JPH0891183A - 坂道発進補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 滑りやすい路面の走行中、スリップにより実
際の車速が零でない状態で車輪の回転が停止したときに
制動圧力の保持を禁止する。 【構成】 所定値以上の制動圧力時に車速が零になり、
かつクラッチペダルのストロークが所定値より深く踏ま
れたときに、電磁弁に制動圧力保持の制御出力を送出す
る制御回路を備え、水平方向の加速度情報（α）を取り
込みその加速度情報が減速を示す（α＜０）ときに制御
出力の送出を禁止する。 【効果】 スリップ状態では制動圧力は保持されず、か
つ加速度センサ出力が零値に固定されるような故障が発
生した場合でも車両がスリップ状態にあることを検出す
ることができるので、滑りやすい路上での走行性をさら
に向上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】本発明は自動車の運転補助装置と
して利用する。本発明は、所定以上の制動圧力が加えら
れて車速が零に達したときに、クラッチが踏まれている
とブレーキペダルを解放しても制動圧力を一時的に保持
する坂道発進補助装置の改良に関する。本発明は、クラ
ッチおよび手動シフトの変速機を備えた自動車に利用す
るものであって、クラッチペダルのないオートマチック
車に適用するものではない。

【０００２】

【従来の技術】坂道の途中で停車している自動車を上り
坂の方向に発進させる坂道発進の運転操作は、ブレーキ
ペダルを踏み込んだ状態でクラッチペダルを踏み、変速
機を発進ギヤ（または後退ギヤ）に設定し、クラッチペ
ダルを緩やかに踏み代の浅い方向に抜きながら、クラッ
チが半クラッチ状態になったときに、ブレーキペダルを
解放してアクセルペダルに踏み替えるようにして行われ
る。坂道発進補助装置はこれを自動的に実行する運転補
助装置である。すなわち、坂道発進補助装置はブレーキ
ペダルを踏み車両が減速して車速が零（またはほとんど
零）に達したときに、クラッチペダルが所定値を越えて
踏み込まれているなら、ブレーキペダルを解放しても制
動圧力を自動的に保持するように制御される。さらに、
変速機が設定され踏み込まれていたクラッチペダルが設
定位置まで抜かれると、制動圧力の保持状態を自動的に
解除するように制御される。

【０００３】この装置は、ブレーキペダルが解放されて
も制御に応じて制動圧力を保持するように接続された電
磁弁と、車速情報、およびクラッチペダルのストローク
情報を取り込みこの電磁弁を電気的に制御するプログラ
ム制御回路とにより実現される。この装置を装備する
と、運転者はサイドブレーキをかけていない状態でブレ
ーキペダルを解放しても、車両が停止した状態に保持さ
れるから、上記のような坂道発進の運転操作を円滑に行
うことができる。さらに、渋滞状態の道路を運転する場
合に、ブレーキペダルを長時間踏み続けたり、サイドブ
レーキを繰り返し操作するなどの必要がなくなることか
ら、運転者の疲労を軽減することができる。

【０００４】このような坂道発進補助装置は、特開昭６
４−６０４５６号公報、特開昭６４−６０４５７号公
報、その他に開示された。この装置は、積載重量に応じ
て運転条件が変わる貨物自動車に広く実施されるように
なった。本願出願人は、加速度センサ（または重力セン
サ）を装備し、この坂道発進補助装置にこの加速度セン
サからの加速度情報を取り込み、勾配が急であるときに
は、作動を制御するなどの改良を行い特許出願した（特
願平５−１８８４７０号、本願出願時において未公
開）。また、車速情報に加えて加速度情報を取り込み制
御を改良する技術は、坂道発進補助装置ではなくアンチ
スキッド・ブレーキ装置について、特開昭６３−１７１
６１号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、この坂
道発進補助装置を繰り返し試験した結果、車輪と路面と
の間が滑りやすい状態になったときに動作に不具合が生
じることに気付いた。すなわち、積雪あるいは凍結のあ
る路面など滑りやすい路面でこの坂道発進補助装置を作
動させると、車両を停車させようとして車輪に制動圧力
が加えられたときに、車輪と路面との間がスリップ状態
になることがある。このとき、車輪の回転は停止し、い
わゆるロック状態となって、車速センサから送出される
車速情報は実質的に零を示すことになる。そうすると、
坂道発進補助装置の制御回路は、車速情報が零になった
ことによって、運転者がブレーキペダルを離しても制動
圧力を保持するように制御する。つまり、車両は路面を
スリップしている状態で、制動圧力が保持されて車輪の
回転が禁止されるから、運転者がスリップ状態を認識し
てブレーキを緩めてもますますスリップ状態を継続する
ことになる。

【０００６】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、滑りやすい路面の走行中に運転者の意に反して
制動圧力が保持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、実際の車速が零で
ない場合に、車輪の回転が停止しても制動圧力を保持す
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、車輪と路面との間にスリップ状態が発
生したときに制動圧力が保持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。さらに本発明
は、加速度センサ出力が零値に固定されるような故障が
発生した場合にも、車両がスリップ状態にあることを検
出することができる坂道発進補助装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、車輪と路面の
間のスリップにより車輪の回転が停止した状態になって
も実際の車速が零でない場合には制動圧力の保持を禁止
して走行性を向上させるもので、ブレーキペダルが解放
されても制御に応じて制動圧力を保持するように接続さ
れた電磁弁と、車速情報、ブレーキペダルの操作情報お
よびクラッチペダルのストローク情報を取り込み前記電
磁弁を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、ブ
レーキペダルが踏まれ車速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深く踏まれたときに前記電
磁弁に制動圧力を保持させる制御出力を送出する手段を
備えた坂道発進補助装置において、前記制御回路は、水
平方向の加速度情報（α）を取り込みその加速度情報が
減速を示す（α＜０）ときには前記制御出力の送出を禁
止する手段を含むことを特徴とする。

【０００８】前記制御回路は、車速情報（Ｖ）の時間微
分（ｄＶ／ｄｔ）を演算する手段を含み、この時間微分
値が所定値を越えて減速を示すときには（ｄＶ／ｄｔ＜
α₀＜０）、前記制御出力の送出を禁止する手段と、変
速ギヤの設定情報を併せて取り込み、変速ギヤが設定さ
れた状態で前記制御出力を送出中にクラッチペダルのス
トロークが設定値を越えて踏み代の浅い方向に変化した
ときに、前記制御出力を停止して前記電磁弁に制動圧力
保持状態を解除させる手段とを備え、前記変速ギヤの設
定情報は、変速機が発進ギヤまたは後退ギヤに設定され
たことを検出するギヤイン・スイッチの出力情報である
ことが望ましい。

【０００９】

【作用】滑りやすい路面で試験を繰り返し行ったとこ
ろ、車輪がロック状態になってスリップしているときに
は、車輪回転が停止して車速情報が零に表示されても、
車両には小さい減速加速度が検出されることがわかっ
た。

【００１０】したがって、例えば加速度センサに小さい
加速度が減速方向に検出されているときには、車速情報
が零であっても実質的な車速は零ではなく、この場合に
は制動圧力を保持することがないように制御する。

【００１１】一方、加速度センサからの加速度情報に依
存するのではなく、速度情報（Ｖ）の時間微分（ｄＶ／
ｄｔ）を演算することにより加速度を得ることができ
る。この演算による加速度を併せて利用することが合理
的である。しかし、この演算による加速度はスリップ状
態が発生して車速情報が零に固定された後には時間の経
過とともに不正確になり、時間の経過とともに役にたた
なくなるから、きわめて滑りやすい路面で長くスリップ
して生じるような小さい減速加速度を検出するには適当
ではない。

【００１２】小さい加速度を検出しようとして敏感な加
速度センサを車両に搭載すると、敏感な加速度センサは
何らかの事情で、その出力値が零値に固定されてしまう
故障が発生することがある。このときには車速情報の時
間微分値を採用することができる。この時間微分値によ
る加速度について、さまざまな試験をした結果、所定値
（例えば０．１Ｇないし１Ｇに設定される所定値、一例
として０．４Ｇ）を越える減速加速度があるときには、
加速度センサからの減速加速度の情報入力がなくとも、
制動圧力の保持を禁止することがよい。速度情報の時間
微分はソフトウエアの演算により実現することができる
性質のものであり、何らハードウエアの追加を必要とし
ない。

【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、ブレーキペダル１１が解
放されても制御に応じて制動圧力を保持するように接続
された電磁弁１と、車速を検出する車速センサ２と、ブ
レーキペダルの操作を検出するストップランプ・スイッ
チ３と、クラッチペダル１２のストロークを検出するク
ラッチストローク・センサ４と、クラッチの油圧回路の
油圧値を検出する油圧センサ５と、車速レバーの位置が
ニュートラルにあることを示すニュートラル・スイッチ
７あるいは変速機が発進ギヤまたは後退ギヤに設定され
たことを検出するギヤイン・スイッチ９と、車両の加速
度を検出する加速度センサ８と、車速センサ２、ストッ
プランプ・スイッチ３、クラッチストローク・センサ
４、油圧センサ５、ニュートラル・スイッチ７あるいは
ギヤイン・スイッチ９および加速度センサ８からの出力
を取り込み電磁弁１を制御するプログラム制御回路１０
と、このプログラム制御回路１０に操作入力を行う操作
パネル２１と、ブレーキ圧力が保持された状態で加速度
センサ８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２２
とが備えられる。警報装置２２には音響により警報を発
生する警報ブザー２３と、点灯することにより警報を発
生する警報ランプ２４とが設けられる。

【００１５】さらに、プログラム制御回路１０には、ブ
レーキペダルが踏まれ車速が零になりかつクラッチペダ
ル１２のストロークが所定値より深く踏まれたときに電
磁弁１に制動圧力を保持させる制御出力を送出する手段
が備えられ、本発明の特徴として、加速度センサ８から
水平方向の加速度情報（α）を取り込みその加速度情報
が減速を示す（α＜０）ときには前記制御出力の送出を
禁止する手段と、車速センサ２からの車速情報（Ｖ）の
時間微分（ｄＶ／ｄｔ）を演算する手段と、この時間微
分値が所定値を越えて減速を示すときには（ｄＶ／ｄｔ
＜α₀ ＜０）、前記制御出力の送出を禁止する手段と、
ギヤイン・スイッチ９から変速機が前進ギヤまたは後退
ギヤに設定されているかを示す変速ギヤの設定情報を併
せて取り込み、変速ギヤが設定された状態で前記制御出
力を送出中にクラッチペダル１２のストロークが設定値
を越えて踏み代の浅い方向に変化したときに、前記制御
出力を停止して電磁弁１に制動圧力保持状態を解除させ
る手段とが含まれる。

【００１６】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。

【００１７】まず、通常走行時に行われる坂道発進補助
動作について説明する。図２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３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。

【００１８】プログラム制御回路１０によるブレーキ保
持動作は、図２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３からの出力を取り込
み、ブレーキペダルが踏まれているか否かを判定する。
ブレーキペダル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１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。ブレーキペダルが
踏まれている場合は車速センサ２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１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。

【００１９】車速が零である場合は加速度センサ８から
の出力を取り込み、現在の加速度センサ８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。加速度
センサ８の出力が所定値Ｓを越えている場合は、車両停
止状態にないものとして、電磁弁１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
れば車両停止状態にあるものとして、クラッチのストロ
ークが所定値を越えているか否かを判定し、所定値を越
えていれば電磁弁１に制御信号を送出し、電磁弁１を駆
動してブレーキバルブ１３を動作させ坂道発進補助動作
を実行する。所定値を越えていなければ電磁弁１への制
御信号送出を禁止し補助動作の実行を停止する。

【００２０】次に、通常走行時に行われるブレーキ解除
動作について図３を参照して説明する。

【００２１】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４およびニュートラル・
スイッチ７あるいはギヤイン・スイッチ９からの出力を
取り込みクラッチペダル１２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。

【００２２】クラッチペダル１２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４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１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、もしくはクラッチペダル
１２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１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。

【００２３】ブレーキを解除するクラッチペダル１２の
踏み込みストローク値の初期設定は、操作パネル２１か
らの操作入力により運転者による好み、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１２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１２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。

【００２４】前述したように、車両が坂道発進を行うと
きには、そのときの状況に対応してブレーキの保持およ
びブレーキの解除動作が自動的に行われるが、路面が滑
りやすい場合に、車両を停止させようとして車輪に制動
圧力が加えられると、車輪と路面との間がスリップ状態
になることがある。スリップ状態が発生すると、実際の
車速は零になっていないのに車輪の回転が停止状態にあ
るので、車速センサ２から送出される車速情報は零を示
し、運転者がブレーキペダル１１を離しても制動圧力が
保持され、スリップ状態が継続されてしまう不都合が発
生する。

【００２５】本発明は、車速センサ２の出力値が零であ
っても、加速度センサ８からの出力により走行状態にあ
ることを検出して制動圧力を保持することがないように
するものである。ここで、その制御動作について説明す
る。図４は本発明実施例における加速度の変化によるブ
レーキ保持動作の流れを示すフローチャートである。

【００２６】まず、プログラム制御回路１０は、ストッ
プランプ・スイッチ３からの出力を取り込み、ブレーキ
ペダルが踏まれているか否かを判定する。ブレーキペダ
ル１１が踏まれていなければ制動がかけられて停車した
状態ではないので電磁弁１への制御信号の送出を禁止し
て坂道発進補助動作を停止する。ブレーキペダル１１が
踏まれている場合は車速センサ２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
車両は走行状態にあるので、電磁弁１への制御信号の送
出を禁止し坂道発進補助動作を停止する。

【００２７】車速が零の場合は、加速度センサ８から水
平方向の加速度情報（α）を取り込み、その加速度情報
（α）が減速（α＜０）を示したか否かを判定する。減
速を示していれば真の速度は零でないものとして、電磁
弁１への制御信号の送出を禁止し坂道発進補助動作を停
止する。減速を示していなければ車速は確実に零である
ので、クラッチペダル１２のストロークが所定値を越え
ていれば電磁弁１に制御信号を送出し坂道発進補助動作
を実行する。

【００２８】また車両の減速は、車速センサ２から車速
情報（Ｖ）を取り込み、この車速情報（Ｖ）の時間微分
（ｄＶ／ｄｔ）を演算し、この時間微分値が所定値を越
えて減速を示すとき、すわなちα₀ を所定値としたとき
にｄＶ／ｄｔ＜α₀ ＜０であるか否かによっても確認し
ていて、急激な減速があったときには無条件に坂道発進
補助動作を禁止する。

【００２９】次に、本発明実施例におけるブレーキ解除
動作について説明する。その制御動作は図３に示す流れ
に沿って行われるが、本実施例ではギヤイン・スイッチ
９が備えられているので、プログラム制御回路１０は、
クラッチペダル１２が所定ストローク以上踏み込まれた
ことを確認した後に、そのギヤイン・スイッチ９からの
出力を取り込み変速機が前進ギヤまたは後退ギヤに設定
されているか否かを判定し、変速ギヤが前進ギヤまたは
後退ギヤに設定されている状態で電磁弁１への制御信号
が送出されていれば、クラッチペダル１２のストローク
が設定値を越えて踏み代の浅い方向に変化したか否かを
判定し、浅い方向に変化したときには車両が発進動作に
入ったものとして、電磁弁１への制御信号の出力を停止
し制動圧力保持状態を解除する。

【００３０】なお、前述のギヤイン・スイッチ９は、図
５に示すように、ニュートラル・スイッチ７とともにア
ッパーカバー１６に取付けられ、トランスミッション・
シフト・シャフト１７が例えば図６上の左側に回された
とすると、角度θ₁ 移動したＰ₁ の位置でニュートラル
・スイッチ１５は図７に示すようにＯＦＦ状態となる
が、ギヤイン・スイッチ９もまだＯＦＦ状態にあって、
さらに角度Δθだけ回された図６上のＱ₁ の位置に達し
たときにギヤイン・スイッチ９がＯＮ状態になる。トラ
ンスミッション・シフト・シャフト１７が右側に角度θ
₁ 回された場合も同様にＰ₂ の位置でニュートラル・ス
イッチ７はＯＦＦ状態となるが、ギヤイン・スイッチ９
はＯＦＦ状態にあり、さらに角度Δθだけ回された図６
上のＱ₂ の位置に達したときにＯＮ状態となるように構
成されている。

【００３１】これは、トランスミッション・シフト・シ
ャフト１７が左右のいずれかに回され、ニュートラル・
スイッチ７がＯＦＦ状態になってギヤイン・スイッチ９
がＯＮ状態になるまでの角度Δθの範囲はＯＮ、ＯＦＦ
があいまいであるために、角度Δθをおいてニュートラ
ル・スイッチ７のＯＮ、ＯＦＦおよびギヤイン・スイッ
チ９のＯＮ、ＯＦＦが明確になるように構成されたもの
である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、滑
りやすい路面上での走行中に、車輪と路面との間にスリ
ップ状態が発生し、実際の車速が零でないにもかかわら
ず車輪の回転が停止したことによって、運転者の意に反
して制動力が保持されることを防止することができ、さ
らには加速度センサの出力が零値に固定されるような故
障が発生した場合にも、車両がスリップ状態にあること
を検出することができるので、滑りやすい路面における
走行性を向上させることができる効果がある。

【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プログラム制御回路によ
るブレーキ保持動作の流れを示すフローチャート。

【図３】本発明実施例におけるプログラム制御回路によ
るブレーキ解除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加速度の変化によるブレ
ーキ保持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ギヤイン・センサおよび
ニュートラル・スイッチのトランスミッションへの取付
状態を示す図。

【図６】トランスミッション・シフト・シャフトの回転
によるニュートラルおよびギヤインの位置を説明する
図。

【図７】本発明実施例におけるトランスミッションのニ
ュートラル領域およびギヤイン領域を説明する図。

【符号の説明】

１ 電磁弁 ２ 車速センサ ３ ストップランプ・スイッチ ４ クラッチストローク・センサ ５ 油圧センサ ７ ニュートラル・スイッチ ８ 加速度センサ ９ ギヤイン・スイッチ １０ プログラム制御回路 １１ ブレーキペダル １２ クラッチペダル １３ ブレーキバルブ １６ アッパーカバー １７ トランスミッション・シフト・シャフト ２１ 操作パネル ２２ 警報装置 ２３ 警報ブザー ２４ 警報ランプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレーキペダルが解放されても制御に応
   じて制動圧力を保持するように接続された電磁弁と、車
   速情報、ブレーキペダルの操作情報およびクラッチペダ
   ルのストローク情報を取り込み前記電磁弁を制御する制
   御回路とを備え、 前記制御回路は、ブレーキペダルが踏まれ車速が零にな
   りかつクラッチペダルのストロークが所定値より深く踏
   まれたときに前記電磁弁に制動圧力を保持させる制御出
   力を送出する手段を備えた坂道発進補助装置において、 前記制御回路は、水平方向の加速度情報（α）を取り込
   みその加速度情報が減速を示す（α＜０）ときには前記
   制御出力の送出を禁止する手段を含むことを特徴とする
   坂道発進補助装置。
2. 【請求項２】 前記制御回路は、車速情報（Ｖ）の時間
   微分（ｄＶ／ｄｔ）を演算する手段を含み、この時間微
   分値が所定値を越えて減速を示すときには（ｄＶ／ｄｔ
   ＜α₀ ＜０）、前記制御出力の送出を禁止する手段を含
   む請求項１記載の坂道発進補助装置。
3. 【請求項３】 前記制御回路は、変速ギヤの設定情報を
   併せて取り込み、変速ギヤが設定された状態で前記制御
   出力を送出中にクラッチペダルのストロークが設定値を
   越えて踏み代の浅い方向に変化したときに、前記制御出
   力を停止して前記電磁弁に制動圧力保持状態を解除させ
   る手段を備えた請求項１または２記載の坂道発進補助装
   置。
4. 【請求項４】 前記変速ギヤの設定情報は、変速機が発
   進ギヤまたは後退ギヤに設定されたことを検出するギヤ
   イン・スイッチの出力情報である請求項３記載の坂道発
   進補助装置。