JPH0580373B2 - - Google Patents

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、マイクロコンピユ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、クラツチ制御の外、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
被制御装置を駆動する各種アクチユエータなどに
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ユエータの次の制御量を
演算した後、これらのアクチユエータに制御信号
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つて非常用として
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つた場合、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
ツチ制御点として設定されている値を超えると、
断状態となつているクラツ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にバツクアツプシステムに
おいて、断状態のクラツチを接方向に駆動させる
クラツチ接命令は、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、クラツ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可能にするようなラフ制御
である。

上述のようなバツクアツ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−MAXガバナ（RADガバナ）を用いた
デイーゼルエンジンではあるアクセルペダル踏込
量（ラツク位置）から急にエンジンが吹き上るた
め、非常発促進の際、車両に大きなシヨツクが発
生するという欠点がある。

このような発進シヨツクを避けるため、非常発
進の際徐々にアクセルペダルを踏込んで行けば、
ある程度発進シヨツクを防ぐことはできるが、事
故発生時のようなとつさの場場合は急にアクセル
ペダルを踏込んでしまうため、発進シヨツクが発
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、タイヤがスリツプ
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ツ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めの手段） 本発明の目的を達成するために、少なくともア
クセルペダルの踏込量信号をもとにエンジンの燃
料制御と変速機の変速制御とクラツチ制御を電子
制御装置が行い、該電子制御装置の故障時に別設
のバツクアツプ用非常用制御装置が制御する車両
の非常用制御装置において、前記電子制御装置の
故障発生時に前記電子制御装置の制御系統を切り
放してバツクアツプ用非常用制御装置がこれに代
わつて制御自在な状態に切り換える切換手段と、
バツクアツプ用非常用制御装置に設けられてアク
セルペダルの踏込量に対応したクラツチの制御位
置を指令する制御手段と、バツクアツプ用非常用
制御装置に設けられてアクセルペダルの踏込量に
対応したエンジンへの燃料供給を指令しかつアク
セルペダルの踏込量が増えるに連れてこの増加比
率よりも大きい増加比率で燃料供給量が増加する
燃料供給手段と、を具備することを特徴とする車
両の非常用制御装置が提供される。

（作 用） 本発明は、アクセルペダル踏込量と、これに対
応する燃料供給量との関係をアクセルペダルの踏
込量が増えるに連れてこの増加比率よりも大きい
増加比率で燃料供給量が増加するような非線形と
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、クラツチを接ぐことが容易
となり、発進シヨツ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、クラツチなどの関連を示す第１の実施例の
構成ブロツク図、第２図ぇはその各部分のアクチ
ユエータの構成ブロツク図である。

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ユエータで、正常時エ
ンジンアクチユエータ１１ａ、非常用エンジンア
クチユエータ１１ｂからなる。４はクラツチであ
り、１０はそのクラツチアクチユエータで、正常
時クラツチアクチユエータ１０ａ、非常用クラツ
チアクチユエータ１０ｂからなる。５は変速機で
あり、９はそのトランスミツシヨンアクチユエー
タで、正常時トランスミツシヨンアクチユエータ
９ａ、非常用トランスミツシヨンアクチユエータ
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１
２ａ、非常用スタータ駆動装置１２ｂ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。１３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
にクラツチアクチユエータ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
シヨメータからなり、このポテンシヨメータは後
述するように非線形の特性を有している。１４は
電源切換スイツチであり、電子制御装置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
段を指定するギヤスイツチであり、後退、ニユー
トラル、１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
は空吹かし可能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
プツトシヤ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２８からの信号、インプツト
シヤフト回転センサ２９からの信号、その他図示
しないクラツチストローク、ギヤ信号等の入力信
号を受け、正常時トランスミツシヨンアクチユエ
ータ９ａ、正常時クラツチアクチユエータ１０
ａ、正常時エンジンアクチユエータ１１ａ、正常
時スタータ駆動装置１２ａ等を駆動し、適切なギ
ヤ操作、クラツチ制御、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１が故
障時に、電源切換スイツチ１４により電子制御装
置１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
ンスタータの準備をなし、それと同時に非常用ギ
ヤスイツチ１５及び非常用アクセルセンサ１３ｂ
からの信号により、トランスミツシヨンギヤ切換
え操作、クラツ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図を参照して各アクチユエータの構
成を説明する。最初に正常時の制御用アクチユエ
ータの構成を説明すると、１７はセレクトアクチ
ユエータで３位置シリンダ構造となつており、電
磁バルブV₁，V₂の選択制御により１速−Ｒ位置、
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
はシフトアクチユエータであり、セレクトアクチ
ユエータ１７と同様な構造を有し、電磁バルブ
V₃，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、セレクトアクチユエータ１
７、シフトアクチユエータ１８、電磁バルブV₁，
V₂，V₃，V₄は正常時のトランスミツシヨンアク
チユエータ９ａを構成している。

１９はクラツチアクチユエータであり、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。このクラツチの接・断は
電磁バルブV₅，V₆によつて制御される。そして、
このクラツチアクチユエータ１９、電磁バルブ
V₅，V₆は正常時クラツチアクチユエータ１０ａ
を構成している。

２０はエンジンアクチユエータであり、前述の
クラツチアクチユエータと同様の構造を有し、電
磁バルブV₇，V₈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ユエータ２
０、電磁バルブV₇，V₈は正常時エンジンアクチ
ユエータ１１ａ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１２ａを構成している。

次に、非常用アクチユエータの構成を説明する
と、電磁バルブVe₀は油圧源２１を正常時アクチ
ユエータから非常用アクチユエータに切換えるメ
インバルブである。

電磁バルブVe₁はセレクトアクチユエータ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はシフトアクチユエータ
１８の非常用の電磁バルブである。

そして、電磁バルブVe₁，Ve₂，Ve₃及びセレ
クトアクチユエータ１７、シフトアクチユエータ
１８は非常用トランスミツシヨンアクチユエータ
９ｂを構成している。

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

モータ２５はエンジン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ユエー
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ヨメータの信
号が入力され、エンジンアクチユエータ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、２１，２２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ヨ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、
ポテンシヨ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1V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
シヨメータ出力信号が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。一方クラツチ制御は出力信号が1V程度
でクラツ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
の状態でクラツチをつなぐことになり、発進シヨ
ツクを抑制するよう構成されている。

次に、第５図の第１の実施例の処諭フロー図を
参照して本実施例の非常用の発進制御動作につい
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ツチ１４を非
常用制御装置側に切換える。

電源切換スイツチ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を始動可能にする。また同時
に、電磁バルブVe₀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ユエータの使
用を可能にする（ステツプ１）。

ステツプ２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。

ステツプ３ではドライバーの操作するギヤ位置
を非常用ギヤスイツチ１５から読込み、ニユート
ラル／１速／後退のいずれに操作されたかをチエ
ツクする。

まず１速の場合はステツプ４に進み、クラツチ
断にするため電磁バルブVe₄をオンし、クラツチ
アクチユエータ１９を駆動して、クラツチが断と
なる時間（0.5秒）待機する。

ステツプ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ユエータ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，Ve₃をオフにする。

つぎに、一速セレクトのため電磁バルブVe₁を
オンしてセレクトアクチユエータ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、ステツプ７にて電磁バルブVe₃をオン
にして１速方向にシフトし、ステツプ８にて非常
用セレクトセンサ１３ｂからの信号をチエツクし
て、アイドルの場合はステツプ９にてOKインジ
ケータ１６を点灯する。

ステツプ10にては非常用アクセルセンサ１３ｂ
からの信号により、非常用クラツチアクチユエー
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
ポテンシヨ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
ラツチを接にする制御が行われるので、発進シヨ
ツ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、
クラツ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ツプ11〜ス
テツプ14は後註退段にセレクトされた場合の処理
のフローであり、ステツプ15〜20はニユートラル
段にセレクトされた場合の処理のフローである。

また、ステツプ21〜ステツプ24は、ドライバー
の操作するギヤ段が変つたとき、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
示す構成ブロツク図であり、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ヨメータを有するア
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２に送出する。

また、非常用制御装置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として格納している。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２
ａを検索して非線形な特性の制御信号に変換し、
非常用クラツチアクチユエータ１０ｂおよびモー
タ２５を制御する。

したがつて、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ツチが接
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
成ブロツク図であり、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
１３ｃ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。

したがつて、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
ンジン制御ととクラツチ制御を行つたように、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ツチ制御を行い、エ
ンジン回転の上昇を抑えて低回転の状態でクラツ
チを接にして発進シヨツクを抑制して車両の発進
を行うことにある。

以上のように、本発明を上記実施例によつて説
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
クラツチ接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
との関係をアクセルペダルの踏込量が増えるに連
れてこの増加比率よりも大きい増加比率で燃料供
給量が増加するような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、非常時の発促進
に際しエンジン回転の上昇を抑えて低回転の状態
でクラツ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ヨツ
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ツチをつなぐためタイ
ヤのスリツ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ツチ制御
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、クラツチなどの関連を示す第１の実施例の
構成ブロツク図、第２図はその各部分のアクチユ
エータの構成ブロツク図、第３図は非線形特性を
有するポテンシヨメータの説明図、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
ツチ制御／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ツ
ク図、第８図は本発明の第３の実施例の構成ブロ
ツク図、第９図は付加電子回路の説明図、第１０
図はデイ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
ツチ、１３ｂ，１３ｃ…非常用アクセルセンサ、
２０…エンジンアクチユエータ、２５…モータ、
３０…付加電子回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくともアクセルペダルの踏込量信号をも
   とにエンジンの燃料制御と変速機の変速制御とク
   ラツチ制御を電子制御装置が行い、該電子制御装
   置の故障時に別設のバツクアツプ用非常用制御装
   置が制御する車両の非常用制御装置において、 前記電子制御装置の故障発生時に前記電子制御
   装置の制御系統を切り放してバツクアツプ用非常
   用制御装置がこれに代わつて制御自在な状態に切
   り換える切換手段と、 バツクアツプ用非常用制御装置に設けられてア
   クセルペダルの踏込量に対応したクラツチの制御
   位置を指令する制御手段と、 バツクアツプ用非常用制御装置に設けられてア
   クセルペダルの踏込量に対応したエンジンへの燃
   料供給を指令しかつアクセルペダルの踏込量が増
   えるに連れてこの増加比率よりも大きい増加比率
   で燃料供給量が増加する燃料供給手段と、 を具備することを特徴とする車両の非常用制御装
   置。