JPS6361643A - 車両の非常用制御装置 - 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、車両の非常用制御装置に関し、特に電子制御
装置が故障の際でも、発進、走行が可能な車両の非常用
制御装置に関する。

（従来の技術） 最近、マイクロコンピュータからなる電子制御装置によ
り制御される車両が開発されている。この種車両は、エ
ンジンの回転数制御、変速機のギヤ切換制御、クラッチ
制御の外、各種アクセサリの制御が電子制御装置にて制
御されている。電子制御装置による車両の制御は、まず
これにより制御されるエンジンなどの被制御装置および
これら被制御装ａを駆動する各種アクチュエータなどに
設けられた各種センサからの信号が電子制御装置に入力
される。そして電子制御装置がこれにより制御を受ける
各種アクチュエータの次の制御量を演算した後、これら
のアクチュエータに制御信号を発し、被制御装置の動作
制御を行うようになされている。

ところで、上述のような従来技術による車両が、これに
搭載した電子制御装置に故障が発生した場合、この電子
制御装置に代って非常用として最低限の車両走行が可能
であるような非常用制御装置を設ける提案が特願昭６０
−２１７４７１号にて示されている。

上記の提案によれば、車両に上述のような故障が発生し
走行不可能となった場合、車両を停止させた後、非常用
制御装置に電源を切換えて作動させる。

この状態で運転者が必要によりギヤを１速または後退（
Ｒ）に入れアクセルペダルを踏込むと、アクセルペダル
踏込信号が非常用制御装置に送られ、この制御装置はア
クセルペダル踏込信号に対応して、エンジンに燃料を供
給すると共に、予めクラッチ制御点として設定されてい
る値を超えると、断状態となっているクラッチは一定の
速度で接方向に駆動される。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のような故障時バックアップシステムにおいて、断
状態のクラッチを接方向に駆動させるクラッチ接命令は
、予め設定されたアクセルペダル踏込量（センサ信号出
力）を超える点で発せられるが、クラッチ制御について
はアクセルペダル踏込量および踏込速度には全く関係が
なく、ただ車両が非常発進を最低回部にするようなラフ
制御である。

上述のようなバックアップ対策を講じた車両において、
例えば第１０図に示す吹き上り特性を持つＭＩＮ−ＭＡ
Ｘガバナ（ＲＡＤガバナ）を用いたディーゼルエンジン
ではあるアクセルペダル踏込量（ラック位置）から急に
エンジンが吹き上るため、非常発進の際、車両に大きな
ショックが発生するという欠点がある。

このような発進ショックを避けるため、非常発進の除徐
々にアクセルペダルを踏込んで行けば、ある程度発進シ
ョックを防ぐことはできるが、事故発生時のようなとっ
さの場合は急にアクセルペダルを踏込んでしまうため、
発進ショックが発生し易いことになる。また上述のよう
な従来装置では、雪路などのようにタイヤと路面間の摩
擦係数の小さい路面での発進時には、タイヤがスリップ
を起し発進不能となる。

このような欠点を防ぐため、アクセルペダルの踏込量に
対応してクラッチを駆動させるようにすれば上記欠点は
改善されるが、正常時の電子制御装置と同様な構成を要
するため複雑で高価なものが必要となる。

本発明は、上述のような従来の欠点を改善するものであ
り、その目的は、車両故障時の非常発進において、高価
で複雑な装置を用いることなく、非常時の発進、走行を
円滑にできるような車両の非常用制御装置を提供するこ
とである。

（問題点を解決するた灼の手段） 本発明の目的を達成するために、アクセルペダルの踏込
量に対応してクラッチ接断と、エンジンへの燃料供給量
とを制御する手段を有し、かつこのアクセルペダルの踏
込量とエンジンへの燃料供給量との関係を非線形とする
手段を有する車両の非常用制御装置が提供される。

（作用） 本発明は、アクセルペダルの踏込量と、これに対応する
燃料供給量との関係を非線形としており、車両の非常発
進の際、アクセルペダルの踏込み初期には、踏込量に対
する燃料供給量の増加が少なく、急なエンジンの吹き上
りを防止でき、またエンジンの吹き上りまでのアクセル
ペダルの踏込量を大きく取ることができるので、エンジ
ンの低回転範囲で、クラッチを接ぐことが容易となり、
発進ショックを防止し非常時において円滑な発進、走行
が可能となる作用がある。

（実施例） 次に、本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明する
。

第１図は本発明を実現するためのエンジン、変速機、ク
ラッチなどの関連を示す第１の実施例の構成ブロック図
、第２図はその各部分のアクチュエータの構成ブロック
図である。

第１図において、１は電子制御装置であり、２は非常用
制御装置である。３はエンジンであり、１１はそのエン
ジンアクチュエータで、正常時エンジンアクチュエータ
ｌｌａ、非常用エンジンアクチュエータｌｌｂからなる
。４はクラッチであり、１０はそのクラッチアクチュエ
ータで、正常時クラッチアクチュエータ１０ａ、非常用
クラッチアクチュエータ１０ｂからなる。５は変速機で
あり、９はそのトランスミッションアクチュエータで、
正常時トランスミッションアクチュエータ９ａ、非常用
トランスミッションアクチュエータ９ｂからなる。６は
スタータであり、１２はそのスタータ駆動装置で、正常
時スタータ駆動装置１２ａ、非常用スタータ駆動装置１
２ｂからなる。

なお、７はセレクトレバー、８は車速センサである。１
３はアクセルセンサで、正常時アクセルセンサ１３ａ、
非常用アクセルセンサ１３ｂからなる。この非常用アク
セルセンサ１３ｂは、非常時にクラッチアクチュエータ
１０とモータ２５（第２図）とを同時に制御する信号を
発生するポテンショメータからなり、このポテンショメ
ータは後述するように非線形の特性を有している。１４
は電源切換スイッチであり、電子制御装と１と非常用制
御装置２との電源を切換えるためのものである。

１５は非常時に走行する際、ドライバーがギヤ段を指定
する非常用ギヤスイッチであり、後退、ニュートラル、
ｌ速の切換えを行うためのものである。

１６はＯＫインジケータであり、非常用のギヤ段処理が
終り、アクセル踏込みにより走行可能又は空吹かし可ｆ
距であることをドライバーに伝えるランプである。

また、２８はエンジン回転センサ、２９はインプットシ
ャフト回転センサをそれぞれ示す。

ここで前述の電子制御装置１は、正常時にはセレクトレ
バー７からの信号、車速センサ８からの信号、正常時ア
クセルセンサ１３ａからの信号、エンジン回転センサ２
８からの信号、インプットシャフト回転センサ２９から
の信号、その他図示しないクラッチストローク、ギヤ信
号等の入力信号を受け、正常時トランスミッションアク
チュエータ９ａ、正常時クラッチアクチュエータｌＯａ
、正常時エンジンアクチュエータｌｌａ、正常時スター
タ駆動装置ｉ！ｔ　１２　ａ等を駆動し、適切なギヤ操
作、クラ−２チ制御、エンジン制御を行うものである。

一方、非常用制御装置２は電子制御装置ｌが故障時に、
電源切換スイッチ１４により電子制御装置ｌへの電源が
遮断されると同時に通電され、非常用スタータ駆動装置
１２ｂをオンにしてエンジンスタートの準備をなし、そ
れと同時に非常用ギヤスイッチ１５及び非常用アクセル
センサ１３ｂからの信号により、トランスミッションギ
ヤ切換え操作、クラッチの接断操作及びエンジン制御を
行うものであり、非常用制御装置２の有するメモリには
各種制御用プログラムを備えている。

次に、第２図を参照して各７クチユエータの構成を説明
する。最初に正常時の制御用アクチュエータの構成を説
明すると、１７はセレクトアクチュエータで３位置シリ
ンダ構造となっており、電磁バルブＶ　ｌ　　＋　ｖ２
の選択制御によりｌ速−Ｒ位首、２速−３速位置、４速
−５速位置の３つのセレクト位置に操作されるように構
成されている。１８はシフトアクチュエータであり、セ
レクトアクチュエータ１７と同様な構造を有し、電磁バ
ルブＶ；５．Ｖ４の選択制御により３つのシフト位置に
操作される。そして、セレクトアクチュエータ１７、シ
フトアクチュエータ１８．電磁バルブｖ、、ｖ２．Ｖ５
．Ｖ、Ｉは正常時のトランスミッションアクチュエータ
９ａを構成している。

１９はクラッチアクチュエータであり、バネバイアスさ
れた構造で片側だけに弾性力が加えられるタイプのもの
である。このクラッチの接・断は電磁バルブｖ５．ｖ６
によっ゛て制御される。そして、このクラッチアクチュ
エータ１９、ｔ＃、磁バルブＶ５　、Ｖｓは正常時クラ
−７チアクチユエータ１０ａを構成している。

２０はエンジンアクチュエータであり、前述のクラッチ
アクチュエータと同様の構造を有し、電磁バルブｖ７．
７日の制御によりエンジン回転を制御する。そして、こ
のエンジンアクチュエータ２０、電磁パル１フフ、フ日
は正常時エンジンアクチュエータｌｌａを構成している
。

２６はスタータリレーであり正常時スタータ駆動装置１
２ａを構成している。

次に、非常用アクチュエータの構成を説明すると、電磁
バルブＶｅｏは油圧源２１を正常時アクチュエータから
非常用アクチュエータに切換えるメインバルブである。

電磁バルブＶｅ１はセレクトアクチュエータ１７の非常
用の電磁バルブであり、オンすると図示の例では１速−
Ｒ位置にセレクトされる。

電磁バルブＶｅ２．Ｖｅ３はシフトアクチュエータ１８
の非常用のＭｌ電磁バルブある。

そして、電磁バルブＶｅｌ　、Ｖｓ２　、Ｖｓ３及びセ
レクトアクチュエータ１７、シフトアクチュエータ１８
は非常用トランスミッションアクチュエータ９ｂを構成
している。

電磁バルブＶｅ４はクラッチアクチュエータ１９の非常
用の電磁バルブであり、オンするとクラッチ断、オフす
るとクラッチ接となる。この電磁バルブＶｅ４及びクラ
−２チアクチユエータ１９は非常用クラッチアクチュエ
ータ１０ｂを構成している。

％−タ２５Ｊｉエンジン３のロードコントロールレバー
に接続された非常時制御用のアクチュエータであり、こ
のモータ２５には非常用アクセルセンサ１３ｂの非線形
特性のポテンショメータの信号が入力され、エンジンア
クチュエータ２０を駆動してエンジン１３を制御する。

非常用スタータリレー２７は非常用制御装置２の指令に
よりエンジン３を駆動するものであり、非常用スタータ
駆動装置１２ｂを構成している。

なお、ここで非常用の油圧経路２３は点線で示し、正常
時の制御用油圧経路２４は実線で示してあり、２１．２
２はそれぞれ油圧源及びタンクを示す。

、第３図は非常用アクセルセンサ１３ｂの非線形特性を
有するポテンショメータの説明図であり、第４図はアク
セルペダル踏込量とアクセルセンサ出力電圧との関係を
示す曲線図である。そして、ポテンショメータの両端に
例えば５ｖを与えると、アクセルペダル踏込量の半ばの
位置ではその出力電圧はＩＶを示すように、アクセルペ
ダル踏込量に出力電圧が正比例することなく、踏込みの
初期では抵抗値の変化が少なく、踏込みの終期に近づく
と抵抗値が大きく変化するよう構成されている。そして
、エンジン制御の場合は例えばポテンショメータ出力信
号が０．５Ｖ程度まではアイドル状態であり、これを過
ぎると徐々に回転が上昇していく、一方クラッチ制御は
出力信号がＩＶ程度でクラッチが接になり始めるので、
エンジンの吹上りをアクセルペダル踏込みの前半で抑え
低回転の状態でクラッチをつなぐことになり１発進ショ
ックを抑制するよう構成されている。

次に、第５図の第１の実施例の処理フロー図を参照して
本実施例の非常用の発進ル制御動作について説明する。

車両が走行中に電子制御装置１に故障が発生したとき、
第１図に示す電源切換スイッチ１４を非常用制御装置側
に切換える。

電源切換スイッチ１４の切換えにより非常用制御装置２
に電源が投入されると、非常用スタータリレー２７をオ
ンし、エンジンスタートを準備状態にしてエンジン３を
始動可使にする。また同時に、電磁バルブＶｅｏをオン
にして油圧経路２３に作動油を通じ、各種の非常用アク
チュエータの使用を可使にする（ステップｌ）。

ステップ？ではＯＫインジケータを消灯し、ドライバー
の所望するギヤ段にギヤ入れ操作が終了するまでは点灯
を行わない。

ステップ３ではドライバーの操作するギヤ位置を非常用
ギヤスイッチ１５から読込み、ニュートラル／ｌ速／後
退のいずれ°に操作されたかをチェックする。

まず１速の場合はステップ４に進み、クラッチ断にする
ため電磁バルブＶｅ４をオンし、クラッチアクチュエー
タ１９を駆動して、クラッチが断となる時Ｍ　（０、５
秒）待機する。

ステップ５ではシフト抜きのため、電磁バルブＶｅ２　
、Ｖｅ３をオンしてシフトアクチュエータ１８を作動さ
せ、０．５秒経過してシフト抜きが終了後、電磁バルブ
Ｖｅ２．Ｖｅ５をオフにする。

つぎに、−速セレクトのため電磁バルブＶｅｌをオンし
てセレクトアクチュエータ１７を作動させ、０．５秒継
続してセレクトが終了後電磁バルブＶｅ１をオフにする
。

その後、ステップ７にて電磁バルブＶｅ５をオンにして
ｌ連方向にシフトし、ステップ８にて非常用アクセルセ
ンサ１３ｂからの信号をチェックして、アイドルの場合
はステップ９にてＯＫインジケータ１６を点灯する。

ステップ１０にては非常用アクセルセンサ１３ｂからの
信号により、非常用クラッチアクチュエータ１０ｂおよ
びモータ２５を制御して車両を発進させることになるが
、第３図、第４図にて説明したように、非常用アクセル
センサ１３ｂに設けたポテンショメータからの信号はア
クセルペダル踏込量に対して非線形の特性を有している
ため、第６図に示す制御が行われる。

すなわち、第６図に示すようにアクセルペダル踏込量の
初期の間は燃料供給量が少ないため、エンジン回転数が
上昇せず、この低回転の状態でクラッチを接にする制御
が行われるので、発進ショックも少なく円滑な発進とな
り、アクセルペダル踏込量が半ばを過ぎると急激に燃料
供給量も増加して走行することになる。また、この踏込
量の半ばを過ぎた後半の状態で車両の速度を広範囲に制
御できるので、意識的な深い踏込みを行うことにより急
発進も可能となり、雪路、平坦路、坂道などそれぞれに
対応した走行制御が容易となる。

なお、第６図に示す（Ａ）の範囲はアクセルペダル踏込
量に応じて燃料供給量の変化が少ないので、クラッチ接
断のヒステリシスに対応できることになる。

第５図の処理フロー図におけるステップ１１〜ステツプ
１４は後退段にセレクトされた場合の処理のフローであ
り、ステップ１５〜２０はニュートラル段にセレクトさ
れた場合の処理のフローである。

また、ステップ２１〜ステツプ２４は、ドライバーの操
作するギヤ段が変ったとき、速やかに対応するため例え
ば０．２秒毎の割込み制御を行うためのフローである。

つぎに第７図は本発明の第２の実施例の構成を示す構成
ブロック図であり、第１図と同一の部分には同一の符号
を付けその説明は省略する。

第７図において、非常用アクセルセンサ１３ｃは通常の
線形特性のポテンショメータを有するアクセルセンサで
あり、アクセルペダル踏込量に比例した信号を非常用制
御装置 また、非常用＃Ｉｌ装鐙２のメモリには非線形制御プロ
グラム、例えば第４図に示すアクセルペダル踏込量とア
クセルセンサ出力電圧との関連の曲線図の如く非線形に
制御するプログラムが非線形マツプ２ａとして格納され
ている。そして、車両の発進時にドライバーの踏込みに
よるアクセルペダル踏込量に比例した信号が非常用制御
装置２に入力されると、メモリに格納された非線形マツ
プ２ａを検索して非線形な特性の制御信号に変換し、非
常用クラッチアクチュエータ１０ｂおよびモータ２５を
制御する。

したがって、第１の実施例と同様にエンジン回転の上昇
を抑えて低回転の状態にてクラッチが接となる制御が行
われる。

第８図は本発明の第３の実施例の構成を示す構成ブロッ
ク図であり、第１図、第６図と同一の部分には同一の符
号を付けその説明は省略する。

第８図において、３０は付加電子回路であり非常用アク
セルセンサ１３ｃと非常用制御装置２との間に接続され
、非常用アクセルセンサ１３ｃからの信号を所定の非線
形特性の信号に変換して非常用制御装置２に送出するも
のである。

第９図は付加電子回路の説明図であり、第９図（ａ）は
その電気回路の一例を示し、同図（ｂ）は付加電子回路
３０の出力の一例を示す曲線図である。

第９図（ａ）に示すように、非常用アクセルセンサ１３
ｃの出力回路に所定の抵抗値を持つ抵抗Ｒを付加したた
め、アクセル踏込量に対して非線形な特性を有する信号
出力が、同図（ｂ）に示すように得られることになる。

したがって、第１の実施例の場合には非常用アクセルセ
ンサ１３ｂの非線形特性の出力によりエンジン制御とク
ラッチ制御を行ったように、第３の実施例では付加電子
回路からの非線形特性の出力にてエンジン制御とクラッ
チ制御を行い、エンジン回転の上昇を抑えて低回転の状
態でクラッチを接にして発進ショックを抑制して車両の
発進を行うことになる。

以上のように、本発明を上記実施例によって説明したが
本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明では、アクセルペダル踏込量に対応してクラッチ
横断とエンジン燃料供給量とを制御し、またアクセルペ
ダル踏込量とエンジン燃料供給量との関係を非線形にす
る手段を設けた非常用制御装置を構成したので、非常時
の発進に際しエンジン回転の上昇を抑えて低回転の状態
でクラッチを接にする制御が行われるため、アクセルペ
ダルを急激に踏込んだ場合にも発進ショックが少なく、
円滑な発進ができる効果がある。

また本発明によれば、雪路などの発進でもエンジンの低
回転の状態でクラッチをつなぐためタイヤのスリップを
少なくして発進できる効果もある。なお、本発明はエン
ジン制御とクラッチ制御に際し、アクセルペダル踏込量
を非線形にする手段を設けただけであるので、特に複雑
な装置を用いる必要がなく、コストの上昇を抑えられる
効果も生ずる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を実現するためのエンジン、変速機、ク
ラッチなどの関連を示す第１の実施例の構成ブロック図
、第２図はその各部分のアクチュエータの構成ブロック
図、第３図は非線形特性を有するポテンショメータの説
明図、第４図はアクセルペダル踏込量とアクセルセンサ
出力電圧との関係を示す曲線図、第５図は第１の実施例
の処理フロー図、第６図はアクセルペダル踏込量とクラ
ッチ制御／エンジン制御との関連を説明する説明図、第
７図は本発明の第２の実施例の構成ブロック図、第８図
は本発明の第３の実施例の構成ブロック図、第９図は付
加電子回路の説明図、第１Ｏ図はディーゼルエンジンの
特性図である。 ２・・・非常用制御装置、３・・・エンジン、４・・・
クラッチ、１３ｂ、１３ｃ・・・非常用アクセルセンサ
、２０・・・エンジンアクチュエータ、２５・・・モー
タ、３０・・・付加電子回路。 ’／）　　　　隼　　ｒｎ　　　Ｎ−０ト５Ｑ−ｊ便・
＼←イーＲ１―叫巳 や 唱＼：、＼：′−、区４部 Ｈへ二？＼、＼肩Ｗ−＋　よりてよ≦１ごの）ひ１イ１
万ロ電子回夷３０ アクだ）し踏込量

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクセルペダルの踏込量に対応してクラッチ接断
   とエンジンへの燃料供給量とを制御する手段を有し、か
   つ該アクセルペダルの踏込量とエンジンへの燃料供給量
   との関係を非線形とする手段を有することを特徴とする
   車両の非常用制御装置。
2. （２）前記アクセルペダルの踏込量とエンジンへの燃料
   供給量との関係を非線形とする手段として、アクセルセ
   ンサ用ポテンショメータの分圧比をアクセルペダルの踏
   込量に対して非線形としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の車両の非常用制御装置。
3. （３）前記アクセルペダルの踏込量とエンジンへの燃料
   供給量との関係を非線形とする手段として、非常用制御
   装置内に、予め所定の非線形制御プログラムを格納して
   置くことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   車両の非常用制御装置。
4. （４）前記アクセルペダルの踏込量とエンジンの燃料供
   給量との関係を非線形とする手段として、アクセルセン
   サ出力と非常用制御装置との間に電子回路を介在させる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の車両
   の非常用制御装置。