JPS63170529A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンのアイドル回転数や自動変速機の変
速比等を走行状態に応じて自動制御する車両の走行制御
装置に関し、特に、急登板路の発進時にエンジントルク
を上昇させて、車両の後退防止を意図した走行制御装置
に関する。

（従来の技術） 一般に、自動変速機付車両が走行レンジのまま停止をす
ると、トルクコンバータの特性により駆動トルクが伝え
られたままとなるため、車両の緩慢な前進運動、いわゆ
るクリープを生じる。このようなりリープを防止する装
置としては、停車時に所定の摩擦要素を係合させて自動
変速機の変速機構をインタロック状態にし、このインク
ロックにより変速機構の入力軸を固定して車輪の駆動ト
ルクの発生を阻止しクリープを防止するものが知られて
いる。また、この装置では、前記の摩擦要素の保合とと
もに作用するワンウェイクラッチにより、変速機構の出
力軸回転方向を車両の進行方向のみに許容して、急登板
路における車両の後退を防止している。

ところで、このような装置では急登板路の停車中にアク
セルペダルを不用意に踏み込むと上述したクリープの防
止機能が不意に解除されて、ワンウェイクラッチが外れ
、その結果、車両の後退が起こってしまうといった不具
合があった。そこで、このような不具合を解決する従来
の装置としては、例えば、特開昭５７−１０３９５８号
公報に記載のものがある。この装置では、車両の傾斜を
検出して急登板路を判別し、急登板路ではクリープの防
止機能をあらかじめ作用させないようにして運転者に必
ずブレーキを作動させるようにし、該機能の解除に伴う
不意な車両の後退発生を防止している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の装置にあっては、急登
板路でクリープの防止機能を作用させない構成となって
いたため、ワンウェイクラッチも同時に作用しなくなる
。したがって、急登板路に車両を停車させる制動力は、
運転者のブレーキ操作力のみとなり、運転者に対する操
作負担が大きくなる。また、急登板路からの発進時には
、ブレーキ操作とアクセル操作をバランスよく適切に実
施しなければならず、ますます操作負担が大きくなって
、自動変速機本来の目的で為るところの運転操作の容品
さに反したものとなる。

（発明の目的） そこで本発明は、急登板路での後退は−に駆動トルクの
不足にあることに着目し、該急登板路の発進時において
は、エンジントルクを上昇して、勾配抵抗に打ち勝つ駆
動トルクを発生し、発進時の車両後退を防止して、運転
者の操作負担なしに円滑な坂道発進を実現することを目
的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明による車両の走行制御装置は上記目的達成のため
、その基本概念図を第１図に示すように、車両の停止状
態を検出する停止状態検出手段ａと、車両が停止状態に
あるとき、車両の後退を阻止する後退阻止手段すと、路
面の勾配を検出する勾配検出手段Ｃと、車両が停止状態
から走行状態に移行しつつあることを判別する状態判別
手段ｄと、車両が走行状態に移行しつつあるとき、検出
した路面勾配に応じてエンジントルクを増大させる制御
量を決定する制御量決定手段ｅと、制御量決定手段の出
力に基づいてエンジントルクを増大させる駆動力発生手
段ｆと、を備えている。

（作用） 本発明では、勾配ネ★出手段Ｃ及び状態判別手段ｄに基
づいて急登板路の発進を判別し、制御量決定手段ｅによ
り路面勾配に応じてエンジントルクを増大させる制御量
を決定し、この制御量に基づいて駆動力発生手段ｆによ
りエンジントルクを増大させて、車両の後退を防止する
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２〜５図は本発明に係る車両の走行制御装置の一実施
例を示す図であり、本発明を自動変速機の変速制御装置
に適用した例である。

まず、構成を説明する。第２図は本装置の全体的構成を
示す図であり、本装置は大きく分けて各種情報を検知す
るセンサ群１、走行制御に必要な処理値を演算処理する
コントロールユニット２および駆動トルクを発生するパ
ワーユニット３から構成される。

センサ群１はスロットルセンサ１１、車速センサ１２お
よびスロープセンサ１３からなり、スロットルセンサ１
１はスロットル弁（図示せず）の開度ＴＶＯを検出し、
スロットル弁はアクセルペダルと連動してエンジンへの
吸入空気量を制御する。車速センサ１２は停止状態検出
手段としての機能を有し、例えば、スピードメータケー
ブルと連動して回動する磁石と、これの近傍に配され磁
力により０Ｎ１０ＦＦするリードスイッチからなり、車
速Ｖに比例して周波数が変化するパルス信号を出力する
。

スロープセンサ１３は勾配検出手段としての機能を有し
、車両の上り勾配傾斜が所定値を越えたとき、勾配信号
ＡＧＬを出力する。なお、スロープセンサ１３は具体的
には第３．４図にその詳細を示すように、車体２１に固
定されたブラケット２２にアーム２３の一端が揺動自在
に支持され、アーム２３の他端にはウェイト２４が取り
付けられている。さらに、アーム２３の他端からは軸線
を異にして遮蔽部材２５が延在しており、遮蔽部材２５
はアーム２３とともに揺動して、車体２工に固定された
光スィッチ２６の光路２７を遮蔽する。すなわち、車体
２１の前後方向の傾斜が所定の傾きになるとアーム２３
および遮蔽部材２５が揺動して、第３図中一点鎖線で示
すように位置し、遮蔽部材２５が光路２７を遮蔽して、
光スィッチ２６をＯＦＦにし、車体２１の傾斜角（路面
上り勾配角）が所定値以上であることを示す勾配信号Ａ
ＧＬをコントロールユニット２に出力する。

コントロールユニット２は状態判別手段および制御量決
定手段としての機能を有し、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、
ＲＡＭ３４およびＩ１０ボート３５から構成される。Ｃ
ＰＵ３２はＲＯＭ３３に書き込まれているプログラムに
従ってＩ１０ボート３５より必要とする外部データを取
り込んだり、また、ＲＡＭ３４との間でデータを授受を
行ったりしながら走行制御に必要な処理値を演算処理し
、必要に応じて処理したデータをＩ１０ポート３５に出
力する。Ｉ１０ポート３５にはセンサ群ｌからの各種情
報が入力されるとともに、Ｉ１０ボート３５からは走行
制御の処理結果のひとつとして、変速段制御信号（１−
２シフト信号Ｓｌ−！、２−３シフト信号Ｓ！−１）お
よび制御信号Ｓｆがパワーユニット３に出力される。パ
ワーユニット３は、駆動力発生手段としての機能を有す
るエンジン４２、およびパワートレイン４３から構成さ
れ、エンジン４２は、スロットルペダルと連動するスロ
ットル弁（図示せず）の開度に応じてその機関回転数を
変化し、エンジン性能曲線に従ったエンジン出力トルク
を発生する。

また、上述したスロットル弁は調整機構４４によりその
低開度付近の開度が強制的に調節される。すなわち、前
記制御信号Ｓｆが調整機構４４に入力されると、調整機
構４４が作動して、スロットル弁の開度を所定の低開度
だけ開き、エンジンの回転数を上げてエンジントルクを
上昇させる。なお、この調整機構４４としては、例えば
、Ｆ　Ｉ　ＣＤ　（Ｐｉ−ｒｓｔＩｄｌｅ　Ｃｏｎｔｒ
ｏｌ　Ｄｅｖｉｃｅ）のようなものを用いてもよく、Ｆ
ＩＣＤは負圧によって作動しスロットル弁の開度を低開
度付近で調節するＦＩＣＤアクチュエータと、制御信号
によってソレノイドが付勢しバルブを開放して負圧を通
過させ、ＦＩＣＤアクチュエータにこの負圧を供給する
ＦＩＣＤソレノイドバルブから構成される。

一方、パワートレイン４３は、電子−油圧間接制御タイ
プの自動変速機であり、制御信号により作動して油圧の
供給を制御する制御機構と、油圧の供給により選択的に
締結する複数の摩擦要素と、摩擦要素の締結により所定
の歯車の組合わせを完成して変速段を達成する歯車機構
からなる。すなわち、コントロールユニット２から１−
２シフト信号Ｓ＋−ｔおよび２−３シフト信号５Ｚ−Ｓ
がそれぞれ１−２シフトバルブ４５および２−３シフト
バルブ４６に入力すると、これらの信号に応して各シフ
トバルブが作動し歯車機構の変速段を達成する。

例えば、Ｄレンジにおける上記シフトバルブと変速段の
関係は次表１のように示される。

表１ 但し、※：走行時 なお、上記歯車機構には後退阻止手段としてのワンウェ
イクラッチ４７が備えられており、このワンウェイクラ
ッチ４７は所定の高位変速段（例えば、３速）が選択さ
れると機能して、パワートレイン４３出力軸の回動を一
方向に規制する。

次に、作用を説明する。

自動変速機ではそのトルクコンバータの特性により走行
レンジのままでの停車中には車両前進運動、いわゆるク
リープが発生するため、パーキングブレーキを作動させ
たり、ニュートラルに戻す必要がある。これらのわずら
れしい操作をなくすため、このクリープを防止する機能
が付与された自動変速機が近時普及している。ところが
、このクリープ防止機能は、スロットルペダルが踏まれ
ていないことを検出して摩擦要素を係合させ、この係合
によりトルクコンバータの出力軸を固定してトルクの伝
達を阻止しているため、例えば、登板路からの発進時に
スロットルペダルを軽く踏むと、上記摩擦要素の保合が
解かれてクリープ防止機能が解除される。このとき、エ
ンジントルクは充分な大きさに上昇しないので登板路を
発進するに充分なトルクが得られず、車両は運転者の意
志に反して後退を始めるといった問題点を含んでいた。

また、このような問題点を解決するために登板路におい
ては、上述したクリープ防止機能を作用させないように
して、運転者のブレーキおよびアクセル操作に全てを委
ねるようムした装置が提案されているが、この装置では
運転操作が繁雑になって自動変速機本来の目的である運
転者の負担軽減に反したものとなる。

そこで本実施例では、登板路での車両の後退は発進時の
エンジントルク不足にあることに着目し、発進と同時に
エンジントルクを上昇させてエンジントルクの不足を解
消しく以下、エンジントルクＵＰ制御という）、車両の
後退を未然に防いで円滑な坂道発進を実現している。

第５図は、上記エンジントルクＵＰＩＩＪ御を行う走行
制御プログラムのフローチャートであり、本プログラム
は所定時間毎に繰り返して実行される。

まず、Ｐｌで現在の車速Ｖと所定の基準車速を比較して
車両が停止しているか否かを判別し、停止のときはＰｇ
に進んでスロットルペダルが操作されているか否かを判
別する。すなわち、ステップＰ、のＹＥＳ命令に導かれ
たときは車両が完全に停止している状態であり、この場
合エンジンのトルクを上昇させる必要はなく、むしろク
リープ対策が必要となってくる。したがって、Ｐ３でエ
ンジントルクＵＰ制御を停止し、Ｐ４で変速段を高位段
（例えば、３速）に設定する。高位変速段はその伝達ト
ルク比が小さいので、駆動輪に伝達されるトルクが小さ
なものとなってクリープが抑制され（クリープ防止機能
）、また、高位変速段ではワンウェイクラッチ４７が作
用するので登板路の停車時にあってはワンウェイクラッ
チ４７の作用により車両の後退が防止されて（ヒルホー
ルド機能）運転者のブレーキ操作が不要となる。

一方、Ｐ２でＮＯ命令に導かれたときは、車両が停車中
で、かつスロットルペダルが踏まれている状態であり、
これは車両が発進に移行しつつあることを示している。

この発進移行時には登板路における発進なのか、あるい
は平坦路における発進なのかを判別して、車両の後退を
予測する。

すなわち、Ｐ、で現在の勾配信号ＡＧＬと基準　。

値Ｌ３を比較して所定勾配の急登板路であるか否かを判
別する。ＹＥＳのときはＰ、でエンジントルクＵＰ制御
を開始し、制御信号Ｓｆを調整機構４４に出力する。調
整機構４４はこの信号により作動してスロットル弁を低
開度付近で強制的に開き、エンジンの回転数を上昇させ
てエンジン出力トルクを増大させる。その結果、登板路
の勾配抵抗に打ち勝つ駆動力が得られて車両の後退が防
止される０次いで、Ｐ、では処理内容は略すが、スロッ
トル開度信号と車速信号とに基づいて最適な変速段が決
定されており、決定の結果１−２シフト信号Ｓ　Ｉ−２
および２−３シフト信号５ｔ−ｉを生成して１−２シフ
トバルブ４５および２−３シフトバルブ４６に出力し、
例えば、登板路の発進にあってはこれに適した１速を選
択する。

なお、通常の走行時においてはＰ、のＮＯ命令に従い、
Ｐ、でエンジントルクＵＰ制御を停止して、Ｐ、で走行
時に適した変速段を決定する。

このように、本実施例では、車両が登板路の停車から発
進に移行するとき、エンジンの回転数を上昇させて、エ
ンジン出力トルクを増大する。したがって、運転者によ
るアクセルペダルの踏み込み不足による車両の後退が防
止されて円滑な坂道発進が実現される。また、停車中に
あっては強制、的に高位変速段が選択されるとともに、
ワンウェイクラッチ４７が作用するので、平坦路にあっ
てはクリープ防止機能が、登板路にあってはヒルホール
ド機能が発揮される。

なお、本実施例においては車両の後退阻止手段としてワ
ンウェイクラッチを用いたが、これに限らず、例えば自
動変速機の他の摩擦要素を作動させたり、また自動変速
機、手動変速機いずれの場合もブレーキ液圧を加圧状態
に保持したりして、車両の後退を阻止するようにしても
よい。

（効果） 本発明によれば、路面勾配と車両の発進を検出して車両
の後退を予測し、該後退が予測されるときにはエンジン
の回転数を上昇させエンジントルクを増大しているので
、後退の原因となる駆動力の不足を補充することができ
、発進時の車両後退を防止して、運転者に操作負担を与
えることなく円滑な坂道発進を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２〜５図は本発明の一
実施例を示す図であり、第２図はその概略構成図、第３
図はそのスロープセンサの詳細図、第４図は第３図にお
ける１−１’矢視図、第５図はその定速走行制御プログ
ラムを示すフローチャートである。 ２・・・・・・コントロールユニット（状態判別手段、
制御量決定手段）、 １２・・・・・・車速センサ（停止状態検出手段）、１
３・・・・・・スロープセンサ（勾配検出手段）、４２
・・・・・・エンジン（駆動力発生手段）、４７・・・
・・・ワンウェイクラッチ（後退阻止手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）車両の停止状態を検出する停止状態検出手段
   と、 ｂ）車両が停止状態にあるとき、車両の後退を阻止する
   後退阻止手段と、 ｃ）路面の勾配を検出する勾配検出手段と、 ｄ）車両が停止状態から走行状態に移行しつつあること
   を判別する状態判別手段と、 ｅ）車両が走行状態に移行しつつあるとき、検出した路
   面勾配に応じてエンジントルクを増大させる制御量を決
   定する制御量決定手段と、 ｆ）制御量決定手段の出力に基づいてエンジントルクを
   増大させる駆動力発生手段と、 を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. （２）前記後退阻止手段は、自動変速機に設けられる所
   定の係合要素が係合することにより達成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両の走行制御装
   置。