(57)【要約】【課題】機械式の自動変速装置と共存させる車両の発進補助装置を提供する。【解決手段】サービスブレーキを制動状態に保持するブレーキ圧力保持弁１７と、機械式クラッチ２のクラッチストロークを直接検出するクラッチストロークセンサ５と、クラッチストロークセンサ５により検出されたクラッチストロークに基づいて、サービスブレーキが制動状態から解除されるようにブレーキ圧力保持弁１７を制御する発進補助コントロールユニット１６と、を含んで車両の発進補助装置が構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サービスブレーキを制動状態に保持するブレーキ保持手段と、
機械式クラッチのクラッチストロークを直接検出するクラッチストローク検出手段と、
前記クラッチストローク検出手段により検出されたクラッチストロークに基づいて、前記サービスブレーキが制動状態から解除されるように前記ブレーキ保持手段を制御するブレーキ解除制御手段と、
を含んで構成されることを特徴とする車両の発進補助装置。
【請求項２】
前記ブレーキ解除制御手段は、前記クラッチストローク検出手段により検出されたクラッチストロークが所定値となったときに、前記サービスブレーキが制動状態から解除されるように、前記ブレーキ保持手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の発進補助装置。
【請求項３】
前記機械式クラッチがクラッチペダルの操作に基づいて接続されたか否かを判定する判定手段が備えられ、
前記ブレーキ解除制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記所定値を変更することを特徴とする請求項２に記載の車両の発進補助装置。
【請求項４】
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段が備えられ、
前記ブレーキ解除制御手段は、前記アクセル開度に基づいて、前記所定値を変更することを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の発進補助装置。
【請求項５】
発進時のギヤ段を検出する発進ギヤ段検出手段が備えられ、
前記ブレーキ解除制御手段は、前記発進時のギヤ段に基づいて、前記所定値を変更することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１つに記載の車両の発進補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の発進補助装置に関し、特に、機械式の自動変速装置と共存させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の発進補助装置は、坂道発進時、渋滞時又は信号待ちのときの運転者の労力を軽減させるために、ブレーキペダルを開放しても、一時的にサービスブレーキを制動状態に保持する装置である。この装置は、特開平１１−３４３８８８号公報（特許文献１）に開示されているように、クラッチペダルに設けられたクラッチペダルストロークセンサによりクラッチストロークを検出し、この検出されたクラッチストロークが、あらかじめ設定された所定値になったときに、サービスブレーキが制動状態から解除されるように構成されている。この装置が装備された車両は、ブレーキペダルを開放してもクラッチが接続されるまでサービスブレーキが制動状態に保持されるので、坂道発進時では、パーキングブレーキの併用や急なブレーキペダルとアクセルペダルの踏み変え操作が必要なく、渋滞時や信号待ちのときもブレーキペダルを踏みつづける必要がない。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３４３８８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特にトラック等の商用車においては、近年、機械式クラッチを用いた自動変速装置が広く用いられている。この自動変速装置は、運転者がクラッチ操作を行わなくとも、シフトレバーの操作に応じて自動的に機械式クラッチの断接及びギヤ段の切り換えが行われることによって、変速が行なわれるものである。従って、このような自動変速装置が設けられた車両は、発進時においても、シフトレバーの操作に応じて自動的に機械式クラッチが接続されるので、運転者がクラッチペダルの操作を行わずに発進できる自動発進が可能になっている。
【０００５】
このような自動変速装置を備えた車両に発進補助装置を設けると、自動発進時にはクラッチペダルの操作が行われないため、クラッチペダルストロークセンサによりクラッチストロークが検出されない。これにより、サービスブレーキが制動状態から解除されず、発進ができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、機械式の自動変速装置を有する車両において、自動発進時でもサービスブレーキが制動状態から解除されるようにして、機械式の自動変速装置と共存して、発進補助が可能な車両の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】
このため、請求項１記載の発明は、サービスブレーキを制動状態に保持するブレーキ保持手段と、機械式クラッチのクラッチストロークを直接検出するクラッチストローク検出手段と、前記クラッチストローク検出手段により検出されたクラッチストロークに基づいて、前記サービスブレーキが制動状態から解除されるように前記ブレーキ保持手段を制御するブレーキ解除制御手段と、を含んで構成されることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、クラッチストローク検出手段により直接検出された機械式クラッチのクラッチストロークに基づいて、制動状態に保持されているサービスブレーキが解除されるので、クラッチペダルを操作せずに機械式クラッチが断接される自動変速装置が備えられた車両においても、発進時にサービスブレーキが自動的に解除される。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記ブレーキ解除制御手段は、前記クラッチストローク検出手段により検出されたクラッチストロークが所定値となったときに、前記サービスブレーキが制動状態から解除されるように、前記ブレーキ保持手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、クラッチストローク検出手段により直接検出されたクラッチストロークが所定値となったときにサービスブレーキの制動状態が解除されるので、ブレーキ解除制御手段における制御負荷の増加を抑えられる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記機械式クラッチがクラッチペダルの操作に基づいて接続されたか否かを判定する判定手段が備えられ、前記ブレーキ解除制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記所定値を変更することを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、機械式クラッチが、クラッチペダルの操作に基づいて接続されたか否かによって、所定値が変更されるので、自動発進時又はクラッチペダルを緩やかに操作するマニュアル発進時のように、クラッチの接続速度が相違するいずれの場合においても、サービスブレーキの制動状態の解除が適切に行われる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段が備えられ、前記ブレーキ解除制御手段は、前記アクセル開度に基づいて、前記所定値を変更することを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、アクセル開度に基づいて、所定値が変更されるので、例えば、アクセル開度が大きいときは、アクセル開度が小さいときより半クラッチが弱い状態で制動状態から解除されるように所定値を設定することにより、早く制動状態から解除され、アクセル開度が小さいときは遅く制動状態から解除される。
【００１５】
請求項５記載の発明は、発進時のギヤ段を検出する発進ギヤ段検出手段が備えられ、前記ブレーキ解除制御手段は、前記発進時のギヤ段に基づいて、前記所定値を変更することを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、発進時のギヤ段に基づいて、所定値が変更されるので、例えば、発進ギヤ段が高速段のときは、発進ギヤ段が低速段のときより半クラッチが弱い状態でサービスブレーキが制動状態から解除されるように所定値を設定することにより、早く制動状態が解除され、発進ギヤ段が低速段のときは遅く制動状態が解除される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
【００１８】
図１は、本発明の発進補助装置を備えた車両の構成を示す。
【００１９】
エンジン１には、機械式クラッチ（以下「クラッチ」という）２を介して機械式変速機（以下「変速機」という）３が取り付けられる。
【００２０】
クラッチ２には、クラッチ駆動用アクチュエータとしてのクラッチブースタ４の出力軸が接続されると共に、そのストロークを直接検出するクラッチストロークセンサ５（クラッチストローク検出手段）が取り付けられる。
【００２１】
一方、変速機３には、ギヤ段を検出するポジションセンサ６（発進ギヤ段検出手段）が取り付けられる。
【００２２】
運転室内には、アクセルペダル７の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ８（アクセル開度検出手段）と、クラッチペダル９の踏み込み量を検出するクラッチペダルストロークセンサ１０と、変速機３への変速指示を入力するシフトレバー１１が設けられる。
【００２３】
自動変速コントロールユニット１２は、マイクロコンピュータが内蔵されており、クラッチストロークセンサ５とポジションセンサ６とアクセル開度センサ８とから検出信号を受け取りつつ、シフトレバー１１からの変速指示を受けて、変速機３に接続された変速機駆動用アクチュエータ１３の作動制御をするとともに、クラッチブースタ４に断接指令を送出し、クラッチ２の断接を行わせる。なお、クラッチブースタ４は、クラッチペダル９の操作に基づいても作動し、クラッチ２の断接を行わせる。
【００２４】
また、自動変速コントロールユニット１２は、車両が積載状態であるときは、発進ギヤ段を低速段にし、車両が空車状態であるときは、発進ギヤ段を高速段にするように変速機駆動用アクチュエータ１３を制御する。なお、車両が積載状態か空車状態であるかを検出するには、例えば、車軸や荷台に作用する荷重を検出する荷重検出手段を設ければよい。
【００２５】
車両のサービスブレーキ（以下「ブレーキ」という）のブレーキ弁１４とブレーキブースタ１５とを連通する配管には、通常は配管内の管路を開放し、発進補助コントロールユニット１６（ブレーキ解除制御手段、判定手段）からのブレーキ圧保持指令に基づいて配管内の管路を遮断するブレーキ圧保持制御弁１７（ブレーキ保持手段）が介装されている。
【００２６】
発進補助コントロールユニット１６は、マイクロコンピュータを内蔵しており、自動変速コントロールユニット１２からＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により情報（クラッチストローク、ギヤ段、アクセル開度）の受信が可能になっている。
【００２７】
発進補助コントロールユニット１６は、クラッチペダル９が踏み込み状態又は変速機３のギヤ段がニュートラル位置である状態において、ブレーキ弁１４に接続されたブレーキペダル１８を所定時間以上踏み込むと、その後にブレーキペダル１８の踏み込みを解除しても、ブレーキ圧が保持されるようにブレーキ圧保持制御弁１７にブレーキ圧保持指令を送出する。これにより、配管内の管路が遮断されるので、ブレーキ圧は保持され、ブレーキが制動状態のまま保持される。
【００２８】
そして、発進補助コントロールユニット１６は、自動変速コントロールユニット１２を介して、クラッチストロークセンサ５により検出されたクラッチストロークが、解除値（所定値）となったときに、ブレーキ圧保持制御弁１７へのブレーキ圧保持指令の送出を停止する。これにより、配管内の管路が開放されるので、ブレーキ圧が開放され、ブレーキの制動状態が解除される。
【００２９】
本発明の発進補助コントロールユニット１６における制御方法の第１実施例について説明する。発進補助コントロールユニット１６は、クラッチペダルストロークセンサ１０からクラッチペダル９の踏み込み量の信号が送出されたときは、クラッチペダル９の操作に基づいてクラッチ２を作動させるマニュアル発進であると判定し、クラッチペダルストロークセンサ１０からクラッチペダル９が踏み込み量の信号が送出されず、クラッチストロークセンサ５からクラッチストロークの信号が送出されたときは、自動発進であると判定する。
【００３０】
そして、発進補助コントロールユニット１６は、図２に示すように、マニュアル発進であると判定したときは解除値をマニュアル発進時解除値に設定し、自動発進であると判定したときは解除値を自動発進時解除値に設定する。
【００３１】
自動発進時解除値は、マニュアル発進時解除値より大きな値に設定されている。なお、クラッチストロークが大きいと、クラッチ２は切断状態となり、クラッチストロークが小さいと、クラッチ２は接続状態となる。これにより、自動発進時には、半クラッチが弱い状態で、ブレーキが制動状態より解除される。
【００３２】
以上のような構成の発進補助装置を作動させて、車両を発進すべく、クラッチが切断された状態からクラッチを接続させると、マニュアル発進時では、運転者がクラッチの接続が急に行われないように緩やかにクラッチを接続するので、自動発進時と比較して、クラッチストロークは徐々に減少するが、マニュアル発進時解除値は自動発進時解除値より小さいので、クラッチストロークは遅くマニュアル発進時解除値に達する。これにより、ブレーキ圧が遅く開放され、半クラッチ状態でブレーキが制動状態となっている時間が長くなり、クラッチ２が接続され駆動力が十分に確保された状態でブレーキ圧が開放されるので、坂道発進時における逆行を防止しつつ短時間でクラッチが接続される。一方、自動発進時では、自動変速装置の特性上、クラッチが接続するクラッチストロークまで急激にクラッチストロークが減少するが、自動発進時解除値はマニュアル発進時解除値より大きいので、クラッチストロークは直ぐに自動発進時解除値に達し、クラッチの負担が軽減される。
【００３３】
本発明の発進補助コントロールユニット１６における制御内容の第２実施例は、自動変速コントロールユニット１２を介してアクセル開度センサ８により検出されたアクセル開度に基づいて、解除値を変更する。解除値は、あらかじめ発進補助コントロールユニット１６に記憶された図３に示すようなマップを使用して演算される。図３は、アクセル開度に対応する解除値を表したものであり、アクセル開度が大きいときは、解除値が大きく、クラッチ開度が小さいときは、解除値が小さくなっている。
【００３４】
これにより、アクセル開度が大きいときは、解除値が大きくなるので、クラッチストロークが大きいときにブレーキ圧が開放される。従って、早くブレーキが制動状態から解除される。これは、アクセル開度が大きいときは、運転者は、急発進をしたいという意思であると推定されるので、このように、早くブレーキが解除されることによって、車両の急発進が可能となる。
【００３５】
一方、アクセル開度が小さいときは、解除値が小さくなるので、クラッチストロークが小さいときにブレーキ圧が開放される。従って、遅くブレーキが制動状態から解除される。これは、アクセル開度が小さいときは、エンジントルクが小さいので、このように、遅くブレーキが解除されることによって、駆動力が十分に確保された状態でブレーキが開放されるので、坂道発進時においても、逆走しにくくなる。
【００３６】
本発明の発進補助コントロールユニット１６における制御内容の第３実施例は、自動変速コントロールユニット１２を介してポジションセンサ６により検出された発進時のギヤ段に基づいて、解除値を変更する。解除値は、あらかじめ発進補助コントロールユニット１６に記憶された図４に示すようなマップを使用して演算される。図４は、発進ギヤ段に対応する解除値を表したものであり、発進ギヤ段が高速段のときは、解除値が大きく、発進ギヤ段が低速段のときは、解除値が小さくなっている。
【００３７】
これにより、発進ギヤ段が高速段のときは、解除値が大きくなるので、クラッチストロークが大きいときにブレーキ圧が開放される。従って、早くブレーキが制動状態から解除される。なお、発進ギヤ段が高速段のときは、空車状態であるので、大きなエンジントルクが必要でない。このため、例えば坂道発進時において早くブレーキが解除されても、車両は逆走しにくい。
【００３８】
一方、発進ギヤ段が低速段のときは、解除値が小さくなるので、クラッチストロークが小さいときにブレーキ圧が開放される。従って、遅くブレーキが解除されることとなる。これは、発進ギヤ段が低速段のときは、積載状態であるので、大きなエンジントルクが必要であり、クラッチ２が十分に接続された状態でブレーキが解除されることにより、例えば坂道発進時において車両が逆走することを防止する。
【００３９】
なお、以上述べた第１乃至第３の実施例のいずれにおいても、クラッチストロークセンサ５及びクラッチペダルストロークセンサ１０の両方が備えられているため、ＣＡＮ通信が異常となっても、クラッチペダルストロークセンサ１０により検出されたクラッチペダル９の踏み込み量に基づいて発進補助が行えるので、発進補助装置の信頼性が向上する。
【００４０】
また、以上述べた第１乃至第３の実施例で述べた発進補助コントロールユニット１６における制御内容は、単独に実施するだけでなく、何れを組み合わせても、又は、全てを組み合わせて実施してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、クラッチペダルを操作せずにクラッチが接続される自動変速装置が備えられた車両においても発進時にサービスブレーキが自動的に解除され、発進補助が行われるので、機械式の自動変速装置と共存する発進補助装置が可能になる。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、ブレーキ解除制御手段における制御負荷の増加が抑えられる。
【００４３】
請求項３記載の発明によれば、例えば自動変速装置による自動発進時又はクラッチペダルを緩やかに操作して発進するマニュアル発進時のように、クラッチの接続速度が相違するいずれの場合においても、サービスブレーキの制動状態の解除が適切に行われ、発進がスムーズに行われる。また、自動発進又はマニュアル発進のいずれであるか自動的に判定されるので、自動発進又はマニュアル発進のいずれが可能な車両においても、機器の共通化ができる。
【００４４】
請求項４記載の発明によれば、例えば、アクセル開度が大きいときは、アクセル開度が小さいときより半クラッチが弱い状態で、制動状態から解除されるように所定値を設定することにより、早く制動状態から解除され、アクセル開度が小さいときは遅く制動状態から解除される。これにより、アクセル開度が大きいときは、早く発進ができ、アクセル開度が小さいときは、駆動力が十分に確保された状態でブレーキが開放され、坂道発進時でも逆走がしにくくなる。
【００４５】
請求項５記載の発明によれば、例えば、発進ギヤ段が高速段のときは、発進ギヤ段が低速段のときより半クラッチが弱い状態で制動状態から解除されるようにクラッチストロークを設定することにより、早く制動状態から解除され、発進ギヤ段が低速段のときは遅く制動状態から解除される。これにより、発進ギヤ段が高速段のときは、空車状態であるので、坂道発進時でも逆走がしにくく、発進ギヤ段が低速段のときは、駆動力が十分に確保された状態でブレーキが開放されるので、坂道発進時でも逆走がしにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動変速機発進補助装置を備えた車両の構成図
【図２】自動発進及びマニュアル発進におけるクラッチストロークの推移を示すグラフ
【図３】アクセル開度に対応する解除値を示すマップの説明図
【図４】発進ギヤ段に対応する解除値を示すマップの説明図
【符号の説明】
２  機械式クラッチ
５  クラッチストロークセンサ
６  ポジションセンサ
８  アクセル開度センサ
９  クラッチペダル
１６  発進補助コントロールユニット
１７  ブレーキ圧力保持弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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