JPH0946808A - 自動変速機搭載車用リターダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットルセンサ２３が故障した場合でもリ
ターダ装置１３に制動力を出力させて車体を通常の制動
感覚で車体を減速、停止できる自動変速機搭載車用リタ
ーダ装置を提供する。 【解決手段】 自動変速機コントロールユニット３０
は、セレクトレバー１９によるレンジの設定状態、ブレ
ーキペダル１８の踏み込みの有無、アクセルペダル１７
の操作状況に応じてリターダ装置１３の作動／非作動を
決定する。エンジンブレーキが必要とされる１速レンジ
と２速レンジでは、スロットルセンサ２３の出力からア
イドル状態を識別できなくても、リターダ装置を作動さ
せる。リターダ装置の作動量は、車速、車体総重量、下
り坂の傾斜に応じて補正されるから、同じ制動感覚でな
めらかな減速と確実な停止が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機を搭載
した自動車に補助ブレーキシステムとして搭載される自
動変速機搭載車用リターダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】運転者によるブレーキペダルの踏み込み
量に応じた圧力で車輪の回転を摩擦拘束するサービスブ
レーキ、エンジンの圧縮抵抗を利用して車輪側からエン
ジンに伝達される駆動力を相殺するエンジンブレーキに
追加して、自動車に搭載される補助ブレーキシステムの
１つがリターダ装置である。リターダ装置は、排気ター
ビンによる過給機を搭載したためにエンジンブレーキに
よる制動力を余り期待できない自動車や、搭載物を含め
た車両総重量Ｗが大きく、高速道路の使用頻度も高いバ
スやトラック等の大型車両に主に搭載されており、エン
ジンブレーキを補って、サービスブレーキの使用頻度と
負担を軽減する。

【０００３】リターダ装置としては、永久磁石や電磁石
を用いて電磁気的な制動力を発生させる渦電流式と、オ
イルポンプを用いてオイルを循環させ、オイルの流路抵
抗から制動力を発生させる流体型とが既に実用化されて
いる。渦電流式や流体式のリターダ装置は、通常の排気
ブレーキのようにエンジンの運転状態を変化させること
がなく、制動力のレベルや時間的変化を細かく設定して
制動力を再現性高く出力させることが可能である。

【０００４】自動変速機搭載車両における一般的なリタ
ーダ装置は、自動変速機にエンジンブレーキレンジ（１
速レンジ、２速レンジ）が設定され、車室内の許可スイ
ッチがＯＮされた状態で、運転者がアクセルペダルの踏
み込みを解放することによって作動する。リターダ装置
は、エンジンから車輪までの動力伝達経路に制動力を出
力して、車体に疑似的なエンジンブレーキ効果を発生さ
せる。そして、アクセルペダルの踏み込みが解放される
ことの検知は、スロットルバルブに設けたアイドルスイ
ッチのＯＮや、スロットルセンサが計測するスロットル
開度が所定のしきい値未満であること等によって識別さ
れる。このようにして疑似的なエンジンブレーキ効果を
発揮させた状態で、さらにブレーキペダルが踏み込まれ
ると、リターダ装置の制動力のレベルを上昇させてい
る。サービスブレーキの摩擦制動に先行し並存した制動
力をリターダ装置から出力させることで、サービスブレ
ーキの摩擦要素の負担が軽減される。

【０００５】ところで、自動変速機の制御装置とは独立
させた排気ブレーキ制御装置を設けて、排気ブレーキを
リターダ装置として使用した例が特開平２−２５８４６
２号公報に示される。排気ブレーキ制御装置には、セレ
クトレバーの設定位置、アクセルペダルの踏み込みの有
無（スロットル開度）、ブレーキペダルの踏み込みの有
無（ブレーキ圧）等を入力させ、これらの入力の組み合
わせに応じて排気ブレーキの作動／非作動と作動量を制
御している。すなわち、排気ブレーキは、通常の排気ブ
レーキのＯＮ／ＯＦＦ２ポジションの動作ではなくて、
排気ブレーキの開度を細かく調整して、制動力のレベル
を精密に設定している。

【０００６】しかし、排気ブレーキは、エンジンブレー
キを補強し、サービスブレーキの負担を軽減する目的で
のみ使用されている。排気ブレーキ制御装置は、セレク
トレバーが前進側のレンジ（ドライブレンジ、１速レン
ジ、２速レンジ）に設定されて車室内の許可スイッチ
（リターダスイッチ）がＯＮされた状態で、アクセルペ
ダルの踏み込みが解放された場合にだけ、所定レベルの
制動力を排気ブレーキに出力させる。そして、この状態
でブレーキペダルの踏み込みが検知されると、サービス
ブレーキの摩擦制動に先行して排気ブレーキの制動力の
レベルを上昇させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】渦電流式や流体式のリ
ターダ装置を使用して、模擬的なエンジンブレーキ効果
を発揮させたり、サービスブレーキに並存させた制動力
を出力させるように制動システムを組み立てた場合、車
室内の許可スイッチがＯＮされた状態でブレーキペダル
の踏み込みが検知されても、アイドルスイッチのＯＮや
スロットル開度が所定のしきい値未満であることが識別
されなければ、リターダ装置から制動力が出力されな
い。

【０００８】特開平２−２５８４６２号公報に示される
排気ブレーキシステムについても同様である。セレクト
レバーが前進レンジに設定されてスロットル開度が一定
以上に検知されていれば、許可スイッチがＯＮされた状
態でブレーキペダルの踏み込みが検知されても、排気ブ
レーキは作動しない。

【０００９】従って、アイドルスイッチが故障していた
り、アイドル回転数を上昇させる機能がスロットル開度
を強制的に押し広げてしきい値以下になることを妨げて
いる場合、運転者は、リターダ装置による制動力が加算
された通常のエンジンブレーキ効果を期待してアクセル
ペダルの踏み込みを解放したにもかかわらず、自動車に
期待した程の減速効果が現れない。そして、運転者が減
速の不足を補うためにブレーキペダルを踏み込んでも、
リターダ装置による制動効果が現れず、サービスブレー
キの摩擦制動のみに頼る減速となるから、通常よりも強
くブレーキペダルを踏み込まないと当初に目論んだ減速
や停止を実行できない。これにより、サービスブレーキ
の摩擦要素の損耗が大きくなる。

【００１０】また、セレクトレバーが後退レンジに設定
されている場合、運転者がブレーキペダルを踏み込み続
けていないと車体が微速後退（クリープ）を起こす可能
性がある。後退レンジは１速にも増して変速比が高く、
変速段が１段階であるため前進レンジのように２速や３
速を自動変速機に設定してクリープ抑制を図ることがで
きない。この場合も特開平２−２５８４６２号公報に示
される排気ブレーキシステムは制動力を全く出力しな
い。何故なら、運転者の意に反した停車やエンストを発
生させないため、車速が１５ｋｍ／時以下ではリターダ
装置を非作動としてサービスブレーキのみを作動させて
いるからである。

【００１１】本発明は、通常の減速過程におけるエンジ
ンブレーキ効果の確保やサービスブレーキの負担軽減の
ための動作に加えて、それ以外の制動力を必要とする２
つの状況下、すなわち、エンジンブレーキレンジでアク
セルペダルの踏み込みを誤検知した場合やアクセルとブ
レーキが同時に作動された場合、及び後退の変速段でも
リターダ装置が作動する自動変速機搭載車用リターダ装
置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、自動
変速機が搭載された自動車のエンジンから車輪までの駆
動力伝達経路に挿入して配置され、前記駆動力伝達経路
に制動力を発生可能なリターダ装置と、運転者による操
作状態や自動車の走行状態に応じたレベルの制動力を前
記リターダ装置に出力させる制御装置とを有する自動変
速機搭載車用リターダ装置において、運転者によるセレ
クトレバーの設定位置を検知するセレクトポジション検
知手段と、エンジンのスロットルバルブが開放状態にあ
ることを検知するスロットル検知手段と、運転者による
ブレーキペダルの踏み込みの有無を検知するブレーキ操
作検知手段とを設け、前記制御装置は、前記セレクトレ
バーの設定位置がエンジンブレーキレンジであって前記
ブレーキペダルの踏み込みと前記スロットルバルブの開
放状態とが同時に検知された場合に前記リターダ装置に
所定レベルの制動力を出力させるものである。

【００１３】請求項２の発明は、自動変速機が搭載され
た自動車のエンジンから車輪までの駆動力伝達経路に挿
入して配置され、前記駆動力伝達経路に制動力を発生可
能なリターダ装置と、運転者による操作状態や自動車の
走行状態に応じたレベルの制動力を前記リターダ装置に
出力させる制御装置とを有する自動変速機搭載車用リタ
ーダ装置において、運転者によるセレクトレバーの設定
位置を検知するセレクトポジション検知手段と、運転者
によるアクセルペダルの踏み込みの有無を検知するアク
セル操作検知手段とを設け、前記制御装置は、前記セレ
クトレバーの設定位置が後退レンジであって前記アクセ
ルペダルの踏み込みが無い場合に前記リターダ装置に所
定レベルの制動力を出力させるものである。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成における所定レベルの制動力が、車速と車両総重量と
車両の傾斜に応じて異なり、車速が大きい場合、車両総
重量が大きい場合、車両の傾斜が下り方向で大きい場合
に大きくなることとしたものである。

【００１５】

【作用】請求項１の自動変速機搭載車用リターダ装置で
は、エンジンブレーキ効果の確保やサービスブレーキの
負担軽減に該当する場合に加えて、スロットルバルブの
開放状態（アクセルペダルの踏み込み）が誤検知された
り、運転者が誤ってアクセルペダルとブレーキペダルを
同時に踏み込んでしまった場合にもリターダ装置を作動
させる。エンジンブレーキレンジにおいて、スロットル
検知手段とブレーキ操作検知手段の出力から、スロット
ルバルブの開放状態（アイドル状態に相当する閉じ込み
状態ではない状態）でブレーキペダルが踏み込まれたと
識別された場合、スロットル検知手段の異常と見なして
減速を優先させ、リターダ装置に所定レベルの制動力を
出力させる。

【００１６】請求項２の自動変速機搭載車用リターダ装
置では、自動変速機の変速段が後退段に設定されている
場合には、アクセルペダルの踏み込みによって運転者の
明白な後退意図が明らかになるまで、リターダ装置によ
って自動車を制動し、微速後退（クリープ）を軽減す
る。

【００１７】請求項３の自動変速機搭載車用リターダ装
置では、リターダ装置から出力される制動力のレベル
が、車速と車両総重量と車両の傾斜に応じて設定され
る。車速が大きい場合、車両総重量が大きい場合、車両
の傾斜が下り方向で大きい場合には制動力を高めて、制
動距離の増加や制動時間の延長を抑制している。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１〜図４を参照して実施例のリ
ターダ装置の制御を説明する。図１はリターダ装置の制
御システムの構成の説明図、図２はリターダ装置を作動
させる状況の説明図、図３はリターダ作動量の説明図、
図４はリターダ装置の制御のフローチャートである。

【００１９】渦電流式のリターダ装置１３は、図１に示
すように、自動変速機１２の出力軸側に配置されて、リ
ターダコントローラ２８から供給される電流レベルに応
じた制動力をプロペラ軸１２Ａに出力する。自動変速機
コントロールユニット３０のリターダ制御部３１は、リ
ターダコントローラ２８を通じてリターダ装置１３の作
動／非作動と制動力のレベルを精密に制御する。リター
ダ制御部３１は、後述するように、自動変速機コントロ
ールユニット３０で処理されるプログラムの一部として
構成される。エンジン１１の出力回転は、自動変速機１
２で変速されてプロペラ軸１２Ａからディファレンシャ
ル機構１４を介して後輪１５に伝達される。

【００２０】エンジン１１のスロットルバルブ２２に取
り付けられたスロットルセンサ２３は、運転者がアクセ
ルペダル１７を踏み込んで加減するスロットル開度に応
じたアナログ電圧信号を出力する。エンジン回転数セン
サ２４は、エンジン回転数に応じた周波数の交流電圧を
出力する。自動変速機１２に取り付けられた車速センサ
２５は、車速に応じた周波数の交流電圧を出力する。イ
ンヒビタスイッチ２１は、運転者がセレクトレバー１９
を操作して設定した変速モードに対応したコード信号を
出力する。ブレーキペダル１８に取り付けたブレーキセ
ンサ２９は、運転者によるブレーキペダル１８の踏み込
み／解放に応じてＯＮ／ＯＦＦする。

【００２１】自動変速機コントロールユニット３０は、
記憶部３２と図示しない入出力回路や演算部を備えたマ
イコン装置であって、スロットルセンサ２３と車速セン
サ２５の出力に基づいてスロットル開度と車速を演算
し、設定された変速モードに対応させて記憶部３２から
選択した変速マップに照合して変速時期を判断し、自動
変速機１２の複数の電磁弁２６を作動させて自動変速機
１２に必要な変速段を設定する。後輪１５に設けたブレ
ーキ機構１６は、ブレーキコントローラ２７から供給さ
れる油圧によって作動する。運転者がブレーキペダル１
８を踏み込むと、ブレーキコントローラ２７からブレー
キ機構１６に対して、踏み込み量に対応して増大する油
圧が供給される。

【００２２】自動変速機コントロールユニット３０のリ
ターダ制御部３１は、記憶部３２に保存された図２の対
照表（マップ）に従ってリターダ装置１３の作動／非作
動を定める。リターダ装置１３の作動量Ａは、自動変速
機コントローラ３０に入力された各種の情報に基づいて
図３のように調整される。通常の走行状態、すなわち、
セレクトレバー１９の設定がドライブレンジであれば、
図２に示すように、アクセルペダル１７の踏み込みが解
除されてブレーキペダル１８が踏み込まれた状況下での
みリターダ装置１３を作動させ、ブレーキ機構１６の負
担を軽減する。また、セレクトレバー１９の設定が１速
レンジと２速レンジの場合、運転者がエンジンブレーキ
効果を必要としていると判断されるから、アクセルペダ
ル１７の踏み込みの解放が識別されれば、ブレーキペダ
ル１８の踏み込みの有無にかかわらずリターダ装置１３
を作動させて模擬的なエンジンブレーキ効果を発揮させ
る。

【００２３】しかし、ここまでの制御では、運転者によ
るアクセルペダル１７の踏み込みが実際に解放されてい
ても、スロットルセンサ２３が故障する等してスロット
ル開度を誤検知すれば、これをアクセルペダル１７の踏
み込みの解放と識別できない可能性がある。また、エン
ジン１１の暖機等を目的としてスロットル開度が強制的
に押し広げられていて、アクセルペダル１７の踏み込み
が解放されていると識別できるまでにスロットル開度が
閉じていない可能性もある。そこで、アクセルペダル１
７の踏み込みが検知されていてもブレーキペダル１８の
踏み込みが検知されれば直ちにリターダ１３を作動させ
て、車体の減速を最優先する。

【００２４】セレクトレバー１９の設定がＲ（後退）レ
ンジであれば、アクセルペダル１７の踏み込みが解除さ
れていれば、ブレーキペダル１８の踏み込みの有無にか
かわらずリターダ装置１３を作動させて、後退段の高い
変速比によって車体が微速後退（クリープ）を引き起こ
さないようにする。運転者が真に後退を望んでアクセル
ペダル１７を踏み込んだ時点でリターダ装置１３の作動
が停止される。セレクトレバー１９の設定がＰレンジ、
Ｎレンジであれば、自動変速機１２によってエンジン１
１からプロペラシャフト１２Ａへの動力伝達が遮断され
ているから、アクセルペダル１７とブレーキペダル１８
の操作状況にかかわらずリターダ装置１３を作動させな
い。

【００２５】これらの各状況下におけるリターダ装置１
３の作動量Ａは、記憶部３２に準備された図３の３つの
換算グラフに従って、車速ｖ、車両総重量Ｗ、車両の傾
斜ａ（下り坂の傾き）のそれぞれに応じた作動量Ａ１、
Ａ２、Ａ３を定め、３つの作動量Ａ１、Ａ２、Ａ３を合
算して求められる。図３の（ａ）に示すように車速ｖが
大きい程大きな作動量Ａ１を設定する。車速ｖが大きい
程大きな制動力が必要だからである。ただし、車速０で
も所定の作動量Ａ１を残してＲレンジにおける微速後退
の防止効果を確保している。図３の（ｂ）に示すよう
に、積み荷が０に相当する車両総重量Ｗ０を越えて車両
総重量Ｗが大きい程大きな作動量Ａ２を設定する。車両
総重量Ｗが大きい程大きな制動力が必要だからである。
図３の（ｃ）に示すように、車両の傾斜ａが大きい程大
きな作動量Ａ３を設定する。下り坂の傾斜が大きい程大
きな制動力が必要だからである。

【００２６】図４を参照してリターダ装置１３の制御の
フローを説明する。このフローは自動変速機コントロー
ルユニット３０の記憶部３２に準備され、図示しない演
算部で処理される。ステップ１１１では、自動変速機１
２に設定された変速モードがＰレンジまたはＮレンジで
あるか否かを識別する。ＰレンジまたはＮレンジの場
合、ステップ１１８へバイパスされてリターダ装置１３
は非作動である。ステップ１１２では、スロットル開度
がアイドル状態に対応するしきい値以下であるか否かを
識別する。スロットル開度がしきい値を下回るアクセル
オフの状況下ではステップ１１３、スロットル開度がし
きい値以上となるアクセルオンの状況下ではステップ１
１５でブレーキ踏み込みの有無が識別される。アクセル
オフでブレーキ踏み込みが有る場合、ステップ１１７へ
進んでリターダ装置１３に作動量Ａが設定される。

【００２７】アクセルオフでブレーキ踏み込みが無い場
合、ステップ１１４ヘ進んでＲレンジ、１速レンジ、２
速レンジのいずれかであるか否かが識別される。３つの
レンジのいずれかであればステップ１１７へ進んでリタ
ーダ装置１３に作動量Ａが設定されるが、いずれでもな
ければステップ１１８へ進んでリターダ装置は作動され
ない。アクセルオンでブレーキ踏み込みが有る場合、ス
テップ１１６へ進んでエンジンブレーキを要求される１
速レンジと２速レンジのいずれかであるか否かが識別さ
れる。２つのレンジのいずれかであればステップ１１７
ヘ進んでリターダ装置１３に作動量Ａが設定されるが、
いずれでもなければステップ１１８へ進んでリターダ装
置は作動されない。ステップ１１５でブレーキ踏み込み
無しと判断された場合もステップ１１８へ進んでリター
ダ装置は作動されない。

【００２８】実施例のリターダ装置の制御によれば、通
常のエンジンブレーキ条件やサービスブレーキ条件に加
えて、スロットルセンサ２３の異常や自動変速機コント
ロールユニット３０におけるエンジン１１のアイドル状
態の検知し損ないが発生した場合にもリターダ装置が作
動して、常に運転者の通常のブレーキ感覚に即した減速
と停止が実現される。また、後退レンジにした場合の微
速後退（クリープ）が無くなり、後方確認等でブレーキ
から足が離れた場合でも車体が意図せざる後退を引き起
こす心配が無い。そして、これらの機能は、エンジンブ
レーキ効果の補強やサービスブレーキの負担軽減を目的
として搭載されたリターダを用いて、自動変速機コント
ロールユニット３０で処理される制御プログラムの変更
だけで実現されるから、新たな機構や制御装置の追加が
不要で、小型軽量なシステムを安価に構成できる。

【００２９】なお、実施例では渦電流式のリターダを用
いたが、流体式のリターダや排気ブレーキを使用して同
様な特別の状況下で制動力を発揮させてもよい。自動変
速機コントロールユニット３０のリターダ制御部３１が
発明の制御装置、ステップ１１４、１１６が発明のセレ
クトポジション検知手段、ステップ１１２がアクセル操
作検知手段、ステップ１１３、１１５が発明のブレーキ
操作検知手段にそれぞれ相当する。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、エンジンブレ
ーキが必要なセレクトレンジでブレーキ踏み込みが実行
されれば、エンジンのアイドル状態が検知されていなく
てもリターダ装置を作動するから、スロットルセンサ等
が異常を起こした場合でも、通常の制動感覚で車両を減
速、停止できる。また、エンジンブレーキ効果の追加や
サービスブレーキの負担軽減を目的として搭載されたリ
ターダ装置とその制御装置をそのまま利用して必要な制
動効果を発揮させるから、自動車に新たな機構や制御装
置を追加する必要が無い。

【００３１】請求項２の発明によれば、後退のセレクト
レンジであれば、アイドル状態でリターダ装置を作動さ
せて微速後退を防止するから、運転者がブレーキペダル
から足を放しても車体に意図せざる後退が起きない。ま
た、エンジンブレーキ効果の追加やサービスブレーキの
負担軽減を目的として搭載されたリターダ装置とその制
御装置をそのまま利用して必要な制動効果を発揮させる
から、自動車に新たな機構や制御装置を追加する必要が
無い。

【００３２】請求項３の発明によれば、車速や車体重量
や下り坂の傾斜に応じてリターダ装置の制動力が調整さ
れるから、運転者は、通常の制動感覚を損なうことな
く、車体の減速と停止を実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リターダ装置の制御システムの構成の説明図で
ある。

【図２】リターダ装置を作動させる状況の説明図であ
る。

【図３】リターダ作動量の説明図である。

【図４】リターダ装置の制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１１ エンジン １２ 自動変速機 １３ リターダ装置 １４ ディファレンシャル機構 １５ 後輪 １６ ブレーキ機構 １７ アクセルペダル １８ ブレーキペダル １９ セレクトレバー ２１ インヒビタスイッチ ２２ スロットルバルブ ２３ スロットルセンサ ２４ エンジン回転数センサ ２５ 車速センサ ２６ 電磁弁 ２７ ブレーキコントローラ ２８ リターダコントローラ ２９ ブレーキセンサ ３０ 自動変速機コントロールユニット ３１ リターダ制御部 ３２ 記憶部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機が搭載された自動車のエンジ
   ンから車輪までの駆動力伝達経路に挿入して配置され、
   前記駆動力伝達経路に制動力を発生可能なリターダ装置
   と、 運転者による操作状態や自動車の走行状態に応じたレベ
   ルの制動力を前記リターダ装置に出力させる制御装置
   と、を有する自動変速機搭載車用リターダ装置におい
   て、 運転者によるセレクトレバーの設定位置を検知するセレ
   クトポジション検知手段と、 エンジンのスロットルバルブが開放状態にあることを検
   知するスロットル検知手段と、 運転者によるブレーキペダルの踏み込みの有無を検知す
   るブレーキ操作検知手段と、を設け、 前記制御装置は、前記セレクトレバーの設定位置がエン
   ジンブレーキレンジであって前記ブレーキペダルの踏み
   込みと前記スロットルバルブの開放状態とが同時に検知
   された場合に前記リターダ装置に所定レベルの制動力を
   出力させることを特徴とする自動変速機搭載車用リター
   ダ装置。
2. 【請求項２】 自動変速機が搭載された自動車のエンジ
   ンから車輪までの駆動力伝達経路に挿入して配置され、
   前記駆動力伝達経路に制動力を発生可能なリターダ装置
   と、 運転者による操作状態や自動車の走行状態に応じたレベ
   ルの制動力を前記リターダ装置に出力させる制御装置
   と、を有する自動変速機搭載車用リターダ装置におい
   て、 運転者によるセレクトレバーの設定位置を検知するセレ
   クトポジション検知手段と、 運転者によるアクセルペダルの踏み込みの有無をスロッ
   トル開度で識別するアクセル操作検知手段とを設け、 前記制御装置は、前記セレクトレバーの設定位置が後退
   レンジであって前記アクセルペダルの踏み込みが無い場
   合に前記リターダ装置に所定レベルの制動力を出力させ
   ることを特徴とする自動変速機搭載車用リターダ装置。
3. 【請求項３】 前記所定レベルの制動力は、車速と車両
   総重量と車両の傾斜に応じて異なり、車速が大きい場
   合、車両総重量が大きい場合、車両の傾斜が下り方向で
   大きい場合に大きくなる制動力であることを特徴とする
   請求項１または２記載の自動変速機搭載車用リターダ装
   置。