JP4151424B2

JP4151424B2 - 車速制限制御装置

Info

Publication number: JP4151424B2
Application number: JP2003020287A
Authority: JP
Inventors: 太中野; 章平田; 宏一郎蓬田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-01-29
Also published as: JP2004232517A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車速が設定制限車速を超えないように燃料噴射量を制限する車速制限制御の作動を、クラッチの断接信号に応じて解除する車速制限解除手段を備えた車速制限制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラックやトラクタでは、法的規制或いは騒音や燃料消費量を低減させるために、その最高車速を制限する場合がある。
【０００３】
この車速制限制御は、車速が制限速度に近づいたときに、エンジンへの燃料噴射量を制限して、車速が制限車速を超えないように為されている。
【０００４】
ところで、マニュアル変速機を備えた車両で、シフトダウンを行う際には、クラッチを切断して、エンジンの回転数を上昇させて、回転数合わせを行う。しかし、このとき、車速制限制御が作動中であれば、燃料噴射量が制限されているのでエンジン回転数を上昇させることができなかった。
【０００５】
そこで、クラッチスイッチが設けられ、当該クラッチスイッチからのクラッチの切断信号を検知したときに、車速制限制御を解除するようにした車速制限装置が案出されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
これによれば、クラッチを切断した際に、燃料噴射量が制限されることはないので、エンジン回転数をギヤ段に応じて上昇させることができるので、スムーズな回転数合わせが可能となる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−７３８３６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の車速制限装置では、クラッチを切断して燃料噴射量の制限を解除して、エンジン回転数を上昇させてギヤ段は変えずにクラッチを接続する操作を繰り返して行えば、車速は徐々に増していき、車速制限ができなくなってしまうといった問題があった。
【０００９】
また、クラッチスイッチの精度によっては、クラッチに軽く足乗せしただけで、実際にはクラッチが切断されていないのにもかかわらず、切断信号を発信してしまうものもある。この場合、クラッチは接続されているのに、燃料噴射量の制限が解除されるので、車速制限が全く為されない状態となってしまう。
【００１０】
さらに、クラッチを踏み込んだ際には、クラッチスイッチからノイズが発生することがあるが、この場合、クラッチの切断及び接続の信号が交互に繰り返し発信されるため、各装置に悪影響を及ぼし誤作動の原因となる。
【００１１】
そこで、本願発明は上記課題を解決すべく案出されたものであって、その目的は、車速が制限車速以上に上昇するのを防止すると共に、誤作動を防止できる車速制限制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、クラッチの断接状態を検知するクラッチ検知手段と、車速が設定制限車速を超えないように燃料噴射量を制限する車速制限制御手段と、その車速制限制御手段の作動中に上記クラッチ検知手段より発信されるクラッチの切断信号に応じて上記車速制限制御手段の作動を解除する車速制限解除手段とを備えた車速制限制御装置であって、上記車速制限解除手段は、上記車速制限制御手段の作動中にクラッチの切断信号を受信している状態が所定の解除遅延時間を超えて継続したときに、上記車速制限制御手段の作動を解除し、上記車速制限制御手段の解除状態且つクラッチの切断信号を受信している状態で、上記車速制限制御手段の解除開始から所定の解除時間が経過したときに、上記車速制限制御手段の解除状態を終了するものであり、上記車速制限制御手段の解除状態且つクラッチの切断信号を受信している状態で、上記車速制限制御手段の解除開始から上記所定の解除時間が経過する前にクラッチの接続信号を受信したときには、上記車速制限制御手段の解除状態を終了する車速制限制御装置である。
【００１３】
上記構成によれば、クラッチスイッチからノイズが発生しても、車速制限制御手段の作動解除は行われないので、各装置に悪影響が及ばず誤作動を起こさない。
【００１４】
また、上記車速制限解除手段は、上記車速制限制御手段の解除状態の終了後、所定の解除拒否時間の間は上記車速制限制御手段の作動解除を拒否するものであってもよい。
【００１５】
上記構成によれば、車速制限制御手段の解除状態の終了後、所定の解除拒否時間の間は車速制限制御手段の作動解除が拒否されるので、クラッチの断接を連続的に繰り返して行っても、車速制限制御手段の作動解除が連続して行われることはない。従って、燃料噴射量が極端に大きくなることはなく、車速が制限値を超えて上昇することはない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１は本発明に係る車速制限制御装置の好適な実施の形態の車速制限解除手段を示したブロック図、図２は本発明に係る車速制限制御装置の好適な実施の形態を示したシステム図、図３及び図４は本発明に係る車速制限制御装置における車速制限タイマー、クラッチ断接信号及び車速制限状態フラグを示したタイムチャートである。
【００１９】
本実施の形態では、マニュアルトランスミッション車両に搭載されたディーゼルエンジンの車速制限制御装置を例に挙げて説明する。
【００２０】
まず、本発明に係る車速制限制御装置の構成を説明する。
【００２１】
図２に示すように、ディーゼルエンジン１には、燃料の噴射を行う燃料噴射ノズル２が設けられている。燃料噴射ノズル２には、燃料噴射ポンプ３から燃料配管４及びコモンレール８を通して燃料が圧送される。コモンレール８は、その上流側が燃料配管４，下流側が各燃料噴射ノズル２にそれぞれ接続されており、燃料噴射ポンプ３からの燃料を各燃料噴射ノズル２に分岐する。
【００２２】
燃料噴射ポンプ３は、ここでは分配型ポンプとされ、その燃料圧送量が電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）５によって制御される。すなわち、燃料噴射ポンプ３には、燃料の圧送量を決める電磁弁が設けられ、その電磁弁をＥＣＵ５が適宜切り替えることにより、燃料圧送量が制御されるようになっている。
【００２３】
ＥＣＵ５には、エンジン回転数センサ６が接続されており、その出力を基にＥＣＵ５はエンジン回転数を検知するようになっている。
【００２４】
ＥＣＵ５には、クラッチスイッチ７が接続されており、その出力を基にＥＣＵ５はクラッチの断接状態を検知するようになっている。これらＥＣＵ５とクラッチスイッチ７とでクラッチ検知手段が構成されている。
【００２５】
クラッチスイッチ７は、クラッチが踏み込まれるとＯＮとなり切断信号が発信され、クラッチが戻されるとＯＦＦになり接続信号が発信される。それ故にクラッチペダルの遊びを無視すれば、クラッチスイッチ７がＯＮのとき、クラッチが切断されており、クラッチスイッチ７がＯＦＦのとき、クラッチが接続されている。
【００２６】
ＥＣＵ５は、クラッチ検知手段より発信されるクラッチの断接信号に応じて車速が設定制限車速を超えないように燃料噴射量を制限する車速制限制御手段と、その車速制限制御手段の作動を解除する車速制限解除手段を備えている。
【００２７】
上記車速制限制御手段は、予め設定された制限車速と実車速との偏差及び実加速度と目標加速度との偏差を考慮してフィードバック演算して車速制限基本噴射量を決定すると共に、エンジン回転数とアクセル開度からアクセル要求噴射量を演算し、上記車速制限基本噴射量と上記アクセル要求噴射量とのどちらか小さい方を選択して実際にエンジンに噴射する車速制限噴射量とするようになっている。加速度は、速度の推移よりＥＣＵ５によって計算して求められている。
【００２８】
なお、本実施の形態では、車速制限制御が制限車速と実車速との偏差及び実加速度と目標加速度との偏差より車速制限基本噴射量を演算する加速度フィードバック制御となっているが、単純に実車速と設定制限車速との偏差より演算する車速フィードバック制御であってもよい。
【００２９】
ところで、本発明は、車速制限解除手段が、クラッチ検知手段からのクラッチの切断信号を受信した後、所定の時間は解除遅延時間として車速制限制御の作動解除を遅延させる解除遅延機能を有すると共に、車速制限制御の解除状態の終了後、所定の時間は解除拒否時間として車速制限制御の作動解除を拒否する解除拒否機能を有することを特徴とする。
【００３０】
以下、図１のブロック図に従って、車速制限制御の作動・非作動条件を示す車速制限解除手段について説明する。
【００３１】
なお、以下に説明する計算や判断は、ＥＣＵ５が各値をデジタル処理する関係上、所定の時間毎に繰り返して行われる。本実施の形態では、所定時間は１６（ｍｓ）として計算や判断が為されている。
【００３２】
車速制限制御の非作動時に、実車速（Vehicle Speed）が車速制限作動上限閾値（VSL Enable Speed High）を上回ったかを比較部１１で判断し、上回った場合は、作動条件状態として１の信号がポイント１２へと送られる。また、車速制限制御の作動時に、実車速が車速制限作動下限閾値（VSL Enable Speed Low）を下回ったかを比較部１１で判断し、下回った場合には、非作動条件状態として０の信号がポイント１２へと送られる。
【００３３】
一方、比較部１４では、クラッチ検知手段のクラッチ切断信号の発信からの経過時間ａと、予め設定された解除遅延時間（VSL Release Delay Time）ｂとを比較する。ここでａ＞ｂの場合、すなわち経過時間ａが解除遅延時間ｂを超えている場合は、１の信号がポイント１７へ送られる。ａ＞ｂでない場合、すなわち経過時間ａが解除遅延時間ｂを超えていない場合は、０の信号がポイント１７へ送られる。
【００３４】
比較部１５では、上記経過時間ａと、ポイント１９で足し合わされた解除遅延時間（VSL Release Delay Time）と予め設定された解除時間（VSL Release Time）との合計時間ｂとを比較する。ここで、ａ＜ｂの場合、すなわち経過時間ａが合計時間ｂを超えていない場合には、１の信号がポイント１７へ送られる。ａ＜ｂでない場合、すなわち経過時間ａが合計時間ｂを超えている場合は、０の信号がポイント１７へ送られる。
【００３５】
ポイント１７では、比較部１４からの信号と比較部１５からの信号が共に１の場合、すなわち、経過時間が解除遅延時間を超えて解除時間内にある場合には、１の信号が選択され、その信号はポイント１８で反転されて０となり、ポイント１２へと送られる。このとき、ポイント１２では、実車速によって決まる比較部１１からの信号に拘わらず、０の信号が発信されるので、車速制限制御は解除されて非作動状態となる。
【００３６】
一方、比較部１４からの信号か、比較部１５からの信号かどちらかが０の場合、すなわち、経過時間が解除遅延時間内であるか、或いは解除時間を超えた場合は、ポイント１７では、０の信号が選択され、その信号はポイント１８で反転されて１となり、ポイント１２へと送られる。ここで、比較部１１からの信号が１の場合、すなわち実車速が車速制限制御作動域内にある場合には、ポイント１２で１の信号が選択され車速制限制御は作動状態となっている。比較部１１からの信号が０の場合、すなわち実車速が車速制限制御作動域外にある場合には、ポイント１２で０の信号が選択され車速制限制御は非作動状態となる。
【００３７】
各比較部１４，１５，１６（１６は後述）で比較される経過時間ａは、各条件によって演算されて求められている。
【００３８】
クラッチ検知手段を構成するクラッチスイッチ（Clutch Switch）がクラッチ接続信号を発信している間は、ポイント２１では、０の信号を受信すると共に、ポイント２２からの信号も０であるので、０の信号が発信される。よって、スイッチ部２３では０が選択され経過時間は０のままであり、タイマーはカウントされていない。
【００３９】
クラッチスイッチ（Clutch Switch）がクラッチ切断信号を発信すると、ポイント２１では、１の信号を受信するので、ポイント２２からの信号に拘わらず、１の信号が発信される。よってスイッチ部２３では１が選択され、経過時間は１６（ｍｓ）となりカウントが開始される。そして、クラッチ接続信号が発信されるまでは、スイッチ部２４で０が選択されるので、この１６（ｍｓ）が前回値（OLD VALUE）となり、経過時間ａとして各比較部１４，１５，１６へと送られると共に、ポイント２５で１６（ｍｓ）と足し合わされる。すなわち、経過時間ａは１６（ｍｓ）ずつ増加していくこととなる。
【００４０】
比較部１６では、ポイント２６で足し合わされた解除遅延時間（VSL Release Delay Time）と解除時間（VSL Release Time）と解除拒否時間（VSL Release Rejection Time）の合計時間ｂと経過時間ａとを比較する。ここで、ａ＜ｂの場合、すなわち経過時間ａが合計時間ｂを超えていない場合には、１の信号がポイント２２へ送られる。ａ＜ｂでない場合、すなわち経過時間ａが合計時間ｂを超えている場合は、０の信号がポイント２２へ送られる。
【００４１】
ポイント２２では、比較部１４からの信号が０で、比較部１６からの信号が１の場合、すなわち、経過時間ａが解除遅延時間を超えていない場合は、０の信号が選択され、その信号はポイント２１へと送られる。
【００４２】
ポイント２２では、比較部１４からの信号と比較部１６からの信号が共に１の場合、すなわち、経過時間ａが解除遅延時間を超えて解除時間或いは解除拒否時間内にある場合には、１の信号が選択され、その信号はポイント２１へと送られる。
【００４３】
ポイント２２では、比較部１４からの信号が１で、比較部１６からの信号が０の場合、すなわち、経過時間ａが解除拒否時間を超えた場合は、０の信号が選択され、その信号はポイント２１へと送られる。
【００４４】
ポイント２１では、ポイント２２からの信号が０の場合、すなわち経過時間ａが解除遅延時間内にあるか、或いは解除拒否時間を超えた場合は、クラッチスイッチ（Clutch Switch）からクラッチ接続信号を受信すると、０の信号が選択され、この信号がスイッチ部２３に送られて、０値が選択されて、タイマーがリセットされる。
【００４５】
そして、その後ポイント２１が再度クラッチ切断信号を受信したときに、最初からタイマーのカウントが開始される。
【００４６】
次に、経過時間ａが解除遅延時間を超えて解除時間内にあるときにクラッチ接続信号が発信された場合、すなわち、比較部１４，１５よりポイント２７へと１の信号が発信され、ポイント２８からポイント２７へと１の信号が発信される場合について説明する。
【００４７】
ポイント２８の前段階として、クラッチスイッチからの信号が１の切断信号から０の接続信号へと変わる時点を比較部３１，３２にて判断する。要するに、１の切断信号から０の接続信号へと変わる時点では、比較部３１で、前回値（OLD VALUE）が１の切断信号であることを判断して１の信号をポイント２８へと発信すると共に、比較部３２で、今回値が０の接続信号であることを判断して１の信号をポイント２８へと発信する。これで、ポイント２８では１の信号が選択され、ポイント２７へと送られる。
【００４８】
これによって、ポイント２７が受信する信号は全て１となり、このポイント２７から、スイッチ部２４へと１の信号が送られる。そして、スイッチ部２４では、１が選択される。ここで、１の値は、ポイント１９で足し合わされた解除遅延時間（VSL Release Delay Time）と解除時間（VSL Release Time）との合計時間となる。
【００４９】
この場合、比較部１６では、解除遅延時間（VSL Release Delay Time）と解除時間（VSL Release Time）との合計時間とクラッチ接続信号が発信された時点からの経過時間とを足した時間ａと、解除遅延時間（VSL Release Delay Time）と解除時間（VSL Release Time）と解除拒否時間（VSL Release Rejection Time）の合計時間ｂとを比較することとなる。
【００５０】
要するに、解除遅延時間（VSL Release Delay Time）と解除時間（VSL Release Time）との合計時間は共通項であるので、クラッチ接続信号が発信された時点からの経過時間と解除拒否時間とを比較することとなる。
【００５１】
すなわち、経過時間ａが解除遅延時間を超えて解除時間内にあるときにクラッチ接続信号が発信された場合には、図４のタイムチャートに示すように、解除拒否時間全体が、クラッチ接続信号発信時まで前方にずれ込んでそのカウントが開始されることとなる。
【００５２】
その後の比較部１６での、ａとｂと比較後の作用は、上述した通りであるので説明を省略する。
【００５３】
次に、図３及び図４のタイムチャートに従って、各部の作動状況及び作用を説明する。
【００５４】
まず、図３ではクラッチを、解除時間を超えるまで踏み込んだ場合の作動を説明する。
【００５５】
車速制限制御中で、車速制限状態フラグはＯＮの状態で、クラッチを踏み込むと、クラッチ切断信号が発信され（時点Ａ）、ポイント２１より１の信号が発信されスイッチ部２３で１が選択されて、タイマーのカウントが開始される。
【００５６】
なお、ここで、解除遅延時間内にクラッチを戻すと、ポイント２２及びポイント２１での信号は０となるので、スイッチ部２３では０が選択されて、タイマーがリセットされる。
【００５７】
クラッチを踏み込んだまま、解除時間に入る（時点Ｂ）と、ポイント１７での信号が１となりポイント１８で反転されて０となり、ポイント１２に送られるので、ポイント１２での発信信号が０となり、車速制限状態フラグがＯＦＦとなり、車速制限が解除される。
【００５８】
通常は、この車速制限状態フラグがＯＦＦのうちにエンジン回転数合わせをしてギアチェンジを行うが、図３では、さらにクラッチを継続して踏み込んだ場合を説明する。
【００５９】
クラッチを踏み込んだままで、解除時間を過ぎる（時点Ｃ）と、比較部１５からの信号が０となり、ポイント１７では０の信号が選択され、ポイント１８で反転されて１となり、ポイント１２に送られるので、ポイント１２での発信信号が１となり、車速制限状態フラグがＯＮとなる。
【００６０】
この時点Ｃで、比較部１５から０の信号がポイント２７に送られ、スイッチ部２４に０の信号が送られるようになり、スイッチ部２４で解除遅延時間（VSL Release Delay Time）と解除時間（VSL Release Time）との合計時間が選択され、解除拒否時間のカウントが始まる。この解除拒否時間の間は、クラッチの断接に関係するスイッチ部２３の下流側のスイッチ部２４で、タイマーの設定が為されているので、クラッチの断接を行っても、タイマーがリセットされることはなく、車速制限が解除されることはない。
【００６１】
図４ではクラッチを、解除時間の終了前に戻した場合の作動を説明する。
【００６２】
なお、解除時間に入るまでの作動は、図３と同じであるので、説明を省略する。
【００６３】
解除時間中にクラッチを戻す（時点Ｄ）と、クラッチ接続信号によって、ポイント２８からの信号が０となり、その信号がポイント２７に送られ、スイッチ部２４に０の信号が送られるようになり、スイッチ部２４で解除遅延時間（VSL Release Delay Time）と解除時間（VSL Release Time）との合計時間が選択され、解除拒否時間のカウントが始まる。
【００６４】
図４においては、クラッチを戻した時点Ｄから解除拒否時間のカウントがスタートしており、解除拒否時間の終了も、クラッチを戻した時間と解除時間終了との時間差分、早くなる。
【００６５】
以上のように、本発明によれば、クラッチを接続して、車速制限制御の解除状態が終了した後、一定時間は解除拒否時間として車速制限制御の作動解除が拒否されるので、クラッチの断接を連続的に繰り返して行っても、車速制限制御の解除が連続して行われることはない。従って、燃料噴射量が極端に大きくなることはなく、車速が制限値を超えて上昇することはない。
【００６６】
また、クラッチに足乗せしただけで、実際にはクラッチが切断されていないのに、クラッチが切断されたと判断して切断信号を発信するクラッチ検知手段であっても、解除時間が終了して、解除拒否時間になると、車速制限状態フラグがＯＮに戻るので、極端に車速がオーバーすることはない。
【００６７】
さらに、クラッチを踏み込んだ際に、クラッチスイッチからノイズが発生しても、解除遅延時間内には車速制限状態フラグが変動しないので、各装置に悪影響を及ぼすことはなく、誤作動も発生しない。
【００６８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、車速が制限車速以上に上昇するのを防止すると共に、誤作動を防止できるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車速制限制御装置の好適な実施の形態の車速制限解除手段を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る車速制限制御装置の好適な実施の形態を示したシステム図である。
【図３】本発明に係る車速制限制御装置における車速制限タイマー、クラッチ断接信号及び車速制限状態フラグを示したタイムチャートである。
【図４】本発明に係る車速制限制御装置における車速制限タイマー、クラッチ断接信号及び車速制限状態フラグを示したタイムチャートである。
【符号の説明】
５ＥＣＵ（車速制限制御手段、車速制限解除手段、クラッチ検知手段）
７クラッチセンサ（クラッチ検知手段）
VSL Release Rejection Time 解除拒否時間
VSL Release Delay Time 解除遅延時間

Claims

クラッチの断接状態を検知するクラッチ検知手段と、車速が設定制限車速を超えないように燃料噴射量を制限する車速制限制御手段と、その車速制限制御手段の作動中に上記クラッチ検知手段より発信されるクラッチの切断信号に応じて上記車速制限制御手段の作動を解除する車速制限解除手段とを備えた車速制限制御装置であって、
上記車速制限解除手段は、
上記車速制限制御手段の作動中にクラッチの切断信号を受信している状態が所定の解除遅延時間を超えて継続したときに、上記車速制限制御手段の作動を解除し、上記車速制限制御手段の解除状態且つクラッチの切断信号を受信している状態で、上記車速制限制御手段の解除開始から所定の解除時間が経過したときに、上記車速制限制御手段の解除状態を終了するものであり、
上記車速制限制御手段の解除状態且つクラッチの切断信号を受信している状態で、上記車速制限制御手段の解除開始から上記所定の解除時間が経過する前にクラッチの接続信号を受信したときには、上記車速制限制御手段の解除状態を終了することを特徴とする車速制限制御装置。
上記車速制限解除手段は、
上記車速制限制御手段の解除状態の終了後、所定の解除拒否時間の間は上記車速制限制御手段の作動解除を拒否する請求項１に記載の車速制限制御装置。