WO2004088159A1

WO2004088159A1 - 車両の自動発進制御装置

Info

Publication number: WO2004088159A1
Application number: PCT/JP2004/004267
Authority: WO
Inventors: Toshio Kitamura; Yuuichi Ichikawa; Akihisa Hayashi; Isao Okamoto; Osamu Isobe
Original assignee: Nissan Diesel Motor Co., Ltd.
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2004-10-14
Also published as: EP1610022A4; CN100368698C; US7291095B2; JP2004301179A; CN1768211A; DE602004007252D1; DE602004007252T2; EP1610022A1; US20060014611A1; EP1610022B1; JP3926759B2

Abstract

車両を自動発進する機能を備えた車両の自動発進制御装置であって、クラッチペダルの踏み込み操作だけではマニュアル発進に切り換えず、クラッチペダルと共にアクセルペダルが操作されたときにマニュアル発進に切り換えることによって、車両の自動発進の操作性を向上させるものである。

Description

明糸田書

車両の自動発進制御装置

〔技術分野〕

本発明は、車両を自動発進する機能を備えた車両の自動発進制御装置に関し、特に、クラッチペダルの踏み込み操作だけではマニュアル発進に切り換えず、クラッチペダルと共にァクセルペダルが操作されたときにマニュアル発進に切り換えることによって、車両の自動発進の操作性を向上することができる車両の自動発進制御装置に関する。

〔背景技術〕

従来から、大型トラック等の車両において、クラッチペダルが無い完全自動の変速装置が開発されている。そして、このような完全自動の変速装置を備えた車両では、アクセルペダルの踏み込み操作だけで車両を自動発進することが可能であるが、大型トラック等の車両では、その発進条件が大きく変化するため、自動発進制御のみでドライバの発進性能に対する要求を充分に満足させることが困難であった。すなわち、大型トラック等の車両においては、積荷の積載重量が大きく変動するので、車両の発進条件が大きく変化することがある。また、車両の発進場所が坂道であるか、泥濘地であるか、道路に段差が有るか等の路面状況によつて、車両の発進条件が大きく変化することもある。そのため、車両の発進条件のあらゆる変化に対応して、車両を自動発進する制御を的確に行うことが非常に困難であった。

これに対処するため、車両の発進条件を判断して車両を自動発進する機能を備えた車両の発進制御装置に関する発明が提案されている。従来のこの種の車両の発進制御装置は、例えば特開 2 0 0 2— 2 8 6 0 5 4号公報に記載されているように、車両をマニュアル発進可能に構成されたクラッチペダルと、このクラッチペダルの踏み込みを検出するクラッチペダルセンサと、車両を自動発進する自動発進制御手段と、上記クラッチペダルセンサによりクラツチペダルの踏み込みが検出されたときに上記自動発進制御手段による自動発進の制御を中止してマニュアル発進に切り換える自動発進中止手段と、を備えていた。このような車両の発進制御装置において、上記自動発進中止手段は、クラッチペダルの踏み込み操作のみによって車両を自動発進する制御を中止してマニュアル発進に切り換えるようになつていた。

また、このような車両の発進制御装置は、上記自動発進中止手段の作動時に警報を発生する警報手段を備えていた。そして、運転者がクラッチペダルを踏み込むことにより、自動発進がマニュアル発進に切り換えられたときには、クラッチペダルの踏み込みがクラッチペダルセンサで検出され、警報手段から警報音が発生するようになっていた。これにより、運転者が不用意にクラッチペダルから足を離し、エンジンの駆動が不意に停止するのを回避させるようになつていた。しかし、このような従来の車両の発進制御装置においては、車両の自動発進の制御中に運転者が誤ってクラッチペダルの踏み込み操作をした場合には、警報音の発生により運転者が不用意にクラッチペダルから足を離してエンジンの駆動が停止することを回避できるものの、上記クラツチペダルの踏み込み操作によりマニュアル発進に切り換えられた後に自動発進に戻したい場合には、自動発進の制御を再度セットするために所定の操作をやり直さなければならなかった。そのため、車両の自動発進の操作性がよくなかった。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、クラッチペダルの踏み込み操作だけではマニュアル発進に切り換えず、クラッチペダルと共にアクセルペダルが操作されたときにマニュアル発進に切り換えることによって、車両の自動発進の操作性を向上することができる車両の自動発進制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

上記目的を達成するために、本発明による車両の自動発進制御装置は、ェンジンの回転数を制御するアクセルペダルと、このアクセルペダルの踏み込みによるアクセル開度を検出するアクセル開度センサと、車両をマニュアル発進可能に構成されたクラツチペダルと、このクラツチペダルの踏み込みを検出するクラッチペダルセンサと、車両を自動発進する自動発進制御手段と、上記クラッチペダルセンサによりクラッチペダルの踏み込みが検出され、かつ上記アクセル開度センサによりアクセルペダルの踏み込みが検出されたときに上記自動発進制御手段による自動発進の制御を中止してマニュアル発進に切り換える自動発進中止手段と、を有するものである。検出され、かつアクセルペダルの踏み込みがアクセル開度センサで検出されたときに自動発進中止手段が作動し、自動発進の制御を中止してマニュアル発進に切り換わる。したがって、自動発進の制御中に運転者が誤ってクラッチペダルを踏み込んだ場合でも、マニュアル発進への切り換えが行われず、自動発進の制御が継続した状態となって、車両の自動発進の操作性を向上することができる。また、マニュアル発進に切り換えられたときには、クラッチペダルと共にアクセルべダルが踏み込まれてエンジンの回転数が十分増加した状態であるため、その状態でクラッチが接続されたときにも、ェンジンの駆動が不意に停止することを回避することができる。

' また、本発明による車両の自動発進制御装置は、上記自動発進中止手段の作動時に警報を発生する警報手段を備えている。これにより、クラッチペダルと共にァクセルペダルが操作されて自動発進中止手段が作動したときに、警告手段から警告を発生し、マニュアル発進に切り替わつたことを運転者に知らせることがでさる。

〔図面の簡単な説明〕

図 1は、本発明による車両の自動発進制御装置の実施の形態を、エンジンを含む全体構成として示す斜視説明図である。

図 2は、図 1に示すクラッチの動作を制御するクラッチァクチユエ一夕を示す系統図である。

図 3は、車両の自動発進制御装置を示すブロック図である。

図 4は、車両の自動発進制御装置の動作を示すフローチャートである。

図 5は、図 2に示すクラッチァクチユエ一夕の自動発進制御時におけるエアの流れを示す説明図である。

図 6は、図 2に示すクラッチァクチユエ一夕のマニュアル発進制御時におけるエアの流れを示す説明図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

図 1は本発明による車両の自動発進制御装置の実施の形態を、エンジンを含む全体構成として示す斜視説明図である。この車両の自動発進制御装置 1は、トラック、バス、乗用車等の車両の走行中に検出される走行状態に応じて変速機を自動的に制御するもので、図 1において、エンジン 2にはクラッチ 3を介してトランスミッション（変速機） 4が取り付けられている。このトランスミッション 4 には、トランスミッションコント口一ルュニット 5が電気配線によつて接続されている。また、エンジン 2には、エンジンコントロールユニット 6が電気配線によって接続されており、このエンジンコントロールユニット 6には、アクセルぺダル 8の踏み込みにより操作されるァクセル開度センサ 7が接続されている。このアクセル開度センサ 7は、運転者のアクセルペダル 8の操作により開閉されるアクセルの開度を検出するものである。また、エンジンコントロールュニット 6は、アクセル開度センサ 7によって検出されたアクセル開度の信号を入力してエンジン 2の駆動を制御するエンジン制御手段となるものである。なお、このエンジンコントロールュニット 6からの出力信号は、エンジン 2に取り付けられた燃料噴射装置 9に送られるようになつている。これにより、このアクセルぺダル 8を踏み込むことで、エンジン 2の回転数を制御することができる。また、ァクセル開度センサ 7で検出した実アクセル開度信号は、エンジンコントロールュニット 6を介してトランスミッションコントロールュニット 5に送られるようになっている。

また、トランスミッション 4には、トランスミッションコントロールユニット 5が電気配線によって接続されている。このトランスミッションコントロールュニット 5は、車両の走行状態に応じてトランスミッション 4を制御するものであつて、本発明においては車両を自動発進する自動発進制御手段を構成すると共に、車両の自動発進の制御を中止してマニュアル発進に切り換える自動発進中止手段を構成するものである。このトランスミッションコントロールュニット 5は、エンジン回転数センサ 1 0、トランスミッション 4に取り付けられたギヤ回転数センサ 1 1及び車速センサ 1 2からの信号を入力すると共に、クラッチペダル 1 3を踏むと O F Fするクラッチ接スィッチ 1 4、及びクラッチペダル 1 3を踏むと O Nするクラッチ断スィッチ 1 5からの信号を入力して制御するようになっている。なお、クラッチ接スィッチ 1 4とクラッチ断スィッチ 1 5とでクラッチべダルセンサを構成している。また、トランスミッションコントロールユニット 5 には、トランスミッション 4の変速段を切り換えるシフトレバーを備えたシフトタワー 1 6が接続されている。

そして、トランスミッションコントロールュニット 5からの制御内容信号は、前述のエンジンコントロールユニット 6へ送られるようになつている。また、その制御内容信号は、ギヤシフトを検出するトランスミッションァクチユエータセンサ 1 9へ送られ、車両の自動発進とマニュアル発進との切り換えを可能とすると共に、表示モニタ 1 7及びブザー 1 8に送られるようになつており、運転者に知らせるようになつている。なお、表示モニタ 1 7とブザー 1 8とで警報手段を構成している。

図 2は、図 1に示すクラッチ 3の動作を制御するクラッチァクチユエ一夕を示す概念図である。このクラッチァクチユエ一夕において、クラッチブースタ 2 0 を有するハイド口リツクシリンダ 2 1のリンク 2 2は、クラッチ 3 (図 1参照）のァゥタレパー 2 3に接続されている。このァゥ夕レバー 2 3には、クラッチストロークセンサ 2 4がリンク 2 5を介して接続されている。

また、クラッチペダル 1 3に連結されたマス夕シリンダ 2 6は、油圧回路 2 7 を介してクラッチブースタ 2 0に連結されている。さらに、高圧気体が貯留されたエアリザ一バ 2 8は、エア回路 2 9を介して給気弁であるクラッチ切マグネチックバルブ 3 0に連結されており、このクラッチ切マグネチックバルブ 3 0にはクラッチ保持マグネチックバルブ 3 1を介してダブルチェックバルブ 3 2が連結されている。

さらに、クラッチ保持マグネチックバルブ 3 1の排気側には、オリフィス 3 3 を介して排気弁であるクラッチ繋ぎマグネチックバルブ 3 4が接続されている。このクラッチ繋ぎマグネチックバルブ 3 4は、上記クラッチ保持マグネチックバルブ 3 1と共にダブルチェックバルブ 3 2に連結されている。そして、ダブルチエックバルブ 3 2のセンタ側の接続口は、クラッチブース夕 2 0に連結されている。また、前述のクラッチ保持マグネチックバルブ 3 1及びクラッチ繋ぎマグネチックバルブ 3 4が連結された接続口の反対側の接続口は、クラッチブース夕 2 0の排気ブリーザ 4 5に連結されている。

図 3は、図 1に示す車両の自動発進制御装置 1を示すプロック図である。図 3 において、トランスミッションコントロールユニット 5は、クラッチペダル踏み込み検出手段 3 5、アクセル開度検出手段 3 6、自動発進制御手段 3 7及び自動発進中止手段 3 8を有し、さらに警報駆動手段 4 0を備えている。このクラッチペダル踏み込み検出手段 3 5は、クラッチペダルスィッチ 1 4， 1 5からの信号を入力してクラッチペダル 1 3 (図 1参照）の踏み込みを検出する回路である。また、アクセル開度検出手段 3 6は、アクセル開度センサ 7からの信号を入力してアクセルペダル 8 (図 1参照）の踏み込みによるアクセル開度を受けたェンジンコントロールュニッ卜 6からの信号を入力するものである。

また、自動発進制御手段 3 7は、車両を自動発進するためのクラッチ制御を行うものであって、クラッチァクチユエ一夕 3 9に制御内容信号を出力するようになっている。さらに、自動発進中止手段 3 8は、クラッチペダル踏み込み検出手段 3 5及びアクセル開度検出手段 3 6からの信号を入力し、この入力信号に基づいて生成された制御内容信号を自動発進制御手段 3 7及びクラッチアクチユエ一夕 3 9に出力すると共に、警報駆動手段 4 0に出力するようになっている。この警報駆動手段 4 0は、警報手段 1 7， 1 8に警報駆動信号を出力するものであつて、自動発進中止手段 3 8の作動時に警報駆動信号を出力して警報を発生して運転者の注意を喚起するようになっている。

ここで、発進待機状態とは、図 5に示すように、クラッチァクチユエ一夕のクラッチ切マグネチックバルブ 3 0及びクラッチ保持マグネチックバルブ 3 1が〇 Nして連通された状態である。これにより、エア回路 2 9の B (制御）側からのエアがダブルチェックバルブ 3 2を介してクラッチブース夕 2 0に送られ、図 1 に示すクラッチ 3が切断された状態となる。クラッチ 3が切断された状態になると、図 5に示すクラツチ切マグネチックバルブ 3 0が O F Fして連通しなくなり、給気が停止すると共に、発進のギヤセットを行う。このときに、図 2に示すクラッチペダル 1 3に連結されたハイドロリックシリンダ 2 1のフリーピストン 4 2は、スプリング 4 3に付勢されて元の位置に留まっている。これにより、図 1に示すクラッチペダル 1 3でクラッチ 3を踏み込んでも油圧回路 2 7に発生した油圧によりスプリング 4 3を押し縮めるだけで、ハイドロリックシリンダ 2 1の油圧が上昇しない。したがって、リレーバルブ 4 4から配管 4 1を経てマニュアル操作用エアが送られず、ダブルチェックバルブ 3 2は自動側のままとなり、マニュアルクラッチ操作はできない状態となる。

この実施形態において、図 3に示す自動発進中止手段 3 8は、クラッチペダル踏み込み検出手段 3 5からの信号によりクラッチペダル 1 3 (図 1参照）の踏み込みが検出され、かつアクセル開度検出手段 3 6からの信号によりアクセルぺダル 8 (図 1参照）の踏み込みが検出されたときに発進待機状態を解除し、または自動発進制御手段 3 7による自動発進の制御を中止し、クラッチァクチユエ一夕 3 9に制御内容信号を出力してマニュアル発進に切り換えるようになつている。具体的には、図 2に示すクラッチ繋ぎマグネチックバルブ 3 4が開いてクラッチブース夕 2 0内のエアを排気する。これにより、リンク 2 2は、クラッチのスプリング 4 3で接続側に押し戻されようとする。クラッチペダル 1 3を踏み込み続けると、ハイド口リツクシリンダ 2 1に油圧が発生し、クラッチブース夕 2 0のリレーバルブ 4 4から配管 4 1を経てマニュアル操作用のエアが送られる。よつて、クラッチペダル 1 3でクラッチ 3を操作できるようになり、車両をマ二ユアル発進することが可能になる。

また、図 3に示す自動発進中止手段 3 8が作動してマニュアル発進に切り換えられたときには、図 1に示すクラッチペダル 1 3と共にアクセルペダル 8が踏み込まれてエンジン 2の回転数が十分増加した状態であるため、その状態でクラッチが接続されたときに、エンジンの駆動が不意に停止することを回避することができる。次に、このように構成された車両の自動発進制御装置 1の動作について、図 4 〜図 6を参照して説明する。図 4は、車両の自動発進制御装置 1の動作を示すフローチャートである。まず、車両が発進待機中であるか、または自動発進制御手段 3 7 (図 3参照）が起動中であるか否かの判断がされる（ステップ S 1 )。そして、車両が発進待機中または自動発進制御手段 3 7が起動中の場合には、ステツプ S 1は "Yes" 側に進み、クラッチペダル 1 3が踏み込まれた状態か否かの判断がされる（ステップ S 2 )。ここで、クラッチペダル 1 3が踏み込まれていないと判断された場合には、ステップ S 2は "No"側に進み、アクセルペダル 8が規定量以上踏み込まれたか否かの判断がされる（ステップ S 3 )。アクセルペダル 8 が規定量以上踏み込まれたと判断した塲合は、ステップ S 3は "Yes" 側に進んで、自動発進制御手段 3 7が作動する（ステップ S 4 )。また、アクセルペダル 8 が規定量以上踏み込まれていないと判断した場合は、ステップ S 3は "No"側に進み、自動発進制御を中断して発進待機状態に戻る（ステップ S 5 )。

これに対し、図 4のステップ S 2において、クラッチペダル 1 3が踏み込まれていると判断された場合には "Yes" 側に進み、次にアクセルペダル 8が規定量以上踏み込まれた状態か否かの判断がされる（ステップ S 6 )。そして、アクセルペダル 8が規定量以上踏み込まれていないと判断された場合には、ステップ S 6 は "No"側に進んで制御を終了する。すなわち、ステップ S 2において、発進待機状態または自動発進の制御中に運転者が誤ってクラッチペダル 1 3を踏み込んだ場合でも、ステップ S 6においてアクセルペダル 8を踏み込まずにクラッチぺダル 1 3を戻した場合には、マニュアルクラッチ発進の意思がないと判断され、マニュアル発進への切り換えが行われずに、発進待機の状態または自動発進の制御が継続した状態となる。

これにより、運転者が不用意にクラッチペダル 1 3から足を離した場合でも、エンジン 2の駆動が不意に停止することはない。したがって、アクセルペダル 8 を踏み込むことにより、そのまま自動発進制御が作動して車両を自動発進することができる。また、自動発進制御中に運転者が誤ってクラッチペダル 1 3を踏んだ場合であっても、マニュアル発進への切り換えが行われず、従来の技術のように自動発進の制御を再度セットして発進待機状態とするために所定の操作をやり直さなくてもよいため、車両の自動発進の操作性を向上することができる。一方、ステップ S 6においてアクセルペダル 1 3が規定量以上踏み込まれたと判断された場合には、ステップ S 6は "Yes" 側に進み、警報手段 1 7， 1 8により警報音を発生する（ステップ S 7 )。また、それと共に、自動発進中止手段 3 8 (図 3参照）が作動して、発進待機状態を解除または自動発進制御手段 3 7による自動発進の制御を中断し、クラッチブース夕 2 0が排気して、マニュアル発進の制御に切り換えられる（ステップ S 8 )。

すなわち、発進待機状態または自動発進の制御が中断された状態においては、図 6に示すように、エア回路 2 9の B (制御）側のエアがクラッチ繋ぎマグネチックバルブ 3 4から排気され、ダブルチェックバルブ 3 2は A (マニュアル）側に切り換わる。これにより、エア回路 2 9の A側からのエアがダブルチェックバルブ 3 2を介してクラッチブース夕 2 0に送られるので、図 1に示すクラッチべダル 1 3によりクラッチ 3が操作されるようになる。これにより、図 4のステツプ S 4においてアクセルペダル 8を踏みながら、クラッチペダル 1 3を戻した場合には、マニュアルクラッチ発進の意思があると判断され、発進待機状態または自動発進の制御を中止してマニュアル発進に切り換わり、通常のマニュアル発進が可能となる。したがって、車両の自動発進の操作性を向上することができる。以上に説明したように、車両の自動発進制御装置 1では、図 1に示すクラッチペダル 1 3の踏み込みが検出され、かつアクセルペダル 8の踏み込みが検出されたときに、図 3に示す自動発進中止手段 3 8が作動し、発進待機状態または自動発進制御手段 3 7の制御を中止してマニュアル発進に切り換わるようになつている。このように自動発進中止手段 3 8が作動したときに、警報手段 4 0により警報が発生し、マニュアル発進に切り替わったことがドライバに伝達されるため、車両運転の安全性を向上することができる。そして、特に、自動発進中止手段 3 8が作動してマニュアル発進に切り換えられたときには、図 1に示すクラッチべダル 1 3と共にアクセルペダル 8が操作されており、エンジン 2の回転数が十分増加した状態となっている。したがって、その状態でクラッチ 3が接続されたときに、エンジン 2の駆動が不意に停止することを回避することができる。

なお、以上の説明において、図 1に示すクラッチ 3は、通常の乾式クラッチとしたが、本発明はこれに限られず、湿式クラッチに応用してもよい。また、図 2 に示すクラッチァクチユエ一夕として、クラッチブース夕 2 0の圧力エアをマグネチックバルブによる排気方式に加え、電磁比例式空気圧制御弁としてもよい。さらに、クラッチブース夕 2 0の動作はエア制御に限られず、油圧制御方式でもよい。

Claims

請求の範囲

1 . エンジンの回転数を制御するアクセルペダルと、

このアクセルペダルの踏み込みによるアクセル開度を検出するアクセル開度センサと、

車両をマニュアル発進可能に構成されたクラッチペダルと、

このクラッチペダルの踏み込みを検出するクラッチペダルセンサと、車両を自動発進する自動発進制御手段と、

上記クラツチペダルセンサによりクラツチペダルの踏み込みが検出され、かつ上記ァクセル開度センサによりァクセルペダルの踏み込みが検出されたときに上記自動発進制御手段による自動発進の制御を中止してマニュアル発進に切り換える自動発進中止手段と、

を有することを特徴とする車両の自動発進制御装置。

2 . 上記自動発進中止手段の作動時に警報を発生する警報手段を備えたことを特徴とする請求項 1記載の車両の自動発進制御装置。