロールラック位置を検出するラック位置検出手段と、 前記ラック位置検出手段からの出力を基に前記制動力保
   持手段により維持された制動力を解除する制御手段とを
   備えたことを特徴とする坂道発進補助装置。