JP4141302B2

JP4141302B2 - 車速制限装置

Info

Publication number: JP4141302B2
Application number: JP2003085114A
Authority: JP
Inventors: 修磯邉; 俊夫北村; 武浩江坂; 雅行小林
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: JP2004293371A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動変速車両の速度制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
速度制限装置は、車速が制限値を超えないようにエンジン回転速度を制御するものである。車両の変速との関係から、シフトダウンの際にエンジン回転をギヤ回転に合わせるため、クラッチを切ってアクセルを踏み込むことがあり、車速制限中にこの操作を行っても、エンジンの最高回転が低く抑えられるので、エンジンの回転合わせがうまく行かない可能性が考えられる。
【０００３】
従来例においては、クラッチペダルを踏むとONするスイッチと、これがONするとその間は車速制限を一時的に解除する手段と、を備えるものがあるが、クラッチスイッチの場合、クラッチペダルをその遊び分もしくは半クラッチになる程度に踏むとONするように設定されるので、シフトダウンにおけるエンジンの回転合わせのためでなく、ペダル操作により意図的に車速制限の解除が可能となってしまう。そのため、シフトレバーのニュートラルを検出するスイッチを設けることにより、変速中にのみ車速制限の解除を許容するようにしたものが開示される（特許文献１）。
【０００４】
燃費とイージドライブとの両立を実現するため、とくに大型車両を主な対象とする自動変速装置のひとつに電子制御機械式のものがある（特許文献２）。このシステムは、アクセル開度に応じたエンジン回転／エンジントルクまたは自動変速の制御命令に応じたエンジン回転／エンジントルクに制御するエンジンコントロールユニットと、運転状態に応じた目標段への自動変速を遂行すべくクラッチ（機械的な摩擦クラッチ）の断続および変速機（歯車式のトランスミッション）のギヤシフトを制御するトランスミッションコントロールユニットと、これらの間で制御命令をやり取りする通信手段と、クラッチの断続と変速機のギヤシフトとエンジンのアクセル開度を人為的に手動制御するための手段と、を備える。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３５１０００号
【特許文献２】
特開２００１−２２７６３０号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような自動変速装置においても、速度制限機能（変速中に車速制限を一時的に解除する機能も含む）を追加することが考えられる。その場合、速度制限機能は、エンジンコントロールユニットに設定されるようになるが、エンジンコントロールユニットは、トランスミッションコントロールユニットからの制御命令を受けると、その要求にエンジン回転速度を合わせる制御を行うのであり、クラッチの断続状態および変速機のシフト位置を確かめに行かないため、車両の変速を人為的に手動制御する場合（運転者のマニュアル操作による変速時）、車速制限中においては、アクセル操作によるエンジンの回転合わせが行えない可能性が考えられる。少なくとも、運転者のマニュアル操作による変速時においては、エンジン回転は車速制限の最高回転以上に上昇させられないのである。
【０００７】
この発明は、このような不具合を解決するための有効な手段の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、非変速中はアクセル開度に応じたエンジン回転／エンジントルクを、変速中は自動変速の制御命令に応じたエンジン回転／エンジントルクを、各々制御するエンジン制御手段と、運転状態に応じた目標段への自動変速を遂行すべくクラッチの断続および変速機のギヤシフトを制御するトランスミッション制御手段と、これらの間で制御命令をやり取りする通信手段と、クラッチの断続と変速機のギヤシフトとエンジンのアクセル開度を人為的に手動制御するための手段と、を備える自動変速車両において、車速が制限値を超えないようにエンジン回転速度を制御する手段と、トランスミッション制御手段から制御命令を受ける変速中は車速制限に優先してトランスミッション制御手段からの制御命令を遂行する手段と、トランスミッション制御手段から制御命令を受けない変速中は車速制限を解除する手段と、をエンジン制御手段に設定したことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明に係る車速制限装置において、トランスミッション制御手段から制御命令を受けないことを、通信手段の制御命令が存在しない、もしくは無効であることとする。
【００１０】
第３の発明は、第１の発明に係る車速制限装置において、エンジン制御手段とトランスミッション制御手段との間の通信が正常か否かを判定する手段を設け、トランスミッション制御手段からの制御命令を受けないことを、通信手段が正常でないこととする。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明に係る車速制限装置において、クラッチペダルが踏まれていないことを検出するクラッチペダル検出手段を設け、変速中を、該クラッチペダル検出手段の検出結果が否であることとする。
【００１３】
【発明の効果】
第１の発明においては、トランスミッション制御手段から制御命令（自動変速に必要なエンジン制御コマンド）を受ける変速中は、エンジン制御手段において、車速制限に優先して変速に必要なエンジン制御が遂行されるので、シフトダウン時のエンジン回転を車速制限の最高回転以上に上昇させることも可能となる。
【００１４】
また、トランスミッション制御手段から制御命令を受けない変速中は、車速制限が解除されるため、運転者のアクセル操作により、エンジン回転を車速制限の最高回転以上に上昇させることが可能となる。
【００１５】
第２の発明においては、トランスミッション制御手段から制御命令が存在しないもしくは無効である変速中は、車速制限が解除されるため、運転者のアクセル操作により、エンジン回転を車速制限の最高回転以上に上昇させることが可能となる。
【００１６】
第３の発明においては、トランスミッション制御手段との通信が正常でない変速中は、車速制限が解除されるため、運転者のアクセル操作により、エンジン回転を車速制限の最高回転以上に上昇させることが可能となる。
【００１７】
第４の発明においては、トランスミッション制御手段との通信が正常でない場合、クラッチペダル検出手段の検出結果が「否」になる（クラッチペダルが踏まれる）と、その間は車速制限が解除されるため、運転者の変速操作により、エンジン回転を車速制限の最高回転以上に上昇させることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１において、１はディーゼルエンジン、２は摩擦クラッチ、３は同期噛合式トランスミッション（変速機）であり、トランスミッション３の出力軸はプロペラシャフト（図示せず）を介してリヤアクスルに連結される。エンジン燃料噴射ポンプに燃料噴射量を制御する電子ガバナ装置１Ａ、クラッチ２にその断続を駆動するクラッチブースタ２Ａ（回路構成に自動制御系と手動制御系を備える）、トランスミッション２３にギヤシフトを駆動するギヤシフトユニット３Ａ、が設けられる。２７はクラッチブースタ２の給排気バルブである。
【００１９】
車両の変速制御に必要な検出手段として、エンジン回転速度を検出するエンジン回転センサ２９、アクセルペダル７の踏み量（アクセル開度の要求量）を検出するアクセル開度センサ２８、クラッチ２のストローク位置を検出するクラッチストロークセンサ２２、トランスミッション３のシフト位置を検出するシフト位置センサ（ギヤシフトユニット３Ａに内蔵される）、トランスミッション３の出力軸から回転速度を検出する車速センサ２１、トランスミッション３のメインシャフト上を遊転するメインギヤの回転速度を検出するギヤ回転センサ２３、が備えられる。
【００２０】
クラッチ２の手動制御と自動制御を切り替えるため、クラッチペダルの初期位置（クラッチ２の接続状態）を検出するクラッチ接スイッチ２４と、同じく踏込位置（クラッチ２の切断状態）を検出するクラッチ断スイッチ２５と、が設けられる。トランスミッション３の変速指示手段として運転室にシフトレバーユニット４が備えられ、シフトレバー４Ａのシフト位置信号（変速指示信号）を出力する。また、運転室にトランスミッション３のシフト位置などを表示するディスプレイユニット１３、車両の変速が運転者の変速操作に応じて行われるマニュアル変速モードと運転状態に応じて自動的に行われるオート変速モードを選択するためのスイッチ３１（オート変速スイッチ）、ブレーキペダル（図示せず）の踏込みを検出するフートブレーキスイッチ２６、が設けられる。１３Ａは警報ブザーである。
【００２１】
変速制御を司るのがトランスミッションコントロールユニット１１およびエンジンコントロールユニット１２であり、これらの間はシリアル通信で結ばれ、変速情報および制御命令（制御コマンド）のやり取りが行えるようになっている。エンジンコントロールユニット１２は、通常時はアクセル開度センサ２８の検出信号およびエンジン回転センサ２９の検出信号に応じた燃料噴射量を燃料噴射ポンプが供給するように電子ガバナ装置１Ａを制御する一方、トランスミッションコントロールユニット１１からの制御命令（制御コマンド）を受けるとその命令に応じたエンジン回転速度が得られるように電子ガバナ装置１Ａを制御する。
【００２２】
トランスミッションコントロールユニット１１は、オート変速スイッチ３１がONの場合、車速センサ２１の検出信号およびアクセル開度センサ２８の検出信号に基づいて変速マップ（予めメモリに設定される）から目標段を求め、シフト位置センサの検出信号（現在段）が目標段と一致しないときに目標段への変速が必要と判定し、目標段への変速を円滑に遂行すべく、クラッチストロークセンサ２９の検出信号，シフト位置センサの検出信号，ギヤ回転センサ２３の検出信号，車速センサ２１の検出信号に基づいて、クラッチブースタ１Ａおよびギヤシフトユニット３Ａを制御する一方、変速中の回転合わせに必要な制御命令をエンジンコントロールユニット１２へ通信する。オート変速スイッチ３１がOFFの場合、シフトレバーユニット４のシフトレバー操作に応じたギヤシフトを遂行すべく、シフトレバーユニット４の変速指示信号およびシフト位置センサの検出信号に基づいてギヤシフトユニット３Ａを制御する。クラッチブースタ２Ａは、クラッチペダルの踏込みにより、手動制御に切り替えられ、その踏み量に応じたストロークに操作可能となるのである。この動作は変速情報としてトランスミッションコントロールユニット１１からエンジンコントロールユニット１２へ通信される。
【００２３】
エンジンコントロールユニット１２に車速制限機能が追加される。車速制限機能は、車速センサ２１の検出信号に基づいて、車速が制限値を超えないように電子ガバナ装置１Ａを制御（燃料噴射を減量制御）するものであり、変速中の回転合わせを行えるよう、車速制限の解除条件が設定される。図２は、車速制限機能を説明するフローチャートであり、S1においては、車速の検出値を制限車速と比較し、車速＞制限車速かどうかを判定する。S1の判定がyesのときは、S2へ進む一方、S1の判定がnoのときは、車速制限の必要がなく、S8へ飛び、電子ガバナ装置１Ａの通常制御（エンジン回転およびアクセル開度に応じた燃料噴射量を供給する制御）を実行する。
【００２４】
S2においては、トランスミッションコントロールユニット１１とエンジンコントロールユニット１２との間を結ぶシリアル通信が正常かどうかを判定する。S2の判定がyesのときは、S3へ進む一方、S2の判定がnoのときは、S7へ飛ぶ。S7においては、クラッチ接スイッチがOFFかどうか（クラッチペダルが踏まれているかどうか）を判定する。S7の判定がyesのときは、運転者による手動変速の操作開始と判断されるので、S8へ進む一方、S7の判定がnoのときは、S6へ移る。
【００２５】
S3においては、変速中かどうか（変速情報の通信があるかどうか）を判定する。S3の判定がyesのときは、S4へ進む一方、S3の判定がnoのときは、S6へ飛び、S1の判定に基づいて車速制限を実行する。S4においては、エンジン制御コマンドが無し（もしくは無効）かどうかを判定する。S4の判定がyesのときは、S5において、S3の変速中が手動制御によるものと判定されるので、車速制限を解除（燃料噴射量の減量制御を一時的にキャンセル）するのである。その一方、S4の判定がnoのときは、S3の変速中が自動制御によるものと判定されるので、S6においては、トランスミッションコントロールユニット１１からの制御コマンドに従うエンジン制御を車速制限の制御に優先して実行する。
【００２６】
このような構成により、通常時は、車速制限の範囲において、アクセル開度およびエンジン回転速度に応じた燃料噴射量が供給され、車速制限を超えると燃料噴射が減量され、エンジン回転速度が車速制限の最高回転以下に抑えられる。走行中において、自動変速が起動されると、所定の処理順序に従ってエンジン回転速度，クラッチ２の断続，トランスミッション３のギヤ抜きおよびギヤ入れ、が制御されるのあり、エンジンコントロールユニット１２において、トランスミッションコントロールユニット１１からの制御コマンドに従うエンジン制御が車速制限の制御に優先して実行されるので、目標段への変速動作も円滑に遂行されることになる。
【００２７】
手動変速が行われると、エンジンコントロールユニット１２においては、制御コマンドのない変速中と判定され、車速制限中であれば、その制限は解除されるので、降坂時などにおいて、変速（シフトダウン）に伴うエンジンの回転合わせのため、運転者のアクセル操作により、エンジン回転を車速制限の最高回転以上に上昇させることが可能となるのである。
【００２８】
トランスミッションコントロールユニット１１とエンジンコントロールユニット１２との通信が損なわれると、変速中かどうかの判定が行われないことになるが、運転者によるクラッチペダルの踏込み操作により、車速制限が解除されるので、変速に伴うエンジンの回転合わせが可能となり、車両の走行も支障なく継続できる。
【００２９】
図２において、S1〜S5へ至る処理が、トランスミッションコントロールユニット１１から制御命令を受けない（もしくは無効の）変速中は車速制限を解除する手段、S1〜S4からS6へ至る処理が、トランスミッションコントロールユニット１１から制御命令を受ける変速中は車速制限に優先して制御命令を遂行する手段、S1，S2，S7からS8へ至る処理が、通信が正常でなくかつクラッチペダルの踏込みが成立するとその間は車速制限を解除する手段、を構成する。
【００３０】
このような制御の設定により、既存の検出手段を利用して新たに検出手段を増やすことなく、自動変速車両の車速制限機能（変速中に車速制限を一時的に解除する機能も含む）を廉価に実現できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を表すシステムの概要図である。
【図２】同じくエンジンコントロールユニットの制御内容を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ電子ガバナ装置
２Ａクラッチブースタ
３Ａギヤシフトユニット
４シフトレバーユニット
１１トランスミッションコントロールユニット
１２エンジンコントロールユニット
２１車速センサ
２２クラッチストロークセンサ
２３ギヤ回転センサ
２４クラッチ接スイッチ
２８アクセル開度センサ
２９エンジン回転センサ
３１オート変速スイッチ

Claims

非変速中はアクセル開度に応じたエンジン回転／エンジントルクを、変速中は自動変速の制御命令に応じたエンジン回転／エンジントルクを、各々制御するエンジン制御手段と、
運転状態に応じた目標段への自動変速を遂行すべくクラッチの断続および変速機のギヤシフトを制御するトランスミッション制御手段と、
これらの間で制御命令をやり取りする通信手段と、
クラッチの断続と変速機のギヤシフトとエンジンのアクセル開度を人為的に手動制御するための手段と、
を備える自動変速車両において、
車速が制限値を超えないようにエンジン回転速度を制御する手段と、
トランスミッション制御手段から制御命令を受ける変速中は車速制限に優先してトランスミッション制御手段からの制御命令を遂行する手段と、
トランスミッション制御手段から制御命令を受けない変速中は車速制限を解除する手段と、
をエンジン制御手段に設定したことを特徴とする自動変速車両の速度制限装置。
トランスミッション制御手段から制御命令を受けないことを、通信手段の制御命令が存在しない、もしくは無効であることとする、請求項１に記載の車速制限装置。
エンジン制御手段とトランスミッション制御手段との間の通信が正常か否かを判定する手段を設け、トランスミッション制御手段からの制御命令を受けないことを、通信手段が正常でないこととする、請求項１に記載の速度制限装置。
クラッチペダルが踏まれていないことを検出するクラッチペダル検出手段を設け、変速中を、該クラッチペダル検出手段の検出結果が否であることとする、請求項３に記載の速度制限装置。