JPH08332929A - 坂道発進補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輪の回転が停止した状態にもかかわらず車
両が停止していないスリップ状態では制動圧力が保持さ
れないようにするとともに、わずかな下り勾配で停車し
たときには制動圧力を保持するようにする。 【構成】 車両の勾配を検出する勾配センサの出力が所
定値を越える下り勾配を送出するときに制動圧力の保持
を禁止し、ニュートラルスイッチがニュートラルを検出
するときに制動圧力保持の禁止を解除して坂道発進補助
動作を実行する。 【効果】 ひんぱんに発進および停止を繰り返す運転操
作が行われても、坂道発進補助動作を有効に実行するこ
とができ、運転者の疲労を軽減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車に利用する。本発
明は、坂道発進を行うときに運転者がブレーキペダルか
ら足を離しても、クラッチペダルが深く踏まれていると
きには自動的に制動圧力を保持し、クラッチペダルの踏
み込みが浅くなるときに自動的に制動圧力を解放するよ
うに制御する坂道発進補助装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような坂道発進補助装置は、運転
者の疲労を軽減する効果が大きいことから広く利用され
るようになった。特に、トラックおよびバスなど積載重
量により運転操作を加減する必要のある車両に装備して
利用者に好評である。

【０００３】坂道発進補助装置は、車速センサと、クラ
ッチペダルのストロークセンサとを備え、その車速セン
サの出力が実質的に零であり、ストロークセンサが第一
所定値（Ｓ1 ）以上にクラッチペダルが踏み込まれたこ
とを検出したときに、ストロークセンサの検出出力が第
二所定値（Ｓ2 、Ｓ2 ≦Ｓ1 ）を下回るまで、ブレーキ
ペダルが解放されても制動圧力を保持するように、コン
ピュータによる制御回路を備えた装置である（特開昭６
３−２６３１５７号公報）。クラッチペダルのストロー
クセンサが上記第二所定値（Ｓ2 ）を下回ると、制動圧
力は自動的に解放されるから、運転者はクラッチペダル
を踏んで変速機を発進ギヤ（または後退ギヤ）に設定し
た後に、ブレーキペダルとアクセルペダルとを踏み代え
る必要がなくなる。

【０００４】このような坂道発進補助装置は、上り勾配
がある坂道で特に有効に利用されるが、車両が渋滞して
ひんぱんに発進および停止を繰り返す場合や、市街地を
運転中であって信号による停止および発進がひんぱんに
行われる場合には、上り勾配の坂道でなくとも利用され
ている。これにより運転者の疲労が大きく軽減されてい
る。

【０００５】この装置を改良するものとして、本願出願
人は勾配センサを装備してその勾配センサの出力を制御
条件に利用する装置を特許出願した（特願平６−２６４
１１１号公報、本願出願時において未公開、以下「先
願」という）。車両が滑りやすい路面を走行中にブレー
キが使用されると、車両は停止していないにもかかわら
ず車輪の回転が停止してスリップ状態となることがあ
り、このときには車輪の回転を検出する車速センサは車
速零を送出することになる。このようなときに運転者が
クラッチペダルを深く踏み込むと、制御回路は制動圧力
の保持を行う条件を満足したことになって、運転者がブ
レーキペダルから足を離しても制動圧力を自動的に保持
することになる。車両を停止させるのではなく、その後
もひきつづき運転を継続している場合にはこれは不都合
である。上記勾配センサの出力を制御条件に利用する装
置はこれを改良するために発明された。

【０００６】すなわち、上記のような滑りやすい路面で
実際に車両が停止していないときにも制動圧力の保持が
行われることを回避するために、勾配センサを設け、勾
配センサの出力が下り勾配、すなわち車両が減速してい
るときには、制動圧力の保持を禁止するように設定し
た。これにより、車両が滑りやすい路面で車輪の回転を
停止してなお車両がスリップ状態にあるときに制動圧力
の保持が行われることはなくなった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、上記の
ように勾配センサを装備した車両で上記先願の発明に係
る坂道発進補助装置の試験を繰り返し行ったところ、さ
らに次のような問題があることがわかった。すなわち、
上記先願発明の坂道発進補助装置は、車両が渋滞してい
る道路および市街地を走行中に、一時的に停車した路面
がわずかな下り勾配であると坂道発進補助装置が作動し
ないことがある。運転者は一時的に停車した路面がわず
かな下り勾配であることは通常意識していないから、停
車したときに、クラッチペダルを踏み込んでいれば、ブ
レーキペダルを解放しても制動圧力が保持されるものと
して運転を行っていると、急に制動圧力の保持が行われ
ないことがある。その場合にはクラッチペダルを踏み込
んだ状態で車両が微速で前進することになるから、再度
ブレーキペダルを踏むなどの余分な操作が必要になる。

【０００８】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、車輪の回転が停止した状態で車両が実際に停
止していないスリップ状態で、制動圧力が保持されるこ
とがなくなるとともに、わずかな下り勾配で停車したと
きに、制動圧力の保持が禁止されることがない坂道発進
補助装置を提供することを目的とする。本発明は、車両
の渋滞がありあるいは市街地を走行するなど、ひんぱん
に発進および停止を繰り返す運転操作でも、有効に坂道
発進補助装置を利用して、運転者の疲労を軽減すること
ができる装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両がスリッ
プ状態にあるときには坂道発進補助動作による制動を禁
止し、下り勾配での停車時にはその勾配がわずかであっ
ても確実に坂道発進補助動作を実行することを特徴とす
る。

【００１０】すなわち、本発明は、車速センサと、クラ
ッチペダルのストロークセンサとを備え、前記車速セン
サの出力が実質的に零であり前記ストロークセンサが第
一所定値（Ｓ1 ）以上にクラッチペダルが踏み込まれた
ことを検出したときに、前記ストロークセンサの検出出
力が第二所定値（Ｓ2 、Ｓ2 ≦Ｓ1 ）を下回るまで制動
圧力を保持する制御回路を備えた坂道発進補助装置にお
いて、車両の勾配を検出する勾配センサと、変速機のニ
ュートラルを検出するニュートラルスイッチとを備え、
前記制御回路は、その勾配センサ出力が所定値を越える
下り勾配を送出するときに前記制動圧力の保持を禁止す
る手段と、前記ニュートラルスイッチがニュートラルを
検出するときに前記禁止する手段を解除する手段とを備
えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】車速センサからの出力が実質的に零を示し、か
つ勾配センサからの出力が所定値を越える下り勾配にあ
ることを示したときに、いったん制動圧力の保持を禁止
し、変速機がニュートラルの位置にあるか否かを判定し
て、ニュートラルの位置にあれば制動圧力を保持する。
勾配センサ出力は、車両が下り坂にあるとき、および車
両が減速中にあるときに同じ出力を送出する。制動圧力
が保持された状態でクラッチペダルが第一所定値（Ｓ
１）以上踏み込まれた後に第二所定値（Ｓ２、Ｓ２≦Ｓ
１）を下回ったときに制動圧力保持の禁止を解除し坂道
発進補助動作を実行する。

【００１２】これにより、車輪の回転が停止状態にある
にもかかわらず車両が停止していないスリップ状態にあ
るときは自動的に制動圧力の保持が禁止され、スリップ
状態が継続することを回避することができる。また、わ
ずかな下り勾配で停車したときには自動的に制動圧力が
保持され坂道発進補助を実行することができる。したが
って、渋滞時あるいは市街地での走行時のようにひんぱ
んに発進および停止を繰り返す運転操作が行われたとし
ても、坂道発進補助動作が有効に実行され運転者の疲労
を軽減することができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の要部の構成を示すブロック図
である。

【００１４】本発明実施例は、車速センサ１と、クラッ
チペダルのクラッチストロークセンサ２とを備え、車速
センサ１の出力が実質的に零でありクラッチストローク
センサ２が第一所定値（Ｓ1 ）以上にクラッチペダルが
踏み込まれたことを検出したときに、クラッチストロー
クセンサ２の検出出力が第二所定値（Ｓ2 、Ｓ2 ≦Ｓ1
）を下回るまで制動圧力を保持するプログラム制御回
路１０を備え、本発明の特徴として、車両の勾配を検出
する勾配センサ３と、変速機のニュートラルを検出する
ニュートラルスイッチ４とを備え、プログラム制御回路
１０は、勾配センサ３の出力が所定値を越える下り勾配
を送出するときに前記制動圧力の保持を禁止する手段
と、ニュートラルスイッチ４がニュートラルを検出する
ときに前記禁止する手段を解除する手段とを備える。

【００１５】勾配センサ出力は、車両が下り坂にあると
き、および車両が減速中にあるときに同じ出力を送出す
る。

【００１６】さらに、サービスブレーキによる制動状態
を検出するストップランプ・スイッチ５と、パーキング
ブレーキによる制動状態を検出するパーキングブレーキ
・スイッチ６と、変速機の発進ギヤへの投入状態を検出
するギヤイン・スイッチ７と、車高を検出する車高セン
サ８と、ブレーキ・ペダル１１が解放されても制御信号
にしたがってブレーキ・バルブ１２を調節しブレーキ圧
力を保持する電磁弁９と、ブレーキ圧力が保持された状
態で勾配センサ３の出力が所定値を越える下り坂にある
とき、および故障が発生したときに警報を発生する警報
装置１４と、プログラム制御回路１０に操作入力を行う
入力ユニット１３とが備えられる。警報装置１４には音
響により警報を発生する警報ブザー１４ａと、点灯する
ことにより警報を発生する警報ランプ１４ｂとが備えら
れる。

【００１７】また、プログラム制御回路１０には、前記
各センサおよび各スイッチからの出力を取込み電磁弁９
を制御する手段と、所定値以上の制動圧力で車速表示が
零になりかつクラッチペダルのストロークが所定値より
大きいときもしくは変速機がニュートラル位置にあると
きに電磁弁９に制動圧力を保持させ、変速機が設定され
クラッチペダルのストロークが設定された解除点より小
さくなったときに電磁弁９の制動圧力保持状態を解除す
る制御手段と、勾配センサ３の入力に所定時間内に所定
振幅を越える振動が検出されているときには、車速表示
が零であっても車両が走行状態にあるものとして制御す
る走行状態確認手段とが備えられる。

【００１８】図２は本発明実施例における車両走行確認
手段の構成例を示すブロック図である。車両走行確認手
段には、車高センサ８からの検出出力（電圧値Ｖ）を取
込み、クロック信号発生回路１０ａからのクロック信号
にしたがって、所定時間Ｔの間に一定時間間隔ｔ毎に標
本化するサンプリング回路１０ｂと、その時間ｔ毎の標
本化値（電圧値Ｖ）の時間に対する微分演算を行う微分
回路１０ｃと、微分演算された値を正および負の所定値
（＋Ｖ₀ 、−Ｖ₀ ）と比較しその比較結果を出力する比
較回路１０ｄとが備えられる。

【００１９】次に、このように構成された本発明実施例
における制御動作について説明する。図３は本発明実施
例における制御動作の流れを示すフローチャートであ
る。

【００２０】プログラム制御回路１０は、車速センサ１
からの検出出力を取込み車速が零であるか否かを判定す
る。車速が零であれば勾配センサ３の出力を取込み、所
定値を越える下り勾配であるか否かを判定する。所定値
を越える下り勾配を示していなければ、坂道発進補助動
作を実行するためのその他の制御条件が成立しているか
否かを確認し、成立していれば制動圧力保持動作を実行
する。

【００２１】勾配センサ３の出力が所定値を越える下り
勾配を示していれば、ニュートラルスイッチ４の出力を
取込み、変速機がニュートラル位置にあるか否かを判定
する。変速機がニュートラル位置になければ発進状態に
あるので、車速センサ１からの出力取込み処理に戻り同
様の制御動作を繰り返す。変速機がニュートラル位置に
あれば坂道発進補助動作実行のためのその他の制御条件
が成立しているか否かを確認し、成立していれば制動圧
力保持動作を実行する。

【００２２】この制動圧力保持状態にあるときにクラッ
チストロークセンサ２からの出力があれば、その踏み込
み量が第一所定値（Ｓ１）以上であるか否かを判定し、
第一所定値（Ｓ１）以上を示していれば第二所定値（Ｓ
２、Ｓ2 ≦Ｓ1 ）を下回ったか否かを判定する。第二所
定値（Ｓ２）を下回っていれば、発進動作が行われるも
のとして制動圧力保持状態を解除する。

【００２３】実用的な設計としては、勾配センサがわず
かに下り勾配を示すとき、すなわち、車両がわずかに減
速加速度を示すときに、制動圧力の保持を禁止するよう
に設定される。さもないと滑りやすい路面で車輪がロッ
クされたことを検出できない。これが、通常の路面を走
行中にその路面がわずかに下り勾配にあると、制動圧力
の保持を禁止することから、本発明によるニュートラル
位置の検出を併用することは有用である。

【００２４】ここで、本発明実施例装置によって行われ
る車両走行状態検出動作について説明する。図４は本発
明実施例における車両走行状態検出動作の流れを示すフ
ローチャートである。

【００２５】プログラム制御回路１０は、車速センサ１
から検出出力を取込み車速が零であるか否かを判定す
る。車速が零であればタイマを時間Ｔ（例えば０．１〜
１ｓｅｃの一定値）に設定する。このタイマセットによ
り車両走行確認手段のサンプリング回路１０ｂが車速セ
ンサ１からの検出出力（電圧値Ｖ）をクロック信号発生
回路１０ａからのクロック信号にしたがって時間間隔ｔ
（例えば２０ｍｓｅｃ）毎に標本化する。

【００２６】この標本化された値が微分回路１０ｃによ
り設定時間がタイムアップするまで微分演算（ｄＶ／ｄ
ｔ）されその結果が比較回路１０ｄに送出される。比較
回路１０ｄではこの微分演算された値Ｖをあらかじめ定
められた正および負の所定振幅（判定基準値＋Ｖ₀ 、−
Ｖ₀ の範囲）を越えているか否か（−Ｖ₀ ＜Ｖ＜＋
Ｖ₀ ）を判定する。所定振幅を越えていれば、車速が零
を表示していても、車両がスリップ状態にあって路面上
を移動していることを示していることになるので、ただ
ちに電磁弁９への制御信号の送出を禁止し、坂道発進補
助動作を停止させる。所定振幅を越えていなければ、制
動により走行が停止された状態にあるものとして、電磁
弁９への制御信号を発生して坂道発進補助動作を実行す
る。

【００２７】車速が零を示した状態で車両が路面を移動
していればスリップ状態にあることを示すもので、車両
が移動しているか否かは、勾配センサ３によって検出す
ることができる。すなわち、路面には起伏があるため
に、車輪が回転していない状態でも走行（移動）が行わ
れれば、それに伴って車体は振動する。この振動は勾配
センサ３によって検出される。

【００２８】このような状態にあるときの振動は停車時
とは異なった振幅をもって継続的に振動する。そこで、
経験的あるいは実験的に所定振幅を設定しておけば、振
動がその所定振幅を所定時間にわたって越えた場合に車
両は走行状態にあるものとして検出することができる。
また、車両が坂道にあって完全に停車した状態にあれ
ば、勾配センサ３はその勾配に応じた検出値を示すが、
この場合には車両が路面上を走行（移動）していないの
で、その検出値は所定振幅の範囲内にあり、車両が制動
によって完全に停車しているものとすることができる。

【００２９】車速センサ１に異常がある場合には車両が
停車しているか走行しているかにかかわらず、検出信号
はプログラム制御回路１０には到来しないので、だだち
に異常であることが確認される。

【００３０】次いで、本発明実施例装置によって行われ
るブレーキ保持動作およびブレーキ解除動作について説
明する。図５は本発明実施例におけるブレーキ保持動作
の流れを示すフローチャート、図６は本発明実施例にお
けるブレーキ解除動作の流れを示すフローチャートであ
る。

【００３１】まず、ブレーキ保持動作は、図５に示すよ
うに、プログラム制御回路１０がストップランプ・スイ
ッチ５からの出力を取り込み、ブレーキが踏まれたか否
かを判定する。ブレーキが踏まれていなければ制動によ
り停車した状態ではないので電磁弁９への制御信号の送
出を禁止して坂道発進の補助動作を停止する。ブレーキ
が踏まれている場合は車速センサ１からの出力を取り込
み車速が零であるか否かを判定する。車速が零でなけれ
ば車両は走行しているので、電磁弁９への制御信号の送
出を禁止し坂道発進の補助動作を停止する。

【００３２】車速が零である場合は勾配センサ３からの
出力を取り込み、現在の勾配センサ３の出力が設定され
た所定値Ｓを越えているか否かを判定する。勾配センサ
３の出力が所定値Ｓを越えている場合は、車両が動いて
いるものとして、電磁弁９への制御信号の送出を禁止し
補助動作を停止する。所定値Ｓを越えていなければ車両
が停止しているものとして電磁弁９に制御信号を送出
し、電磁弁９を駆動してブレーキ・バルブ１２を動作さ
せ坂道発進の補助動作を実行する。

【００３３】次に、ブレーキ解除動作について説明す
る。車両が坂道でブレーキ保持状態にあるときにクラッ
チストローク・センサ２およびギヤイン・スイッチ７か
らの出力を取り込みクラッチが踏み込まれてギヤが前進
発進位置（ローまたはセカンド）あるいは後退の位置に
設定されたか否かを判定する。

【００３４】クラッチが踏み込まれギヤが発進状態に設
定された場合には、クラッチストローク・センサ２の出
力からあらかじめ設定された所定ストローク以下になっ
たか否かを判定する。所定ストローク以下になったとき
には発進が行われるものとして、電磁弁９への制御信号
の送出を禁止しブレーキを解除する。ギヤが発進状態に
設定されていなく、もしくはクラッチの踏み込み量が所
定ストローク以上である場合は、電磁弁９への制御信号
の送出を継続しブレーキ保持状態を維持する。

【００３５】ブレーキの解除位置（クラッチペダルの踏
み込みストロークの値）設定は、運転者による好みおよ
びクラッチの摩耗による変化に適応し任意に行うことが
できる。設定されたクラッチペダルの踏み込みストロー
クの値は再設定されるまで保持される。クラッチペダル
の踏み込みストロークがその設定された基準値を越えて
いれば発進補助動作を継続する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
輪の回転が停止した状態にもかかわらず車両が停止して
いないスリップ状態にあるときには自動的に制動圧力の
保持を禁止してスリップ状態が継続することを回避する
ことができ、わずかな下り勾配で停車したときには自動
的に制動圧力を保持して坂道発進補助動作を実行するこ
とができる。これにより、車両の渋滞時あるいは市街地
の走行時のようにひんぱんに発進および停止を繰り返す
運転操作が行われても、坂道発進補助動作を有効に実行
することができ、運転者の疲労を軽減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の要部の構成を示すブロック図。

【図２】本発明実施例における走行状態確認手段の構成
例を示すブロック図。

【図３】本発明実施例における制御動作の流れを示すフ
ローチャート。

【図４】本発明実施例における車両走行状態検出動作の
流れを示すフローチャート。

【図５】本発明実施例におけるブレーキ保持動作の流れ
を示すフローチャート。

【図６】本発明実施例におけるブレーキ解除動作の流れ
を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 車速センサ ２ クラッチストローク・センサ ３ 勾配センサ ４ ニュートラル・スイッチ ５ ストップランプ・スイッチ ６ パーキングブレーキ・スイッチ ７ ギヤイン・スイッチ ８ 車高センサ ９ 電磁弁 １０ プログラム制御回路 １０ａ クロック信号発生回路 １０ｂ サンプリング回路 １０ｃ 微分回路 １０ｄ 比較回路 １１ ブレーキ・ペダル １２ ブレーキ・バルブ １３ 入力ユニット １４ 警報装置 １４ａ 警報ブザー １４ｂ 警報ランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車速センサと、クラッチペダルのストロ
   ークセンサとを備え、前記車速センサの出力が実質的に
   零であり前記ストロークセンサが第一所定値（Ｓ1 ）以
   上にクラッチペダルが踏み込まれたことを検出したとき
   に、前記ストロークセンサの検出出力が第二所定値（Ｓ
   2 、Ｓ2 ≦Ｓ1 ）を下回るまで制動圧力を保持する制御
   回路を備えた坂道発進補助装置において、 車両の勾配を検出する勾配センサと、変速機のニュート
   ラルを検出するニュートラルスイッチとを備え、 前記制御回路は、その勾配センサ出力が所定値を越える
   下り勾配を送出するときに前記制動圧力の保持を禁止す
   る手段と、前記ニュートラルスイッチがニュートラルを
   検出するときに前記禁止する手段を解除する手段とを備
   えたことを特徴とする坂道発進補助装置。