(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車エンジンの吸気系統上の吸気管路に配置され、選択的にこの吸気管路を開閉する吸気系統開閉手段と、
この吸気系統開閉手段を選択的に作動させるように制御するシャットダウンコントロールユニットと、
このシャットダウンコントロールユニットの作動制御による急発進防止を運転者が選択する場合に運転者がオン状態とすることができる作動選択スイッチと、
駆動輪の回転数を検出する駆動輪センサ及び非駆動輪の回転数を検出する非駆動輪センサと、を含み、
前記吸気系統開閉手段は、スロットルバルブが設けられたスロットルボディとサージタンクとを連結する前記吸気管路上に介在する円筒形のケーシングと、このケーシングの径方向を横断するように配置される回転軸の外周から回転軸の径方向両側に突出するようにケーシングの内部に設けられて選択的にケーシング内の流路を開閉するバルブ板と、このバルブ板の回転軸の一端に連結されてケーシング外周から回転軸の延長方向に突出するようにケーシングに取り付けられ前記バルブ板を回転駆動させるアクチュエータと、を有するシャットダウンバルブで構成され、
前記シャットダウンコントロールユニットは、前記作動選択スイッチがオン状態であり、且つ前記駆動輪センサ及び非駆動輪センサから入力される駆動輪の回転数が非駆動輪の回転数に比べて基準値以上に上昇する場合に前記アクチュエータを制御してバルブ板が吸気管路を遮断することによって、エンジンを停止させることを特徴とする自動変速機搭載車両の急発進防止装置。
【請求項２】
自動変速機のインヒビタスイッチと、エンジン回転数センサと、加速ペダル作動センサと、を含み、
前記シャットダウンコントロールユニットは、
エンジンが始動状態であると判断すると、前記作動選択スイッチがオン状態であるか否かを判断し（第１段階）、作動選択スイッチがオン状態であると判断した場合、エンジン回転数センサが検知するエンジン回転数が基準値以上であるかどうかを判断し（第２段階）、エンジンの回転数が基準値以上であれば、加速ペダル作動センサの検知情報からエンジンの回転数が基準値以上に上昇したのが加速ペダルを踏んだためであるか否かを判断し（第３段階）、加速ペダルが踏まれている状態であると判断すると、前記インヒビタスイッチからセレクトレバーのレンジ変換が行われたか否かを判断し、セレクトレバーのレンジ変換が行われていると判断されると、前記シャットダウンバルブのアクチュエータを制御してバルブ板がケーシング内流路を閉鎖することによって、エンジンを停止させることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機搭載車両の急発進防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機が搭載された車両において、車両の急発進を未然に防止することによって安全性を図ることができる急発進防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用自動変速機は、トルクコンバータと、このトルクコンバータに連結されている多段変速ギヤメカニズムと、車両の走行状態及び負荷の変動に応じて前記多段変速ギヤメカニズムの変速段のうちのいずれか１つの変速段を選択するために液圧で摩擦要素を制御する液圧制御システムとを備えている。
【０００３】
これにより、車両の走行速度及び負荷の変動に応じて液圧制御システムが動作して変速ギヤメカニズムに装着されている摩擦要素を適切に制御することによって、自動的に変速が行われるようになる。
【０００４】
このような自動変速機は運転者が手動で変速する一般的な手動変速機とは異なって自動で変速が行われるメカニズムを適用しているが、外部から加えられる電磁波の影響で液圧を制御するそれぞれのソレノイドバルブが誤作動することによって、運転者の意志に反して出発又は徐行中に車両が急発進して追突及び衝突事故を発生させる原因になるという意見が台頭しているのが実情である。
【０００５】
しかし、自動変速機に適用される液圧制御システムにおいては、故障発生時に３速にホールドされるように構成されており、また、究極的に変速を行う摩擦要素を作動させる液圧が運転者のセレクトレバーのレンジ変換によって最終的に供給されるように構成されているので、正常な運転状態では急発進の可能性はほとんど無い。
【０００６】
そこで、自動変速機の車体誤作動による急発進以外の急発進の原因を考察すると、第１に、運転者が加速ペダルを踏んだ状態でセレクトレバーのレンジ変換を実施したり、第２に、エンジンのウォーミングアップが十分に行われずにエンジンの空回転回転数が正常値より高い時にレンジ変速を行ったり、第３に、運転者が習慣的に加速ペダルを軽く反復してタッチすることによって、エンジンを制御する電子制御ユニットに影響を与えて多量の燃料が供給されてエンジンの回転数が一時に上昇したり、第４に、出発のためにブレーキを踏まない状態でレンジ変換を実施することによって、レンジ変換時にこの負荷補償のためにエンジンの回転数が一時的に上昇したりすることによって急発進する場合などを例としてあげることができ、上記のような原因によって車両が急発進する場合は、急発進の原因が自動変速機そのものにあるのではなく、運転者の操作未熟によるものであるとしなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明者は急発進の原因を鋭意研究した結果、上記原因と自動変速機そのものの欠陥又は電磁波による誤動作とで運転者の意志に反して急発進が発生する場合、その原因がどこにあっても車両そのものが全く動かないようにすることが根本的な解決策になるということを認識するに至った。
【０００８】
従って、本発明は上記のような課題を解決するためのものであって、その目的は、車両の現在の状態が急発進に誘導される可能性がある状態になると、エンジンの始動を自動的に停止させて車両の急発進を未然に防止することによって、車両事故の発生を防止することができる自動変速機車両の急発進防止装置及びその制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために、本発明による自動変速機搭載車両の急発進防止装置は、自動車エンジンの吸気系統上の吸気管路に配置され、選択的にこの吸気管路を開閉する吸気系統開閉手段と、この吸気系統開閉手段を選択的に作動させるように制御するシャットダウンコントロールユニットと、このシャットダウンコントロールユニットの作動制御による急発進防止を運転者が選択する場合に運転者がオン状態とすることができる作動選択スイッチと、駆動輪の回転数を検出する駆動輪センサ及び非駆動輪の回転数を検出する非駆動輪センサと、を含み、前記吸気系統開閉手段は、スロットルバルブが設けられたスロットルボディとサージタンクとを連結する前記吸気管路上に介在する円筒形のケーシングと、このケーシングの径方向を横断するように配置される回転軸の外周から回転軸の径方向両側に突出するようにケーシングの内部に設けられて選択的にケーシング内の流路を開閉するバルブ板と、このバルブ板の回転軸の一端に連結されてケーシング外周から回転軸の延長方向に突出するようにケーシングに取り付けられ前記バルブ板を回転駆動させるアクチュエータと、を有するシャットダウンバルブで構成され、前記シャットダウンコントロールユニットは、前記作動選択スイッチがオン状態であり、且つ前記駆動輪センサ及び非駆動輪センサから入力される駆動輪の回転数が非駆動輪の回転数に比べて基準値以上に上昇する場合に前記アクチュエータを制御してバルブ板が吸気管路を遮断することによって、エンジンを停止させることを特徴とする。
【００１０】
上記のような自動変速機搭載車両の急発進防止装置において、自動変速機のインヒビタスイッチと、エンジン回転数センサと、加速ペダル作動センサと、を含み、前記シャットダウンコントロールユニットは、エンジンが始動状態であると判断すると、前記作動選択スイッチがオン状態であるか否かを判断し（第１段階）、作動選択スイッチがオン状態であると判断した場合、エンジン回転数センサが検知するエンジン回転数が基準値以上であるかどうかを判断し（第２段階）、エンジンの回転数が基準値以上であれば、加速ペダル作動センサの検知情報からエンジンの回転数が基準値以上に上昇したのが加速ペダルを踏んだためであるか否かを判断し（第３段階）、加速ペダルが踏まれている状態であると判断すると、前記インヒビタスイッチからセレクトレバーのレンジ変換が行われたか否かを判断し、セレクトレバーのレンジ変換が行われていると判断されると、前記シャットダウンバルブのアクチュエータを制御してバルブ板がケーシング内流路を閉鎖することによって、エンジンを停止させることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の態様を添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００１２】
図１は本発明が適用されるエンジンの吸気系統図であって、外部の空気はエアクリーナー２を通過しながら空気中に含まれる異物質が濾過されて吸気管路４を通してスロットルボディ６側に供給される。
【００１３】
次いで、空気がスロットルボディ６内のスロットルバルブ８によって空気流入量が決定されてサージタンク１０に流入すると、このサージタンク１０に一時貯蔵されてからエンジン１２の燃焼室に供給され、燃焼室に供給される時には燃料インジェクタ１４から噴射される燃料と混合された混合ガス状態で供給されて燃焼しながらその膨脹力でピストンを動作させることによって動力を得ることができるようになる。
【００１４】
このような吸気系統において、本発明は吸気系統開閉手段として、スロットルボディ６とサージタンク１０との間に選択的にサージタンク１０に供給される空気を遮断することができるシャットダウンバルブ１６（図２参照）を配置した。
【００１５】
シャットダウンバルブ１６はシャットダウンコントロールユニット１８によって制御され、このシャットダウンコントロールユニット１８は作動制御手段を形成する駆動輪センサ２０、非駆動輪センサ２２、自動変速機のインヒビタスイッチ２４、エンジン回転数センサ２６、加速ペダル作動センサ２８から情報の入力を受けて予め入力されたプログラムによって前記シャットダウンバルブ１６を制御する。
【００１６】
また、シャットダウンバルブ１６は、図２及び図３にそれぞれ断面図及び作動図を示しているように、スロットルボディ６とサージタンク１０とを連結する吸気管路４上に介在する円筒形のケーシング３０と、ケーシング３０の内部に配置され選択的にケーシング３０内の流路を開閉するバルブ板３２と、バルブ板３２の回転軸の一端と連結されてシャットダウンコントロールユニット１８の制御によってバルブ板３２を駆動させるアクチュエータ３４とを含む。
【００１７】
バルブ板３２とケーシング３０とはケーシング内の流路の閉鎖動作時に空気の流れを完全に遮断することができるように結合され、アクチュエータ３４はケーシング３０の外側に装着されるが、このアクチュエータ３４の構成はそれに限られず、バルブ板３２が流路を完全閉鎖したり解放し得るように駆動させることができればいずれのものでもよい。
【００１８】
また、シャットダウンコントロールユニット１８は既存の電子制御ユニットとは全く関係なく運用され、作動制御手段において、第１実施例では駆動輪センサ２０及び非駆動輪センサ２２による情報のみでシャットダウンバルブ１６を制御することができるようにした。
【００１９】
即ち、駆動輪及び非駆動輪センサ２０、２２によって入力される情報を比較分析して、駆動輪の回転数が非駆動輪の回転数に比べて基準値以上に上昇する場合には、シャットダウンコントロールユニット１８がシャットダウンバルブ１６のアクチュエータ３４を制御してバルブ板３２が吸気流路を遮断することによって、エンジンの始動状態を停止させて車両が全く動かないようにする。
【００２０】
また、以上のような動作は急発進を防止するためのものであるが、無条件に駆動輪の回転数が非駆動輪の回転数より基準値以上に高いとしてエンジンの始動状態を停止させると、これによる問題点が提起されるおそれがあるので、このような急発進防止は運転者の選択によって行われ得るように作動選択スイッチ３６を装着しなければならない。
【００２１】
また、第２、第３、第４実施例は、第１実施例に自動変速機のインヒビタスイッチ２４、エンジン回転数センサ２６、加速ペダル作動センサ２８などを適用してより細密な制御が行われ得るようにしたものであって、その基本作動は第１実施例と同一である。
【００２２】
このように構成される本発明の制御方法をより詳しく説明すると、第１実施例では、図４に作動流れ図で示されているように、エンジンが始動して本発明の変速制御が始まると、第１段階で作動選択スイッチ３６がオン状態であるかどうかを判断する（Ｓ１１）。
【００２３】
次いで、前記第１段階で作動選択スイッチ３６がオン状態であると判断されると、第２、第３段階で駆動輪センサ２０及び非駆動輪センサ２２から駆動輪及び非駆動輪の回転数情報を受け（Ｓ１２）、（Ｓ１３）、第４段階でこの情報から駆動輪の回転数Ａと非駆動輪の回転数Ｂとを比較してＡからＢを差し引いた差異値（Ａ−Ｂ）が基準値Ｘより大きいかどうかを判断する（Ｓ１４）。
【００２４】
第４段階でＡからＢを差し引いた差異値が基準値Ｘより大きければ、第５段階で実際の車両速度Ｑと非駆動輪の回転数Ｂとを比較し、車両速度Ｑが非駆動輪の回転数Ｂより大きいと判断されると（Ｓ１５）、シャットダウンコントロールユニット１８でシャットダウンバルブ１６のアクチュエータ３４を駆動させて（Ｓ１６）このバルブ板３２が閉じるようにし、吸気系統に供給される空気を遮断してエンジンが停止するようにすることによって、車両が急発進しないようにする。
【００２５】
即ち、第２段階（Ｓ１２）から第５段階（Ｓ１５）までは急発進如何を判断する段階であり、第６段階（Ｓ１６）はエンジン始動停止段階である。
【００２６】
また、第４段階（Ｓ１４）、第５段階（Ｓ１５）で“いいえ”と判断されると、スタートに再度リターンされる。
【００２７】
図５は本発明による第２実施例の制御方法の流れ図であって、これは上記第１制御方法において、第１段階（Ｓ１１）と第２段階（Ｓ１２）との間にセレクトレバーのレンジ変換が行われているかどうかを判断する段階を追加したものである。
【００２８】
これは、セレクトレバーのレンジ変換を検知して運転者が走行の意志がない場合にはそれ以降の段階に進まないようにするためであり、レンジ変換が行われる場合にはそれ以降の段階を経ながら第１実施例と同一の制御が行われるようになる。
【００２９】
より詳しくは、エンジンが始動して本発明の変速制御が始まると、第１段階で作動選択スイッチ３６がオン状態であるかどうかを判断する（Ｓ２１）。
【００３０】
次いで、第１段階で作動選択スイッチ３６がオン状態であると判断されると、第２段階で自動変速機のインヒビタスイッチ２４からセレクトレバーのレンジ変換が行われているかどうかを判断し（Ｓ２２）、レンジ変換がなければスタートにリターンされ、レンジ変換が行われていれば第３、第４段階で駆動輪及び非駆動輪センサ２０、２２から駆動輪及び非駆動輪の回転数情報を受け（Ｓ２３）、（Ｓ２４）、第５段階でこの情報から駆動輪の回転数Ａと非駆動輪の回転数Ｂとを比較してＡからＢの差異が基準値Ｘより大きいかどうかを判断する（Ｓ２５）。
【００３１】
第５段階でＡからＢの差異が基準値Ｘより大きければ、第６段階で実際の車両速度Ｑと非駆動輪の回転数Ｂとを比較し、車両速度Ｑが非駆動輪の回転数Ｂより大きいと判断されると（Ｓ２６）、第７段階でシャットダウンコントロールユニット１８でシャットダウンバルブ１６のアクチュエータ３４を駆動させて（Ｓ２７）このバルブ板３２が閉じるようにし、吸気系統に供給される空気を遮断してエンジンが停止するようにすることによって、車両が急発進しないようにする。
【００３２】
図６は本発明による第３実施例の制御方法の流れ図であって、これは上記第２制御方法において、第１段階（Ｓ２１）と第２段階（Ｓ２２）との間に加速ペダルの作動有無を判断する段階を追加したものである。
【００３３】
これは加速ペダルを踏んだ状態でセレクトレバーのレンジ変換を検知して加速ペダルが踏まれた状態におけるレンジ変換による急発進を防止するためのものであって、より詳しくは、エンジンが始動されて本発明の変速制御が始まると、第１段階で作動選択スイッチ３６がオン状態であるかどうかを判断する（Ｓ３１）。
【００３４】
次いで、第１段階で作動選択スイッチ３６がオン状態であると判断されると、第２段階で加速ペダル作動センサ２８から加速ペダルが踏まれた状態であるかどうかを判断し（Ｓ３２）、加速ペダルが踏まれていない状態であると判断されると、第３段階で自動変速機のインヒビタスイッチ２４からセレクトレバーのレンジ変換が行われているかどうかを判断し（Ｓ３３）、レンジ変換がなければスタートにリターンし、レンジ変換が行われていれば第４、第５段階で駆動輪及び非駆動輪センサ２０、２２から駆動輪及び非駆動輪の回転数情報を受け（Ｓ３４）、（Ｓ３５）、第６段階でこの情報から駆動輪の回転数Ａと非駆動輪の回転数Ｂとを比較してＡからＢの差異が基準値Ｘより大きいかどうかを判断する（Ｓ３６）。
【００３５】
第６段階でＡからＢの差異が基準値Ｘより大きければ、第７段階で実際の車両速度Ｑと非駆動輪の回転数Ｂとを比較し、車両速度Ｑが非駆動輪の回転数Ｂより大きいと判断されると（Ｓ３７）、第８段階でシャットダウンコントロールユニット１８でシャットダウンバルブ１６のアクチュエータ３４を駆動させて（Ｓ３８）このバルブ板３２が閉じるようにし、吸気系統に供給される空気を遮断してエンジンが停止するようにすることによって、車両が急発進しないようにする。
【００３６】
また、第２段階で加速ペダルが踏まれた状態であると判断されると、第９段階でセレクトレバーのレンジ変換が行われているかどうかを判断し（Ｓ３９）、セレクトレバーの変換が行われていないと判断されると第２段階へリターンされ、セレクトレバーのレンジ変換が行われていると判断されると第８段階に進み、シャットダウンバルブ１６のアクチュエータ３４を駆動させて（Ｓ３８）このバルブ板３２が閉じるようにし、吸気系統に供給される空気を遮断することによってエンジンが停止するように制御する。
【００３７】
図７は本発明による第４実施例の制御方法の流れ図であって、これは上記第３制御方法において、第１段階（Ｓ３１）と第２段階（Ｓ３２）との間に加速ペダルが作動しているかどうかを判断する段階を追加したものである。
【００３８】
これは、第３実施例において、エンジンの回転数が正常であるかどうかを判断する段階を追加することによってより安定的な急発進防止制御を行うためのものであって、より詳しくは、エンジンが始動して本実施例による変速制御が始まると、第１段階で作動選択スイッチ３６がオン状態であるかどうかを判断する（Ｓ４１）。
【００３９】
次いで、第１段階で作動選択スイッチ３６がオン状態であると判断されると、第２段階でエンジンの回転数が基準値以上であるかどうかを判断し（Ｓ４２）、エンジンの回転数が基準値以上であれば第３段階（Ｓ４３）に進み、基準値以下であれば第４段階（Ｓ４４）に進む。
【００４０】
第３段階ではエンジンの回転数が基準値以上に上昇したのが加速ペダルを踏んだためであるかどうかを判断し（Ｓ４３）、加速ペダルが踏まれていない状態であると判断されると、第４段階で自動変速機のインヒビタスイッチ２４からセレクトレバーのレンジ変換が行われているかどうかを判断し（Ｓ４４）、レンジ変換がなければスタートにリターンされ、レンジ変換が行われていれば第５、第６段階で駆動輪センサ２０及び非駆動輪センサ２２から駆動輪及び非駆動輪の回転数情報を受け（Ｓ４５）、（Ｓ４６）、第７段階でこの情報から駆動輪の回転数Ａと非駆動輪の回転数Ｂとを比較してＡからＢの差異が基準値Ｘより大きいかどうかを判断する（Ｓ４７）。
【００４１】
第７段階でＡからＢの差異が基準値Ｘより大きければ、第８段階で実際の車両速度Ｑと非駆動輪の回転数Ｂとを比較し、車両速度Ｑが非駆動輪の回転数Ｂより大きいと判断されると（Ｓ４８）、第９段階でシャットダウンコントロールユニット１８でシャットダウンバルブ１６のアクチュエータ３４を駆動させて（Ｓ４９）このバルブ板３２が閉じるようにし、吸気系統に供給される空気を遮断してエンジンが停止するようにすることによって、車両が急発進しないようにする。
【００４２】
また、第３段階で加速ペダルが踏まれている状態であると判断されると、第１０段階でセレクトレバーのレンジ変換が行われているかどうかを判断し（Ｓ５０）、セレクトレバーの変換が行われていなければ第２段階へリターンされ、セレクトレバーのレンジ変換が行われていると判断されると第９段階に進み、シャットダウンバルブ１６のアクチュエータ３４を駆動させて（Ｓ４９）このバルブ板３２が閉じるようにし、吸気系統に供給される空気を遮断することによってエンジンが停止するように制御する。
【００４３】
このような本発明は、上記実施例に限られず、これらの実施例から容易に発明することができるものは全て含まれる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、簡単な構造及び制御方法によって、車両の現在の状態が急発進に誘導される可能性がある状態になると、エンジン始動を自動的に停止させて車両の急発進を未然に防止することによって、車両事故の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の装置の適用状態を示した吸気系統の構成図である。
【図２】  本発明に適用されるシャットダウンバルブの断面図である。
【図３】  本発明に適用されるシャットダウンバルブの作動図である。
【図４】  本発明の第１実施例による作動流れ図である。
【図５】  本発明の第２実施例による作動流れ図である。
【図６】  本発明の第３実施例による作動流れ図である。
【図７】  本発明の第４実施例による作動流れ図である。
【符号の説明】
２  エアクリーナー
４  吸気管路
６  スロットルボディ
８  スロットルバルブ
１０  サージタンク
１２  エンジン
１４  燃料インジェクタ
１６  シャットダウンバルブ
１８  シャットダウンコントロールユニット
２０  駆動輪センサ２２  非駆動輪センサ
２４  インヒビタスイッチ
２６  エンジン回転数センサ
２８  加速ペダル作動センサ
３０  ケーシング
３２  バルブ板
３４  アクチュエータ
３６  作動選択スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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