JP5531924B2 - 車両停止補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両停止補助装置に関する。

車両停止時にエンジンを停止するアイドリングストップを行う車両では、アイドリングストップ時に運転者がフットブレーキをかけることで車両の停止状態を維持する。特許文献１には、車両停止時にブレーキペダルが所定の位置まで踏み込まれるとブレーキ制動圧力を保持して車両の移動を規制する車両停止補助装置が記載されている。

特開２００８−２３９０３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両停止補助装置では、ブレーキ制動圧力を保持するための電磁弁が別途必要となる。また、電磁弁を制御するための制御回路が別途必要となる。結果として、装置構成が複雑になる。

本発明の目的は、アイドリングストップ時に車両の停止状態を保持する車両停止補助装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によると、車両停止補助装置が備える制御手段は、車両速度検出手段により車両速度が０であると検出されると車両が停止していると判断する。このとき、ブレーキ操作量検出手段により検出されるブレーキペダルの操作量が所定の閾値以上であり、かつ、アクセル操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量が第１閾値以下である場合、制御手段はシフトバイワイヤアクチュエータによりマニュアルバルブのシフトレンジである機械シフトレンジをパーキングレンジへ切り換えるパーキングレンジ切換処理を実行する。これにより、運転者がフットブレーキをかけなくても車両は停止状態を維持する。
さらに、レンジ検出手段により運転者が選択しているシフトレンジである操作シフトレンジが車両の前進を可能にするレンジであることを検出した場合、制御手段は内燃機関の運転を停止する内燃機関停止処理、すなわちアイドリングストップ、を実行する。これにより、運転者がアイドリングストップ時にフットブレーキをかけていなくても車両は停止状態を維持することができる。したがって、アイドリングストップ時の運転者の負担を軽減することができる。また、既存のパーキングレンジ切換処理を用いてアイドリングストップ中の車両停止状態を維持することから、簡素な構成で車両停止を補助することができる。

請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の車両停止補助装置はパーキングブレーキ検出手段を備えている。制御手段はパーキングブレーキ検出手段によりパーキングブレーキが解除されていると検出した場合、機械シフトレンジをパーキングレンジに切り換えるパーキングレンジ切換処理を実行する。これにより、パーキングブレーキがかかっている場合、車両停止補助装置はパーキングレンジへの切換処理をしなくなる。したがって、２種類のブレーキが同時にかけられることはなく、アイドリングストップからの再発進時の運転者の誤操作を防ぐことができる。

請求項３に記載の発明によると、前述の内燃機関停止処理を実行した後、アクセル操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量が第１閾値より小さい第２閾値以上になった場合、制御手段は内燃機関の運転を開始する内燃機関運転処理を実行する。
請求項４に記載の発明によると、パーキング切換処理を実行するときの操作シフトレンジを記憶する記憶手段を備え、前述の内燃機関停止処理を実行した後、アクセル操作量検出手段により検出されるアクセルペダルの操作量が前述の第１閾値以上になった場合、パーキングレンジから記憶手段が記憶する操作シフトレンジのレンジへ機械シフトレンジを変更するレンジ復帰処理を実行する。
アイドリングストップによる内燃機関停止後、運転者はアクセル操作により内燃機関を始動する。このとき、アクセルペダルの操作量は機械シフトレンジをパーキングレンジから車両の移動を可能にするレンジに切り換える第１閾値より小さい第２閾値を基準としている。これにより、運転者がアクセルペダルを第２閾値以上に操作したとき、機械シフトレンジはパーキングレンジの状態が保持されたまま内燃機関は始動することとなる。その後、運転者によるアクセル操作量が第１閾値以上になると、機械シフトレンジは記憶手段が記憶する操作シフトレンジのレンジに変更され、車両は移動することができる。これにより、内燃機関始動時の車両の急発進を防ぐことができる。また、運転者はアクセル操作のみでアイドリングストップ状態から再発進することができる。

請求項５に係る発明によると、プログラムは請求項１から４のいずれか一項に記載の車両停止補助装置が備える各手段としてコンピュータを機能させる。

本発明の実施形態による車両停止補助装置の構成を表す模式図である。 本発明の実施形態による車両停止補助装置の車両停止制御に関するフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように車両停止補助装置１は、ＥＣＵ１０、車速センサ２０、パーキングブレーキスイッチ３０、ブレーキペダルセンサ４０、アクセルペダルセンサ５０、レンジセンサ６０、シフトバイワイヤアクチュエータ７０から構成されている。なお、車両停止補助装置１は、車両停止時にアイドリング状態を検知するとエンジンを停止するアイドリングストップ車に取り付けられている。

ＥＣＵ１０は、車両停止補助装置１全体を制御する。このＥＣＵ１０は、いわゆるマイクロコンピュータシステムとして構成されており、ＣＰＵ及び、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、バスライン等を備えている。ＥＣＵ１０は、後述する車速センサ２０、パーキングブレーキスイッチ３０、ブレーキペダルセンサ４０、アクセルペダルセンサ５０、レンジセンサ６０およびシフトバイワイヤアクチュエータ７０と電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、各センサより入力される信号に基づいて判断を行う。ＥＣＵ１０は、特許請求の範囲に記載の「制御手段」に相当する。

車速センサ２０は、車両の速度を検出するものであり、例えばドライブシャフトの外周部に取り付けられている。車速センサ２０は、車両速度を示すパルス信号をＥＣＵ１０に入力する。車速センサ２０は、特許請求の範囲に記載の「車両速度検出手段」に相当する。

パーキングブレーキスイッチ３０は、パーキングブレーキシステムのレバー部に配置されている。パーキングブレーキスイッチ３０は、パーキングブレーキが作動している場合にはオン信号をＥＣＵ１０へ出力し、作動していない場合、すなわちパーキングブレーキが解除されている場合には、オフ信号をＥＣＵ１０へ出力する。パーキングブレーキスイッチ３０は、特許請求の範囲に記載の「パーキングブレーキ検出手段」に相当する。

ブレーキペダルセンサ４０は、ブレーキペダルと接続している。ブレーキペダルセンサ４０は、ブレーキペダルで操作するブレーキ圧を検出し、当該ブレーキ圧を電気信号としてＥＣＵ１０へ出力する。ブレーキペダルセンサ４０は、特許請求の範囲に記載の「ブレーキ操作量検出手段」に相当する。

アクセルペダルセンサ５０は、アクセルペダルと接続している。アクセル開度を検出するアクセルペダルセンサ５０は回転角センサであり、アクセル開度に対応した回転位置に応じてリニアな電圧信号を出力する。出力された電圧信号はＥＣＵ１０へ入力される。アクセルペダルセンサ５０は、特許請求の範囲に記載の「アクセル操作量検出手段」に相当する。

レンジセンサ６０は、シフトバイワイヤアクチュエータ７０とＥＣＵ１０とを接続する。レンジセンサ６０は、シフトバイワイヤアクチュエータ７０を介してマニュアルバルブ８６のシフトレンジを検出し、ＥＣＵ１０へ出力する。一方、運転者が選択するシフトレンジは図示しないレンジスイッチを経由してＥＣＵ１０に入力される。レンジセンサ６０およびＥＣＵ１０は、特許請求の範囲に記載の「レンジ検出手段」に相当する。

シフトバイワイヤアクチュエータ７０は、自動変速機を構成する伝達機構部８０の駆動軸部材８１と接続している。運転者が選択するシフトレンジがＥＣＵ１０に入力されると、ＥＣＵ１０と電気的に接続しているシフトバイワイヤアクチュエータ７０は駆動軸部材８１を回転駆動させシフトレンジを変更する。

伝達機構部８０は、図１に示すように駆動軸部材８１、ディテントプレート８２およびローラ８３などを有している。駆動軸部材８１は、シフトバイワイヤアクチュエータ７０に接続し、シフトバイワイヤアクチュエータ７０によって回転駆動される。ディテントプレート８２は、駆動軸部材８１から径方向外側に伸びて駆動軸部材８１と一体に回転可能に取り付けられている。これにより、ディテントプレート８２は、シフトバイワイヤアクチュエータ７０によって回転駆動される。ディテントプレート８２は、駆動軸部材８１と平行に突出するピン８４を有している。ピン８４は、マニュアルバルブ８６に接続している。その結果、ディテントプレート８２が駆動軸部材８１とともに回転することにより、マニュアルバルブ８６は軸方向へ往復移動する。すなわち、伝達機構部８０は、シフトバイワイヤアクチュエータ７０の回転駆動力を直線運動に変換してマニュアルバルブ８６に伝達する。

ディテントプレート８２は、径方向において駆動軸部材８１と反対側の端部に複数のディテントプレート凹部８３１を有している。ディテントプレート凹部８３１は、それぞれ自動変速機のシフトレンジに対応している。ローラ８３は、板ばね８５の先端に支持されている。ローラ８３がディテントプレート８２のディテントプレート凹部８３１のいずれかに噛み合うことによって、マニュアルバルブ８６の軸方向の位置が決定される。駆動軸部材８１を経由してディテントプレート８２に回転力が加わると、ローラ８３は隣接する他のディテントプレート凹部８３１へ移動する。その結果、シフトバイワイヤアクチュエータ７０によって駆動軸部材８１を回転させることにより、マニュアルバルブ８６の軸方向の位置が変化し、自動変速機はシフトレンジが変更される。

パーキングロック部９０は、パーキングギヤ９１の外周部に形成されている凹部９２にロックアーム９３の爪９４を噛み合わせることにより、自動変速機の出力軸の回転を規制する。パーキングロック部９０のロッド９５は、略Ｌ字形状に形成されている。ロッド９５は、一端がディテントプレート８２に固定され、他端がテーパコーン状のコーンヘッド９６に接続している。コーンヘッド９６は、スプリング９７によって軸方向へ往復移動可能にロックアーム９３に押し付けられている。ディテントプレート８２の回転によってコーンヘッド９６が軸方向へ往復移動することにより、コーンヘッド９６はロックアーム９３を図１の上下へ駆動する。ディテントプレート８２のパーキングレンジに対応するディテントプレート凹部８３１とストッパ８３とが噛み合う角度までディテントプレート８２が回転すると、マニュアルバルブ８６が「パーキングレンジ」に切り換えられるとともに、コーンヘッド９６がロックアーム９３を押し付け、ロックアーム９３の爪９４がパーキングギヤ９１の凹部９２に噛み合う。その結果、自動変速機の出力軸は機械的に回転が規制され、自動変速機のパーキングレンジが達成される。

（作用）
次に本形態での車両停止補助処理を図２のフローチャートに基づき説明する。なお本形態での車両停止補助処理は、車速センサ２０で検出する車両速度が所定の速度を下回っていると判断された場合、繰り返し実行される。

最初のステップ（以下、「ステップ」を省略し、単に記号Ｓで示す）１０１において、車速センサ２０が検出する車両速度が「０」であるか否かをＥＣＵ１０は判断する。ここで車両速度が「０」であると判断された場合、Ｓ１０２に移行する。一方、車両速度が「０」でないと判断された場合、すなわち走行中である場合には、以降の処理は実行せず、車両停止補助処理は終了する。

Ｓ１０２では、パーキングブレーキスイッチ３０が出力する信号からパーキングブレーキが解除されているか否かを判断する。上述したようにパーキングブレーキの使用中にはオン信号が入力されるため、オフ信号が入力された場合に肯定判断されることになる。ここでパーキングブレーキが解除されていると判断された場合、Ｓ１０３へ移行する。一方、パーキングブレーキが解除されていないと判断された場合、すなわちパーキングブレーキが作動中である場合には、以降の処理を実行せず、車両停止補助処理を終了する。

Ｓ１０３では、ブレーキ圧が閾値以上であるか否かを判断する。ブレーキペダルで操作するブレーキ圧が閾値以上であると判断された場合、Ｓ１０４へ移行する。一方、ブレーキ圧が閾値より小さいと判断された場合、以降の処理を実行せず、車両停止補助処理を終了する。

Ｓ１０４では、アクセル開度が第１閾値以下であるか否かを判断する。アクセル開度が第１閾値以下である場合、Ｓ１０５に移行する。一方、アクセル開度が第１閾値より大きい場合、以降の処理を実行せず、車両停止補助処理を終了する。

Ｓ１０５では、運転者が選択しているシフトレンジ、例えばドライブレンジであることを記憶する。続くＳ１０６では、マニュアルバルブのシフトレンジをパーキングレンジに切り換える。パーキングレンジでは、図１に示すロックアーム９３の爪９４がパーキングギヤ９１の凹部９２に噛み合うことで機械的に車両は停止する。このとき、運転者が選択しているシフトレンジはドライブレンジのままである。続くＳ１０７では、エンジンを停止する。これにより、マニュアルバルブのレンジがパーキングレンジに切り替わった状態でエンジンの運転を停止するアイドリングストップが実行される。なお、運転者が選択しているシフトレンジは、特許請求の範囲に記載の「操作シフトレンジ」に相当する。また、マニュアルバルブのシフトレンジは、特許請求の範囲に記載の「機械シフトレンジ」に相当する。

Ｓ１０８では、アクセル開度が第２閾値以上であるか否かを判断する。ここでアクセル開度の第２閾値は、第１閾値より小さい値に設定されている。アクセル開度が第２閾値より小さい場合、Ｓ１０９に移行せず、Ｓ１０８の判断処理を繰り返す。一方、アクセル開度が第２閾値以上である場合、Ｓ１０９に移行する。Ｓ１０９では、停止をしているエンジンを始動する。

Ｓ１１０では、アクセル開度が第１閾値以上であるか否かを判断する。アクセル開度が第１閾値以上である場合、Ｓ１１１へ移行する。一方、アクセル開度が第１閾値より小さい場合、Ｓ１１０の判断処理を繰り返す。
Ｓ１１１では、Ｓ１０５においてＥＣＵ１０が記憶したシフトレンジ、すなわちマニュアルバルブのシフトレンジをドライブレンジに戻す。

（効果）
次に本形態の車両停止補助装置１の効果について説明する。
（１）ＥＣＵ１０は、アイドリングストップが実行される前にシフトバイワイヤアクチュエータ７０を介してマニュアルバルブのシフトレンジをパーキングレンジに変更する。その後、エンジンが停止し、アイドリングストップが実行される。これにより、運転者はアイドリングストップ実行中にブレーキペダルを操作しなくても車両は停止状態を維持するため、運転者の負担が軽減される。

（２）すでに車両に搭載されているパーキングレンジ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサなどを利用することで、アイドリングストップ時に車両の停止状態を維持することができる。これにより、車両の停止を補助するための構成を簡素にすることができる。

（３）マニュアルバルブのシフトレンジは、パーキングブレーキが解除されていることを条件としてパーキングレンジに変更される。これにより、パーキングブレーキとパーキングレンジによるブレーキとの２種類のブレーキが同時にかかることはない。したがって、アイドリングストップからの再発進時に運転手が操作を誤ることなく、エンジンの再始動および発進することができる。

（４）エンジン停止後、車両を再発進するためには運転者はアクセルペダルを操作する。このとき、アクセル開度の閾値として、エンジンを再始動するための第１閾値とレンジ復帰処理のための第２閾値とが設けられている。このとき、第２閾値には第１閾値より小さい値が設定されている。これにより、運転者のアクセル操作によりパーキングブレーキがかかったままエンジンは再始動することとなる。したがって、エンジンを再始動するとき、エンジン回転数の急上昇による急発進を防ぐことができる。

（５）運転者は、エンジン停止後、エンジンの再始動からシフトレンジの復帰によるドライブレンジへの変更までアクセルペダルの操作のみで車両を再発進することができる。これにより、再発進時の運転者の負担が軽減される。

（その他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、運転者が選択するシフトレンジはドライブレンジとした。しかし、運転者が選択するシフトレンジはこれに限定されなくてもよい。ローレンジやセカンドレンジなど車両を前進させるレンジであればよい。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１０ ・・・ＥＣＵ（制御手段、レンジ検出手段）、
２０ ・・・車速センサ（車両速度検出手段）、
３０ ・・・パーキングブレーキスイッチ（パーキングブレーキ検出手段）、
４０ ・・・ブレーキペダルセンサ（ブレーキ操作量検出手段）、
５０ ・・・アクセルペダルセンサ（アクセル操作量検出手段）、
６０ ・・・レンジセンサ（レンジ検出手段）、
７０ ・・・シフトバイワイヤアクチュエータ、
８６ ・・・マニュアルバルブ。

Claims (5)

1. 車両速度を検出する車両速度検出手段と、
   ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、
   アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
   運転者が選択しているシフトレンジである操作シフトレンジとマニュアルバルブのシフトレンジである機械シフトレンジとを検出するレンジ検出手段と、
   前記機械シフトレンジの切換を行うシフトバイワイヤアクチュエータと、
   前記シフトバイワイヤアクチュエータを制御し前記機械シフトレンジの切換を行う制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記車両速度検出手段により車両速度が０であると検出され、かつ、前記ブレーキ操作量検出手段にて検出される前記ブレーキペダルの操作量が所定の閾値以上であり、かつ、前記アクセル操作量検出手段にて検出される前記アクセルペダルの操作量が第１閾値以下である場合、
   前記シフトバイワイヤアクチュエータにより前記機械シフトレンジを車両の移動が規制されるパーキングレンジへ切り換えるパーキングレンジ切換処理を実行し、
   前記制御手段は、前記パーキングレンジ切換処理を実行した後、前記レンジ検出手段にて検出される前記操作シフトレンジが前記車両の前進を可能とするレンジであると検出された場合、内燃機関の運転を停止する内燃機関停止処理を実行することを特徴とする車両停止補助装置。
2. 請求項１に記載の車両停止補助装置において、
   パーキングブレーキが解除されているか否かを検出するパーキングブレーキ検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記パーキングブレーキ検出手段にてパーキングブレーキが解除されていると検出された場合、前記パーキングレンジ切換処理を実行することを特徴とする車両停止補助装置。
3. 請求項１または２に記載の車両停止補助装置において、
   前記制御手段は、前記内燃機関停止処理を実行した後、前記アクセル操作量検出手段にて検出される前記アクセルペダルの操作量が前記第１閾値より小さい第２閾値以上になった場合、内燃機関の運転を開始する内燃機関運転処理を実行することを特徴とする車両停止補助装置。
4. 請求項３に記載の車両停止補助装置において、
   前記パーキング切換処理を実行するときの前記操作シフトレンジを記憶する記憶手段を備え、
   前記制御手段は、前記内燃機関運転処理を実行した後、前記アクセル操作量検出手段にて検出される前記アクセルペダルの操作量が前記第１閾値以上になると、前記パーキングレンジから前記記憶手段が記憶する前記操作シフトレンジのレンジへ前記機械シフトレンジを変更するレンジ復帰処理を実行することを特徴とする車両停止補助装置。
   
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の車両停止補助装置の備える各手段としてコンピュータを機能させるプログラム。

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