JP2005145346A - Speed limiting device of commercial car - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラックなどの商用車の速度制限装置において、所定の制限速度を越えないようにしつつ、制限速度までの加速を良好ならしめる技術に関する。 The present invention relates to a technology for improving acceleration to a speed limit while preventing a predetermined speed limit from being exceeded in a speed limit device for a commercial vehicle such as a truck.
従来から、特開2003−155942号公報(特許文献1)又は特開2002−349312号公報(特許文献2)に開示されるように、車速を所定の制限速度に制限する速度制限装置が公知である。速度制限装置では、車速が制限速度に近づいたときに、法規要件である速度オーバシュート量及び加速性能を同時に満足させるために、車速制御に用いる目標速度を一時的に下げた後、徐々に制限速度へと戻す「フィルタ制御」が行われている。
しかしながら、フィルタ制御による速度制限制御を商用車に適用したときには、次のような不具合が発生してしまう。即ち、トラックなどの商用車では、積荷の軽重により車両総重量が大幅に変動する特性がある。このため、空車に適合した目標車速により速度制限制御を行うと、積車では車両総重量が大きいことから、制限速度に到達するまである程度の時間を要し、車両運転者が加速不良を感じてしまうおそれがある。一方、積車に適合した目標車速により速度制限制御を行うと、空車では車両総重量が小さいことから、許容され得る速度オーバシュート量を大幅に越えてしまうおそれがある。 However, when speed limit control by filter control is applied to a commercial vehicle, the following problems occur. That is, a commercial vehicle such as a truck has a characteristic that the total weight of the vehicle greatly fluctuates due to the weight of the load. For this reason, if speed limit control is performed at a target vehicle speed suitable for an empty vehicle, the total weight of the vehicle in the loaded vehicle is large, so it takes some time to reach the limit speed, and the vehicle driver feels that acceleration is poor. There is a risk that. On the other hand, if the speed limit control is performed at a target vehicle speed suitable for the loaded vehicle, the total vehicle weight is small in the empty vehicle, and thus there is a possibility that the allowable speed overshoot amount may be greatly exceeded.
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、空車又は積車に応じて目標車速を切り換えることで、所定の制限速度を越えないようにしつつ、制限速度までの加速を良好ならしめた商用車の速度制限装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above-described conventional problems, the present invention switches the target vehicle speed according to an empty vehicle or a loaded vehicle so that the acceleration up to the limit speed is made good without exceeding the predetermined limit speed. Another object is to provide a speed limiter for commercial vehicles.
このため、請求項1記載の発明では、車速を検出する車速検出手段と、空車であるか積車であるかを判定する積荷状態判定手段と、前記車速検出手段により検出された車速が所定の制限速度より小さい所定の速度閾値以上になったときに、前記積荷状態判定手段による判定結果に応じた目標車速を設定する目標車速設定手段と、前記車速と目標車速とに応じて内燃機関への燃料噴射量を増減する噴射量増減手段と、を含んで商用車の速度制限装置を構成したことを特徴とする。 For this reason, in the first aspect of the invention, the vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, the load state determining means for determining whether the vehicle is empty or loaded, and the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means are predetermined. Target vehicle speed setting means for setting a target vehicle speed according to the determination result by the load state determination means when the speed becomes equal to or greater than a predetermined speed threshold value less than the speed limit, and to the internal combustion engine according to the vehicle speed and the target vehicle speed A speed limiting device for a commercial vehicle is configured including an injection amount increasing / decreasing means for increasing or decreasing the fuel injection amount.
請求項2記載の発明では、車両加速度を検出する加速度検出手段を備え、前記積荷状態判定手段は、前記加速度検出手段により検出された車両加速度が所定の加速度閾値以上になったときに空車、それ以外のときに積車と判定することを特徴とする。
請求項3記載の発明では、前記加速度検出手段は、前記車速検出手段により検出された車速の変化率から車両加速度を演算して検出することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided acceleration detection means for detecting vehicle acceleration, wherein the load state determination means is an empty vehicle when the vehicle acceleration detected by the acceleration detection means exceeds a predetermined acceleration threshold, It is characterized by determining that the vehicle is loaded at other times.
The invention according to
請求項4記載の発明では、前記目標車速設定手段は、空車又は積車に応じた目標車速が設定されたマップを参照して、目標車速を設定することを特徴とする。
請求項5記載の発明では、前記目標車速設定手段は、空車状態又は積車状態の車両総重量及び車速から目標車速を演算して設定することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the target vehicle speed setting means sets a target vehicle speed with reference to a map in which a target vehicle speed corresponding to an empty vehicle or a loaded vehicle is set.
According to a fifth aspect of the present invention, the target vehicle speed setting means calculates and sets the target vehicle speed from the total vehicle weight and the vehicle speed in an empty or loaded state.
請求項1記載の発明によれば、車速が所定の制限速度より小さい所定の速度閾値以上になったときに、空車であるか積車であるかが判定され、その判定結果(空車又は積車)に応じた目標車速が設定される。そして、車速と目標車速とに応じて、内燃機関への燃料噴射量が増減される。このため、空車又は積車に応じた目標車速を適切に設定することで、空車時の目標車速は、一旦下がった後徐々に制限速度まで戻るようになり、車速と目標車速との差が小さいことから、加速性能を確保しつつ、法規要件である速度オーバシュート量を満たすことができる。一方、積車時の目標車速は、一旦下がった後短時間で制限速度まで戻るようになり、車速と目標車速との差が大きいことから、法規要件である速度オーバシュート量を満たしつつ、制限速度付近での加速性能を確保することができる。従って、空車であるか積車であるかにかかわらず、所定の制限速度を越えないようにしつつ、制限速度までの加速を良好ならしめることができる。 According to the first aspect of the present invention, when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed threshold value smaller than the predetermined speed limit, it is determined whether the vehicle is an empty vehicle or a loaded vehicle, and the determination result (empty vehicle or loaded vehicle). ) Is set according to the target vehicle speed. Then, the fuel injection amount to the internal combustion engine is increased or decreased according to the vehicle speed and the target vehicle speed. For this reason, by appropriately setting the target vehicle speed according to the empty vehicle or the loaded vehicle, the target vehicle speed at the time of empty vehicle will gradually return to the speed limit after once decreasing, and the difference between the vehicle speed and the target vehicle speed is small Therefore, it is possible to satisfy the speed overshoot amount, which is a legal requirement, while ensuring acceleration performance. On the other hand, the target vehicle speed at the time of loading will return to the speed limit in a short time after being lowered, and the difference between the vehicle speed and the target vehicle speed is large. Acceleration performance near speed can be secured. Therefore, regardless of whether the vehicle is an empty vehicle or a loaded vehicle, acceleration up to the speed limit can be made favorable while not exceeding the predetermined speed limit.
請求項2記載の発明によれば、車両加速度が所定の加速度閾値以上になったときに空車、それ以外のときに積車と判定される。即ち、車両総重量が小さいときには加速が鋭い一方、車両総重量が大きいときにが加速が鈍いという車両特性を利用し、空車か積車かを容易かつ正確に判定することができる。
請求項3記載の発明によれば、車両加速度は、車速の変化率から演算により求められる。このため、内燃機関を電子制御するために不可欠な速度センサを活用することで、新たなセンサを追加しなくとも車両加速度が求められ、コスト上昇を抑制することができる。
According to the second aspect of the present invention, it is determined that the vehicle is empty when the vehicle acceleration is equal to or higher than a predetermined acceleration threshold value, and that the vehicle is loaded at other times. That is, it is possible to easily and accurately determine whether the vehicle is empty or loaded by using the vehicle characteristic that the acceleration is sharp when the total vehicle weight is small and the acceleration is slow when the total vehicle weight is large.
According to the invention of
請求項4記載の発明によれば、目標車速は、空車又は積車に応じた目標車速が設定されたマップを参照して求められる。このため、実験などを通して得られた目標車速をマップに設定することで、内燃機関の出力特性に応じたチューニングを容易に行うことができる。また、マップを参照するだけで目標車速が設定されるので、制御負荷の増加を来すことも防止できる。 According to the invention described in claim 4, the target vehicle speed is obtained with reference to a map in which the target vehicle speed corresponding to the empty vehicle or the loaded vehicle is set. For this reason, by setting the target vehicle speed obtained through experiments or the like in the map, tuning according to the output characteristics of the internal combustion engine can be easily performed. Further, since the target vehicle speed is set only by referring to the map, it is possible to prevent an increase in control load.
請求項5記載の発明によれば、目標車速は、空車状態又は積車状態の車両総重量及び車速から演算により求められる。このため、演算式を任意に設定することで、内燃機関の出力特性に応じたチューニングを容易に行うことができる。 According to the fifth aspect of the invention, the target vehicle speed is obtained by calculation from the total vehicle weight and the vehicle speed in an empty state or a loaded state. For this reason, tuning according to the output characteristics of the internal combustion engine can be easily performed by arbitrarily setting the arithmetic expression.
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図1は、電子式燃料噴射装置(以下「燃料噴射装置」という)を備えた内燃機関に対して、本発明を適用して構築した速度制限装置の構成を示す。
速度制限装置は、コンピュータを内蔵した制御装置10と、内燃機関12に対して燃料噴射を行う燃料噴射装置14と、車速を検出する車速検出手段としての車速センサ16と、を含んで構成される。制御装置10は、ROM(Read Only Memory)に記憶された制御プログラムにより、積荷状態判定手段,目標車速設定手段及び加速度検出手段を夫々実現し、車速センサ16からの車速信号に基づいて、燃料噴射装置14に対して制御信号を出力する。また、制御装置10は、燃料噴射装置14と協働して、制御プログラムにより噴射量増減手段を実現する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows the configuration of a speed limiting device constructed by applying the present invention to an internal combustion engine equipped with an electronic fuel injection device (hereinafter referred to as “fuel injection device”).
The speed limiting device includes a
図2は、内燃機関12の始動後、所定時間ごとに繰り返し実行される速度制限制御の内容を示す。
ステップ1(図では「S1」と略記する。以下同様)では、車速センサ16から車速信号を読み込む。
ステップ2では、車速信号から車速の変化率を示す車両加速度を演算する。なお、ステップ2の処理が、加速度検出手段に該当する。
FIG. 2 shows the contents of the speed limit control that is repeatedly executed every predetermined time after the
In step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), a vehicle speed signal is read from the
In step 2, the vehicle acceleration indicating the rate of change of the vehicle speed is calculated from the vehicle speed signal. Note that the processing in step 2 corresponds to acceleration detection means.
ステップ3では、車速が所定の速度閾値以上であるか否かを判定する。ここで、速度閾値は、車速が所定の制限速度に近づいたか否かを判定するための値であって、例えば、制限速度より10km/h小さい値に設定する。そして、車速が速度閾値以上であればステップ4へと進む一方(Yes)、車速が速度閾値未満であれば処理を終了する(No)。
ステップ4では、車両加速度が所定の加速度閾値以上であるか否かを判定する。ここで、加速度閾値は、車両が空車であるか積車であるかを判定するための値であって、例えば、内燃機関12の出力特性に応じて、空車時の最大加速度と積車時の最大加速度との略中間値に設定する。そして、車両加速度が加速度閾値以上であればステップ5へと進む一方(Yes)、車両加速度が加速度閾値未満であればステップ6へと進む(No)。なお、ステップ4の処理が、積荷状態判定手段に該当する。
In
In step 4, it is determined whether or not the vehicle acceleration is equal to or greater than a predetermined acceleration threshold value. Here, the acceleration threshold is a value for determining whether the vehicle is an empty vehicle or a loaded vehicle. For example, according to the output characteristics of the
ステップ5では、車両加速度が加速度閾値以上であったので空車であると判定し、目標車速として、空車状態の車両に適合した空車用目標車速を設定する。ここで、空車用目標車速は、車速に応じた目標車速が設定されたマップを参照して、車速センサ16により検出された車速(以下「実車速」という)をパラメータとして得られた値、又は、空車状態の車両総重量及び実車速から所定演算により求められた値を用いることができる(以下、積車用目標車速も同様)。
In
ステップ6では、車両加速度が加速度閾値未満であったので積車であると判定し、目標車速として、積車状態の車両に適合した積車用目標車速を設定する。
なお、ステップ3〜ステップ6における一連の処理が、目標車速設定手段に該当する。
ステップ7では、目標車速と実車速との差に応じて燃料噴射量を増減すべく、燃料噴射装置14に対して制御信号を出力する。即ち、目標車速が実車速より大きければ(目標車速>実車速)、機関運転状態に応じた燃料噴射量を増量する制御信号を出力する一方、目標車速が実車速より小さければ(目標車速<実車速)、機関運転状態に応じた燃料噴射量を減量する制御信号を出力する。燃料噴射量の増量又は減量は、目標車速と実車速との差に応じて動的に設定することが望ましい。なお、ステップ7の処理が、噴射量増減手段に該当する。
In step 6, since the vehicle acceleration is less than the acceleration threshold value, it is determined that the vehicle is loaded, and the target vehicle speed for loading suitable for the vehicle in the loaded state is set as the target vehicle speed.
In addition, a series of processes in
In
このようにすれば、図3に示すように、実車速が制限速度に近づいて速度閾値に達すると、そのときの車両加速度に応じて空車か積車かが判定される。即ち、車両総重量が小さいときには加速が鋭い一方、車両総重量が大きいときには加速が鈍いという車両特性を利用し、空車か積車かを容易かつ正確に判定することができる。そして、車速制御に用いる目標車速を空車又は積車に応じて可変的に設定し、これと実車速との差に応じて燃料噴射量が増減される。 In this way, as shown in FIG. 3, when the actual vehicle speed approaches the speed limit and reaches the speed threshold, it is determined whether the vehicle is empty or loaded in accordance with the vehicle acceleration at that time. That is, it is possible to easily and accurately determine whether the vehicle is empty or loaded by using the vehicle characteristic that acceleration is sharp when the total vehicle weight is small and acceleration is slow when the total vehicle weight is large. And the target vehicle speed used for vehicle speed control is variably set according to the empty vehicle or the loaded vehicle, and the fuel injection amount is increased or decreased according to the difference between this and the actual vehicle speed.
このため、空車又は積車に応じた目標車速を適切に設定することで、同図に示すように、空車時の目標車速は、速度閾値に一旦下がった後徐々に制限速度まで戻るようになり、目標車速と実車速との差が小さいことから、加速性能を確保しつつ、法規要件である速度オーバシュート量を満たすことができる。一方、積車時の目標車速は、速度閾値に一旦下がった後短時間で制限速度まで戻るようになり、目標車速と実車速との差が大きいことから、法規要件である速度オーバシュート量を満たしつつ、制限速度付近での加速性能を確保することができる。従って、空車であるか積車であるかにかかわらず、所定の制限速度を越えないようにしつつ、制限速度までの加速を良好ならしめることができる。 For this reason, by appropriately setting the target vehicle speed according to the empty vehicle or the loaded vehicle, as shown in the figure, the target vehicle speed at the time of empty vehicle is gradually lowered to the speed threshold and then gradually returns to the speed limit. Since the difference between the target vehicle speed and the actual vehicle speed is small, it is possible to satisfy the speed overshoot amount, which is a legal requirement, while ensuring acceleration performance. On the other hand, the target vehicle speed at the time of loading is reduced to the speed threshold and then returns to the speed limit in a short time.There is a large difference between the target vehicle speed and the actual vehicle speed. Acceleration performance near the speed limit can be ensured while satisfying. Therefore, regardless of whether the vehicle is an empty vehicle or a loaded vehicle, acceleration up to the speed limit can be made favorable while not exceeding the predetermined speed limit.
なお、空車であるか積車であるかは、例えば、車軸に取り付けた歪センサからの信号によりばね上重量を検知し、その重量の軽重に応じて判定するようにしてもよい。また、車高を略一定に保持するエアサスペンションが搭載されるときには、エアばねに供給する空気圧から空車であるか積車であるかを判定するようにしてもよい。さらに、車速から演算により車両加速度を求める代わりに、加速度センサから直接加速度を検出するようにしてもよい。 Whether the vehicle is an empty vehicle or a loaded vehicle may be determined, for example, by detecting the sprung weight based on a signal from a strain sensor attached to the axle and depending on the weight of the weight. When an air suspension that holds the vehicle height substantially constant is mounted, it may be determined whether the vehicle is an empty vehicle or a loaded vehicle from the air pressure supplied to the air spring. Further, instead of obtaining the vehicle acceleration by calculation from the vehicle speed, the acceleration may be detected directly from the acceleration sensor.
10 制御装置
12 内燃機関
14 燃料噴射装置
16 車速センサ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
空車であるか積車であるかを判定する積荷状態判定手段と、
前記車速検出手段により検出された車速が所定の制限速度より小さい所定の速度閾値以上になったときに、前記積荷状態判定手段による判定結果に応じた目標車速を設定する目標車速設定手段と、
前記車速と目標車速とに応じて内燃機関への燃料噴射量を増減する噴射量増減手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする商用車の速度制限装置。 Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
A load state determination means for determining whether the vehicle is an empty vehicle or a loaded vehicle;
Target vehicle speed setting means for setting a target vehicle speed according to a determination result by the load state determination means when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is equal to or higher than a predetermined speed threshold value smaller than a predetermined limit speed;
Injection amount increasing / decreasing means for increasing or decreasing the fuel injection amount to the internal combustion engine according to the vehicle speed and the target vehicle speed;
A speed limiting device for a commercial vehicle characterized by comprising
前記積荷状態判定手段は、前記加速度検出手段により検出された車両加速度が所定の加速度閾値以上になったときに空車、それ以外のときに積車と判定することを特徴とする請求項1記載の商用車の速度制限装置。 An acceleration detection means for detecting vehicle acceleration;
2. The load state determination unit according to claim 1, wherein the load state determination unit determines that the vehicle is empty when the vehicle acceleration detected by the acceleration detection unit is equal to or higher than a predetermined acceleration threshold, and determines that the vehicle is loaded at other times. Speed limiter for commercial vehicles.
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---|---|---|---|
JP2003388400A JP2005145346A (en) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | Speed limiting device of commercial car |
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JP2005145346A true JP2005145346A (en) | 2005-06-09 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008144594A (en) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Denso Corp | Vehicle speed limiting device |
JP2011047302A (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Ud Trucks Corp | Fuel-saving driving system for vehicle |
CN105667313A (en) * | 2016-04-07 | 2016-06-15 | 王昊辰 | Electric car automatic speed limiting device based on Internet of Things |
-
2003
- 2003-11-18 JP JP2003388400A patent/JP2005145346A/en active Pending
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JP2011047302A (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Ud Trucks Corp | Fuel-saving driving system for vehicle |
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