JPH0637145B2 - 車両の非常用制御装置 - 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、自動変速機の限定シフト、限定セ
レクト及びクラッチの接・断を可能にして車両を走行せ
しめることが可能な車両の非常用制御装置に関する。

（従来技術） 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増えてきた。この種車両は、内燃機
関の回転数制御、変速機のギヤ切換制御、クラッチ制御
の外、各種のアクセサリ制御まで電子制御装置にて行う
ようになってきた。電子制御装置により車両を制御する
には、被制御装置を駆動する各種アクチュエータに設け
た各種センサからの信号により電子制御装置が制御を受
ける各種アクチュエータの次の制御量を演算した後、こ
れらに制御信号を発し、被制御装置の動作制御を行うも
のである。

（従来技術の問題点） ところで、これまでの電子制御装置により制御される車
両においては、各種センサが故障して車両が不意に停止
したような場合のバックアップ処置として、電子制御装
置を構成するマイクロコンピュータを用いたソフトウェ
アによるバックアップ処置を講じて、車両の安全運転ま
たは最低限の車両の移動を可能にしていた。

しかしながら、電子制御装置自体の物理的な破損や、こ
れを構成するマイクロコンピュータの暴走等があった
り、また、上記ソフトウェアによるバックアップにては
処置出来ない故障では車両を動作させることが出来ず、
高速道路上などで大事故の発生する虞があった。

（発明の目的） 本発明は上述の如き従来の欠点を改善しようとするもの
であり、その目的は、電子制御装置により制御される車
両において、電子制御装置及びアクチュエータ関係の故
障で車両が走行不能となった場合に、車両の最低限の走
行を可能とする電子制御による車両の非常用制御装置を
提供することにある。

（発明の概要） 本発明の目的を達成するために、アクセルペダルの踏込
量とエンジンの回転数から変速機の変速段を設定すると
ともに、該アクセルペダルの動作信号によりエンジンの
燃料コントロールレバーとクラッチを制御する電子制御
装置を有する電子制御車両において、該電子制御装置を
休止させる休止手段と、該電子制御装置が休止の状態で
変速機を特定ギヤ位置に切り換える非常用ギア制御手段
と、該電子制御装置が休止の状態でアクセルペダルの踏
込量からエンジンの燃料コントロールレバーを制御する
非常用燃料制御手段と、該電子制御装置が休止の状態で
アクセルペダルの踏込量からクラッチを制御する非常用
クラッチ制御手段と、該電子制御装置が休止の状態でギ
ヤ切換え操作後にアクセルペダルがアイドル位置にある
ことが確認されないかぎりクラッチ接動作に移らないよ
うにする安全手段と、を有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。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を、図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図は、車両のエンジンと変速機とクラッチとスター
タの概略構成を示すブロック図、第２図は第１図の各部
品のアクチュエータの詳細を示すブロック図である。

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あり、正常時エンジンアクチュエ
ータ１１ａ、非常用エンジンアクチュエータ１１ｂから
なる。４は、クラッチであり、１０はそのクラッチアク
チュエータであり、正常時クラッチアクチュエータ１０
ａ、非常用クラッチアクチュエータ１０ｂからなる。５
はトランスミッション変速機であり、９はそのトランス
ミッションアクチュエータであり、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、１
２はそのスタータ駆動装置であり、正常時スタータ駆動
装置１２ａ、非常用スタータ駆動装置１２ｂからなる。

７はセレクトレバー、８は車速センサである。１３は、
アクセルセンサであり、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、後述するように、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
にまたはモータ２５だけを制御する入力信号を発生する
ポテンショメータからなるものである。１４は電源切換
スイッチであり、電子制御装置１と非常用制御装置２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、
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、非常用に、ギヤ段処
理が終りアクセルにより走行可能又はニュートラルで空
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２８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て、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
１０ａ、正常時エンジンアクチュエータ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、
クラッチ制御、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
電源切換えスイッチ１４により、電子制御装置１への電
源を遮断すると同時に、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る。

次に、第２図を参照して、各アクチュエータの詳細を説
明する。最初に正常時の制御用アクチュエータの構成を
中心に説明すると、１７は、トランスミッションセレク
トアクチュエータであり、３位置シリンダー構造となっ
ており、電磁バルブＶ_１，Ｖ_２の組合せで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
位置を決定するように構成されている。図示の例では、
電磁バルブＶ_１がオンで１速−Ｒ位置、電磁バルブ
Ｖ_１，Ｖ_２がオンで２速−３速位置、電磁バルブＶ_２が
オンで４速−５速位置にセレクトされる。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と同様
な構造を有し、電磁バルブＶ_３，Ｖ_４の組合せによりシ
フト位置を決定する。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_１，Ｖ
_２，Ｖ_３，Ｖ_４は正常時のトランスミッションアクチュ
エータ９ａ（第１図）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圧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Ｖ_５，Ｖ_６に
よって行われ、図示の例では、電磁バルブＶ_５，Ｖ_６が
オンでクラッチ断であり、電磁バルブＶ_５，Ｖ_６がオフ
でクラッチ接の動作が行われる。そして、このクラッチ
アクチュエータ１９、電磁バルブＶ_５，Ｖ_６は正常時ク
ラッチアクチュエータ１０ａ（第１図）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Ｖ_７，
Ｖ_８の組合せで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、電磁バルブＶ_７，Ｖ_８は
正常時エンジンアクチュエータ１１ａ（第１図）を構成
している。

２６はスタータリレーであり、正常時に電子制御装置か
らエンジンスタートの許可信号でオンされ、エンジンス
タートの準備状態になる。このスタータリレー２６は正
常時スタータ駆動装置１２ａを構成している。

次に、非常用アクチュエータの構成を中心に説明する
と、電磁バルブＶｅ_０は油圧源を制御用アクチュエータ
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
り、非常時にオンとし、正常時制御用アクチュエータへ
の圧力の供給を遮断し、非常用アクチュエータへの圧力
を供給するためのものである。

電磁バルブＶｅ_１はギヤセレクトアクチュエータ１７の
非常用電磁バルブであり、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Ｖｅ_２，Ｖｅ_３はギヤシフトアクチュエータ
１８の非常用電磁バルブであり、その動作は、正常時制
御用アクチュエータの電磁バルブＶ_３，Ｖ_４と同様であ
る。

そして、電磁バルブＶｅ_１，Ｖｅ_２，Ｖｅ_３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（第１図）
を構成している。

電磁バルブＶｅ_４はクラッチアクチュエータ１９の非常
用電磁バルブであり、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Ｖｅ_４及びクラッ
チアクチュエータは非常用クラッチアクチュエータ１０
ｂ（第１図）を構成している。

モータ２５は、エンジン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が非常用エンジンアクチュエータ１１ｂ（第
１図）を構成している。

非常用スタータリレー２７は正常時の制御用スタータリ
レー２６と同様であり、非常用スタータ駆動装置１２ｂ
（第１図）を構成している。なお、ここで、非常用の油
圧系は点線で示され、正常時の制御用油圧系は実線で示
されており、２１，２２はそれぞれ油圧源及びタンクを
示す。

次に、第４図のフローチャートを参照して非常用の制御
動作について説明する。

車両が走行しているとき、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。なお、非常時に電源切換えスイ
ッチ１４の操作により電子制御装置１への通電を切断す
る機能実現手段は休止手段を構成する。

ステップ１：電源切換えスイッチ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、非常用制御装置
２は非常用スタータリレーをオンし、エンジンスタート
を準備状態にする。これにより、いつでもエンジンは始
動可能になる。また同時に、電磁バルブＶｅ_０をオン
し、非常用アクチュエータの使用を可能にする。

ステップ２：ＯＫインジケータを消灯し、ドライバーの
希望するギヤ段に入るまでは点灯しないようにする。

ステップ３：ドライバーの希望するギヤ位置を非常用ギ
ヤスイッチ１５により読み込み、ニュートラル、１速、
後退（Ｒ）を選択する。

ステップ４：ニュートラルの場合は、クラッチ断のため
非常用電磁バルブＶｅ_４をオンし、クラッチが完全に切
れる時間（約０．５秒）待機する。

ステップ５：非常用電磁バルブＶｅ_２，Ｖｅ_３をオン
し、シフト抜きを始め、シフトが抜き終った後（約０．
５秒後）、非常用電磁バルブＶｅ_２，Ｖｅ_３をオフにす
る。

ステップ６：非常用電磁バルブＶｅ_４をオフにし、約
０．３秒待機する。

ステップ７：非常用アクセルセンサ１３ｂがアイドルか
否かを確認し、ドライバーが無意識にアクセルを踏んで
いる場合に起るエンジンの急激な吹き上がりを防止する
ため、アイドル（以外）の場合は次の制御に移らないよ
うにしている。

ステップ８：非常用アクセルセンサ１３ｂがアイドルの
場合はＯＫインジケータ１６が点灯し、アクセルによる
エンジン制御（この場合は空吹かし）が可能になったこ
とをドライバーに伝える。

ステップ９：ＯＫインジケータ点灯後は、ドライバーの
アクセル踏み込みによりモータ（エンジン）制御が行わ
れる。

なお、ここで、ステップ９のモータ制御及び後述するス
テップ１６のクラッチ及びモータ制御の詳細について第
３図を参照して説明する。

非常用アクセルセンサ１３ｂはポテンショメータからな
り、制御はポテンショメータの分圧による電圧値を表わ
す信号によって行われる。第４図のフローチャートで示
すように、ギヤ段がニュートラルの場合は、クラッチ接
でモータ（エンジン）制御だけが行われ（ステップ
９）、ギヤ段が１速と後退の走行段の場合には、モータ
（エンジン）制御とクラッチ制御が同時に行われる。

エンジン制御は、例えばポテンショメータの分圧電圧が
０．５Ｖ以下のときには、ロードコントロールレバーを
アイドル位置とし、０．５V-5Vの間のときには、エンジ
ンのアイドル−フル間で位置制御する。なお、非常時に
非常用制御装置２を動作させてアクセルペダルを操作
し、車両を駆動させる一連の機能実現手段は非常用燃料
制御手段を構成し、非常時に非常用制御装置２を動作さ
せてアクセルペダルを操作し、クラッチを非常操作する
一連の機能実現手段は非常用クラッチ制御手段を構成す
る。

クラッチ制御は、例えば分圧電圧が１Ｖを越えたとき、
クラッチ接命令を出し、１Ｖを越えないときクラッチ断
命令を出す。

このようにして、エンジン制御とクラッチ制御を１つの
センサにより行うことにより、ドライバーの操作を単純
化できることと、センサの立ち上がりスピード（アクセ
ルの踏み込み速度）を変えると、速い踏み込みのときに
はエンジンが先に吹き上がり、クラッチ接が後から行わ
れ、またゆっくりした踏み込みのときにはエンジン回転
が低いときにクラッチが接ながるというように変えら
れ、平坦路、坂道にもある程度の対応が可能になるこ
と、の利点がある。

次に１速の場合を説明する。

ステップ１０：ドライバーの希望するギヤ段が１速の場
合には、クラッチを切る。

ステップ１１：シフト抜きを行う。

ステップ１２：非常用電磁バルブＶｅ_１をオンにして１
速セレクトを行い、セレクト終了後（約０．５秒）非常
用電磁バルブＶｅ_１をオフにする。

ステップ１３：非常用電磁バルブＶｅ_３をオンにして１
速シフトを行い、シフト終了後（約０．５秒後）非常用
電磁バルブＶｅ_３をオフにする。

ステップ１４：非常用アクセルセンサ１３ｂがアイドル
か否かを確認する。これにより、ドライバーが無意識に
アクセルを踏み込んでいる場合に起る車両の不意の飛び
出しを防止するため、アイドルでないときには次の制御
に移らないようにしている。

ステップ１５：非常用アクセルセンサ１３ｂがアイドル
の場合には、ＯＫインジケータを点灯し、発進可能であ
ることをドライバーに伝える。なお、非常時に非常用制
御装置２を動作させて、ギヤ切換操作後にアクセルペダ
ルがアイドル位置にあることが確認されない限りクラッ
チ接動作に移らないようにする一連の機能実現手段は安
全手段を構成する。

ステップ１６：アクセルの踏み込みによりクラッチ制御
及びエンジン制御を行い走行する。

また、後退の場合には、１速の場合と同様であるので、
ステップ１７−ステップ２０の詳細は省略する。

なお、本発明の非常用制御装置においては、ドライバー
の走行したい状況が変わった場合、すみやかに対応でき
るように、非常用ギヤスイッチ１５の読み込みは、例え
ば０．２秒毎の割り込み制御とし、ドライバーの指定す
るギヤ段が変わった場合には、クラッチを切り、エンジ
ンをアイドルに戻して、次のギヤ段制御に移るように、
構成されている（ステップ２１−ステップ２４）。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、車両の電子制御
装置が故障あるいは暴走しても、まずこれへの電源の供
給を停止した後、電子制御装置休止の状態でクラッチを
制御する非常手段と変速機の特定ギヤ位置にギヤ切換え
する非常手段とエンジンのロードコントロールレバーを
制御する非常手段とにより車両を走行せしめることがで
きるので、従来の電子制御による車両と異なり、車両運
行上の安全を図ることができる。

また、本発明の非常用制御装置においては、１つのセン
サによりクラッチ制御及びエンジン制御を同時に行える
ように構成しているので、平坦路及び坂道にもある程度
の対応が可能である。

さらに、変速機がギヤシフトされた状態でのクラッチ接
が防止されるので、ドライバーが無意識でアクセルを踏
み込むことがあっても、車両が不意に急発進することの
ないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、車両のエンジンと変速機とクラッチとスター
タの概略構成を示すブロック図、第２図は、第１図の各
部品のアクチュエータの詳細を示すブロック図、第３図
は、非常用アクセルセンサの動作を説明するための説明
図、第４図は本発明の制御を示すフローチャートであ
る。 １……電子制御装置、２……非常用制御装置、３……エ
ンジン、４……クラッチ、５……トランスミッション、
６……スタータ、７……セレクトレバー、８……車速セ
ンサ、９……トランスミッションアクチュエータ、１０
……クラッチアクチュエータ、１１……エンジンアクチ
ュエータ、１２……スタータ駆動装置、１３……アクセ
ルセンサ、１４……電源切換スイッチ、１５……非常用
ギヤスイッチ、１６……ＯＫインンジケータ、１７……
セレクトアクチュエータ、１８……シフトアクチュエー
タ、１９……クラッチアクチュエータ、２０……エンジ
ンアクチュエータ、２１……油圧源、２２……タンク、
２３……非常用油圧系、２４……正常時油圧系、２５…
…モータ、２６……スタータリレー、２７……非常用ス
タータリレー、２８……エンジン回転センサ、２９……
インプットシャフト回転センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクセルペダルの踏込量とエンジンの回転
   数から変速機の変速段を設定するとともに、該アクセル
   ペダルの動作信号によりエンジンの燃料コントロールレ
   バーとクラッチを制御する電子制御装置を有する電子制
   御車両において、該電子制御装置を休止させる休止手段
   と、該電子制御装置が休止の状態で変速機を特定ギヤ位
   置に切り換える非常用ギヤ制御手段と、該電子制御装置
   が休止の状態でアクセルペダルの踏込量からエンジンの
   燃料コントロールレバーを制御する非常用燃料制御手段
   と、該電子制御装置が休止の状態でアクセルペダルの踏
   込量からクラッチを制御する非常用クラッチ制御手段
   と、該電子制御装置が休止の状態でギヤ切換え操作後に
   アクセルペダルがアイドル位置にあることが確認されな
   いかぎりクラッチ接動作に移らないようにする安全手段
   と、を有することを特徴とする車両の非常用制御装置。
2. 【請求項２】前記変速機の変速段を設定するアクチュエ
   ータ、前記燃料コントロールレバーの位置を制御するア
   クチュエータおよび前記クラッチを制御するアクチュエ
   ータのそれぞれを操作する操作手段が、正常時用と非常
   時用とでそれぞれ別個に設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の車両の非常用制御装
   置。