JP3926759B2 - 車両の自動発進制御装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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って、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。
【０００３】
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、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ッ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っていた。
【０００４】
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っていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２８６０５４号公報 （第４〜６頁、第３，４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載された技術においては、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、上記クラッ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。
【０００７】
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、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。
【０００９】
このような構成により、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、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。
【００１０】
また、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ア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ったことを運転者に知らせることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
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ロールユニット５が電気配線によって接続されている。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、アクセルペダル８の踏み込みにより操作されるアクセル開度センサ７が接続されている。
【００１２】
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ユニット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ユニット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っている。これにより、このアクセルペダル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、アクセル開度センサ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ユニット６を介してトランスミッションコントロールユニット５に送られるようになっている。
【００１３】
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ユニット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って、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ユニット５は、エンジン回転数センサ１０、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１１及び車速センサ１２からの信号を入力すると共に、クラッチペダル１３を踏むとＯＦＦするクラッチ接スイッチ１４、及びクラッチペダル１３を踏むとＯＮするクラッチ断スイッチ１５からの信号を入力して制御するようになっている。なお、クラッチ接スイッチ１４とクラッチ断スイッチ１５とでクラッチペ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１６が接続されている。
【００１４】
そして、トランスミッションコントロールユニット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っている。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アクチュエータセンサ１９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１７及びブザー１８に送られるようになっており、運転者に知らせるようになっている。なお、表示モニタ１７とブザー１８とで警報手段を構成している。
【００１５】
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アクチュエータを示す概念図である。このクラッチアクチュエータにおいて、クラッチブースタ２０を有するハイドロリックシリンダ２１のリンク２２は、クラッチ３（図１参照）のアウタレバー２３に接続されている。このアウタレバー２３には、クラッチストロークセンサ２４がリンク２５を介して接続されている。
【００１６】
また、クラッチペダル１３に連結されたマスタシリンダ２６は、油圧回路２７を介してクラッチブースタ２０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ーバ２８は、エア回路２９を介して給気弁であるクラッチ切マグネチックバルブ３０に連結されており、このクラッチ切マグネチックバルブ３０にはクラッチ保持マグネチックバルブ３１を介してダブルチェックバルブ３２が連結されている。
【００１７】
さらに、クラッチ保持マグネチックバルブ３１の排気側には、オリフィス３３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３４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３４は、上記クラッチ保持マグネチックバルブ３１と共にダブルチェックバルブ３２に連結されている。そして、ダブルチェックバルブ３２のセンタ側の接続口は、クラッチブースタ２０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３１及びクラッチ繋ぎマグネチックバルブ３４が連結された接続口の反対側の接続口は、クラッチブースタ２０の排気ブリーザ４５に連結されている。
【００１８】
図３は、図１に示す車両の自動発進制御装置１を示すブロック図である。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３５、アクセル開度検出手段３６、自動発進制御手段３７及び自動発進中止手段３８を有し、さらに警報駆動手段４０を備えている。このクラッチペダル踏み込み検出手段３５は、クラッチペダルスイッチ１４，１５からの信号を入力してクラッチペダル１３（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３６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エンジンコントロールユニット６からの信号を入力するものである。
【００１９】
また、自動発進制御手段３７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、クラッチアクチュエータ３９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３８は、クラッチペダル踏み込み検出手段３５及びアクセル開度検出手段３６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３７及びクラッチアクチュエータ３９に出力すると共に、警報駆動手段４０に出力するようになっている。この警報駆動手段４０は、警報手段１７，１８に警報駆動信号を出力するものであって、自動発進中止手段３８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。
【００２０】
発進待機状態とは、図５に示すように、クラッチアクチュエータのクラッチ切マグネチックバルブ３０及びクラッチ保持マグネチックバルブ３１がＯＮして連通された状態となる。これにより、エア回路２９のＢ（制御）側からのエアがダブルチェックバルブ３２を介してクラッチブースタ２０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。
【００２１】
クラッチ３が切断された状態になると、図５に示すクラッチ切マグネチックバルブ３０がＯＦＦ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１３に連結されたハイドロリックシリンダ２１のフリーピストン４２は、スプリング４３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１３でクラッチ３を踏み込んでも油圧回路２７に発生した油圧によりスプリング４３を押し縮めるだけで、ハイドロリックシリンダ２１の油圧が上昇しない。したがって、リレーバルブ４４から配管４１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３２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。
【００２２】
この実施形態において、図３に示す自動発進中止手段３８は、クラッチペダル踏み込み検出手段３５からの信号によりクラッチペダル１３（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３６からの信号によりアクセルペダル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３７による自動発進の制御を中止し、クラッチアクチュエータ３９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っている。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３４が開いてクラッチブースタ２０内のエアを排気する。これにより、リンク２２は、クラッチのスプリング４３で接続側に押し戻されようとする。クラッチペダル１３を踏み込み続けると、ハイドロリックシリンダ２１に油圧が発生し、クラッチブースタ２０のリレーバルブ４４から配管４１を経てマニュアル操作用のエアが送られる。よって、クラッチペダル１３でクラッチ３を操作できるようになり、車両をマニュアル発進することが可能になる。
【００２３】
また、図３に示す自動発進中止手段３８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１３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。
【００２４】
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３７（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Ｓ１）。そして、車両が発進待機中または自動発進制御手段３７が起動中の場合には、ステップＳ１は“Yes”側に進み、クラッチペダル１３が踏み込まれた状態か否かの判断がされる（ステップＳ２）。ここで、クラッチペダル１３が踏み込まれていないと判断された場合には、ステップＳ２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Ｓ３）。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場合は、ステップＳ３は“Yes”側に進んで、自動発進制御手段３７が作動する（ステップＳ４）。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Ｓ３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Ｓ５）。
【００２５】
これに対し、図４のステップＳ２において、クラッチペダル１３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Ｓ６）。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Ｓ６は“No”側に進んで制御を終了する。すなわち、ステップＳ２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１３を踏み込んだ場合でも、ステップＳ６においてアクセルペダル８を踏み込まずにクラッチペダル１３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。
【００２６】
これにより、運転者が不用意にクラッチペダル１３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１３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。
【００２７】
一方、ステップＳ６においてアクセルペダル１３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Ｓ６は“Yes”側に進み、警報手段１７，１８により警報音を発生する（ステップＳ７）。また、それと共に、自動発進中止手段３８（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３７による自動発進の制御を中断し、クラッチブースタ２０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Ｓ８）。
【００２８】
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２９のＢ（制御）側のエアがクラッチ繋ぎマグネチックバルブ３４から排気され、ダブルチェックバルブ３２はＡ（マニュアル）側に切り換わる。これにより、エア回路２９のＡ側からのエアがダブルチェックバルブ３２を介してクラッチブースタ２０に送られるので、図１に示すクラッチペダル１３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のステップＳ４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１３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。
【００２９】
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１３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３８が作動し、発進待機状態または自動発進制御手段３７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っている。このように自動発進中止手段３８が作動したときに、警報手段４０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３８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１３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。
【００３０】
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に示すクラッチアクチュエータとして、クラッチブースタ２０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、クラッチブースタ２０の動作はエア制御に限られず、油圧制御方式でもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る発明によれば、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、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えることができる。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ペ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、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。
【００３２】
また、請求項２に係る発明によれば、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により、クラッチペダルと共にア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ったことを運転者に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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】 図１に示すクラッチの動作を制御するクラッチアクチュエータを示す系統図である。
【図３】 車両の自動発進制御装置を示すブロック図である。
【図４】 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】 図２に示すクラッチアクチュエータ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】 図２に示すクラッチアクチュエータ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。
【符号の説明】
１…車両の自動発進制御装置
２…エンジン
３…クラッチ
４…トランスミッション
５…トランスミッションコントロールユニット
６…エンジンコントロールユニット
７…アクセル開度センサ
８…アクセルペダル
１３…クラッチペダル
１４…クラッチ断スイッチ
１５…クラッチ接スイッチ
１６…シフトタワー
１７…表示モニタ
１８…ブザー
１９…トランスミッションアクチュエータセンサ
２０…クラッチブースタ
３５…クラッチペダル踏み込み検出手段
３６…アクセルペダル踏み込み検出手段
３７…自動発進制御手段
３８…自動発進中止手段
３９…クラッチアクチュエータ
４０…警報手段

Claims (2)

  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。
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