CN106004855B - 车速限制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车速限制装置，在从上坡向平路移行后能够上限值不发挥作用地降低实际车速超过限制车速的可能性。车速限制装置包括要求值计算单元，计算与加速器开度对应的要求值；第一上限值计算单元，通过对基于与限制车速和当前车速之间的车速偏差对应的限制加速度的第一限制值加上与限制加速度和当前加速度之间的加速度偏差的累计值对应的第二限制值计算第一上限值；第二上限值修正单元，通过对第一上限值加上基于最大驱动力的第三限制值计算第二上限值；选择单元，在第一上限值超过预定阈值时选择要求值以及第二上限值中的较小值，在不超过预定阈值时选择要求值以及第一上限值中的较小值；和控制单元，控制驱动力产生装置以产生与选择出的值对应的驱动力。

Description

车速限制装置
技术领域
本发明涉及车速限制装置。
背景技术
公知有一种在驾驶员要求驱动力(基于加速器开度计算出的驾驶员所要求的驱动力)比车速限制用目标驱动力大的情况下，为了不使实际车速超过限制车速而选择两者中的较小一方、即车速限制用目标驱动力作为节气门开度指令，进行电子控制节气门的开度控制的技术(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2010-077960号公报
在专利文献1中，成为根据实际车速与限制车速的偏差计算车速限制用加速度，根据车速限制用加速度计算车速限制用目标驱动力，根据加速器开度计算驾驶员要求驱动力，基于车速限制用目标驱动力和驾驶员要求驱动力中较小的一方来控制驱动力。即，在驾驶员要求驱动力比车速限制用目标驱动力大的情况下，将驱动力限制为车速限制用目标驱动力。
这里，将车速限制用目标驱动力比驾驶员要求驱动力小且基于车速限制用目标驱动力控制驱动力的状态设为“限制状态”，将车速限制用目标驱动力比驾驶员要求驱动力大且基于驾驶员要求驱动力控制驱动力的状态设为“非限制状态”。虽然车速限制用目标驱动力根据车速限制用加速度计算，但为了降低实际车速超过限制车速的可能性，需要基于行驶状况来修正车速限制用目标驱动力。在是限制状态的情况下，因为基于车速限制用目标驱动力来控制驱动力，所以基于实际加速度与车速限制用加速度的偏差的每个周期的累计值来修正车速限制用目标驱动力。然而，在限制状态下，若总是进行这样的修正，则产生如下那样的问题。例如，有时在上坡中车速限制用目标驱动力变得比驱动力产生装置能够输出的最大驱动力大。在这样的情况下，由于实际加速度不按照车速限制用加速度输出，所以实际加速度与极限加速度的偏差大，伴随这样的偏差的每个周期的累计，车速限制用目标驱动力被必要以上地大幅修正。在车速限制用目标驱动力被必要以上地大幅修正的状态下，若从上坡移至平路，则存在车速限制用目标驱动力不发挥作用，实际车速超过限制车速的可能性。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于，提供一种在从上坡移至平路之后能够降低实际车速超过限制车速的可能性的车速限制装置。
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种车速限制装置，包括：
要求值计算单元，计算与驱动力相关、且与加速器开度对应的要求值；
上限值计算单元，计算基于与限制车速和当前车速之间的车速偏差对应的限制加速度的修正前上限值；
第一上限值修正单元，通过基于所述限制加速度与当前加速度之间的加速度偏差的每个周期的累计值修正所述修正前上限值，来计算修正了所述修正前上限值后的第一上限值；
第二上限值修正单元，通过基于由驱动力产生装置能够产生的最大驱动力和当前加速度修正所述修正前上限值，来计算修正了所述修正前上限值后的第二上限值；
选择单元，在所述第一上限值超过与所述最大驱动力对应的预定阈值时，选择所述要求值以及所述第二上限值中的较小一方的值，在所述第一上限值不超过所述预定阈值时，选择所述要求值以及所述第一上限值中的较小一方的值；以及
控制单元，控制所述驱动力产生装置，以使其产生与由所述选择单元选择的值对应的驱动力。
根据本发明，可得到在从上坡移至平路后能够降低实际车速超过限制车速的可能性的车速限制装置。
附图说明
图1是表示包括本发明的一个实施例涉及的车速限制装置10的车辆控制系统1的一个例子的图。
图2是上限值计算部102的功能框图。
图3是表示由车速限制装置10执行的处理的一个例子的流程图。
图4是表示上限驱动力计算处理的一个例子的流程图。
图5是表示选择处理的一个例子的流程图。
图6是基于第一FB限制驱动力FFB的第一上限驱动力FLIMIT的计算方式的说明图。
图7是产生从第一上限驱动力FLIMIT向第二上限驱动力FLIMIT的切换的场面的说明图。
图8是在上坡中进行了从第一上限驱动力FLIMIT向第二上限驱动力FLIMIT的切换的情况的说明图。
图9是表示比较例涉及的相同时间序列的图。
具体实施方式
以下，参照附图进行用于实施本发明的最佳方式的说明。
图1是表示包括本发明的一个实施例涉及的车速限制装置10的车辆控制系统1的一个例子的图。
车辆控制系统1包括车速限制装置10。车速限制装置10由ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)形成。
车速限制装置10具备ASL(Adjustable Speed Limiter：可调限速器)功能。
在车速限制装置10上连接有检测车速的车速传感器30、ASL主开关32、以及检测加速器开度(加速器操作量)的加速器开度传感器46。车速传感器30例如是分别被设置于多个车轮的车轮速度传感器。该情况下，车速例如基于多个车轮速度传感器的检测值的平均值而计算出。
车速限制装置10包括要求值计算部101、上限值计算部102、选择部103、控制部104、以及存储部105。
要求值计算部101计算与来自加速器开度传感器46的加速器开度对应的要求值。例如，要求值计算部101基于加速器开度和车速来计算与驱动力相关的要求值。与驱动力相关的要求值既可以是驱动力本身的要求值，也可以是与加速度、节气门开度、驱动扭矩等相关的要求值。以下，作为一个例子，设与驱动力相关的要求值为驱动力本身的要求值，也称为“驾驶员要求驱动力”。
上限值计算部102基于限制车速来计算与驱动力相关的上限值。限制车速是固定值。或者，限制车速是由驾驶员设定的设定值。或者，限制车速如ISA(Intelligent SpeedAssistance：智能速度适应)的情况那样被自动地设定。例如，限制车速是能够通过通信从基础设施等车外设施(包括中心服务器)获取的限制速度信息，并基于对当前行驶中的道路的限制速度进行表示的限制速度信息而自动地设定。另外，例如限制车速基于能够使用车载照相机等来图像识别的道路标志的限制速度信息而自动地设定。
与驱动力相关的上限值和与驱动力相关的要求值同样，既可以是驱动力本身的上限值，也可以是与加速度、节气门开度、驱动扭矩等相关的上限值。以下，作为一个例子，与驱动力相关的上限值为驱动力本身的上限值，也称为“上限驱动力”。对于上限值计算部102的进一步的功能将后述。
选择部103选择由要求值计算部101计算出的驾驶员要求驱动力和由上限值计算部102计算出的上限驱动力中的较小一方的值。例如，选择部103在驾驶员要求驱动力为上限驱动力以上的情况下，选择上限驱动力，在除此以外的情况下，选择驾驶员要求驱动力。以下，也将由选择部103选择出的驱动力称为“目标驱动力”。另外，以下将由选择部103选择驾驶员要求驱动力的状态也称为“非限制状态”，将由选择部103选择上限驱动力的状态也称为“限制状态”。
控制部104控制发动机40以及变速器42(两者是驱动力产生装置的一个例子)，以产生与由选择部103选择出的驱动力(目标驱动力)对应的驱动力。例如，控制部104以产生目标驱动力的方式决定发动机40的目标转速以及变速器42的目标变速比，并控制发动机40以及变速器42，以便实现目标转速以及目标变速比。
其中，要求值计算部101、上限值计算部102、选择部103、以及控制部104在每个周期同步动作(参照图3)。具体而言，在某个周期中，要求值计算部101以及上限值计算部102分别计算驾驶员要求驱动力以及上限驱动力，选择部103选择其中的较小一方的值，控制部104基于选择出的驱动力(目标驱动力)来控制发动机40以及变速器42。
在存储部105中存储有要求值计算部101等的各种处理所使用的信息(例如车辆重量、映射等)。
图2是上限值计算部102的功能框图。其中，图2中也一并表示了要求值计算部101、选择部103以及控制部104。
上限值计算部102包括限制加速度计算部200、FF限制驱动力计算部202、第一FB限制驱动力计算部204、最小值选择部207、以及第二FB限制驱动力计算部208。
上限值计算部102被输入限制车速、实际车速、实际加速度、行驶阻力、车辆重量、极限驱动力、以及当前产生驱动力。限制车速如上所述。实际车速(当前的实际车速)是基于车速传感器30的输出值的值。实际加速度(当前的实际加速度)是基于车速传感器30的输出值的微分值的值。行驶阻力例如是根据实际车速计算出的值。行驶阻力包括滚动阻力以及空气阻力。表示行驶阻力与车速的关系的映射被存储于存储部105。当前产生驱动力是基于由选择部103选择出的驱动力的值(例如控制部104所使用的目标驱动力)。但是，当前产生驱动力也可以是基于当前的发动机40的输出的推断值(例如根据喷射量、空气量计算出的值)的值。车辆重量是基于设计值的值，且被存储于存储部105。极限驱动力是与由驱动力产生装置能够产生的最大驱动力对应且基于设计值的值，并被存储于存储部105。
上限值计算部102基于这些输入参数(限制车速、实际车速等)来计算上限驱动力，并输出到选择部103。如图2所示，上限驱动力FLIMIT由以下的公式计算出。
上限驱动力FLIMIT＝限制驱动力FFF+限制驱动力FFB 公式(1)
以下，为了区别，将限制驱动力FFF(修正前上限值的一个例子)称为FF限制驱动力FFF，将限制驱动力FFB为了区别而称为FB限制驱动力FFB。
FF限制驱动力FFF如下述那样计算出。首先，在限制加速度计算部200中，根据限制车速和实际车速的偏差计算出极限加速度。在本例中，限制车速和实际车速的偏差为从限制车速减去实际车速的偏差。限制加速度与在当前的实际车速下能够允许的最大的加速度(从限制车速的观点来看能够允许的最大加速度)对应。基本上，限制车速和实际车速的偏差越大，则限制加速度越被计算为越大的值(参照图6)。接下来，在FF限制驱动力计算部202中，根据限制加速度计算出FF限制驱动力FFF。FF限制驱动力FFF例如通过对限制加速度乘以车辆重量而得到的值附加行驶阻力来计算。
FB限制驱动力FFB通过以下三个方法中的被选择出的方法来计算。即，FB限制驱动力FFB的计算方法有三个方法。在图2中仅示出三个方法中的两个方法所涉及的部分。将参照图4对第三计算方法后述。
根据第一计算方法，如图2所示，在第一FB限制驱动力计算部204中，根据限制加速度和实际加速度的偏差来计算出FB限制驱动力FFB。具体而言，通过对从限制加速度减去实际加速度而得到的加速度偏差乘以预定的增益，并将乘以增益而得到的值(这次值)与上次值累计(遍及各周期进行积分)，将车辆重量乘以累计得到的值，从而计算出FB限制驱动力FFB。此外，通过使预定的增益包含车辆重量，也可以省略乘以车辆重量的运算部分。以下，将这样通过第一计算方法计算出的FB限制驱动力FFB也称为“第一FB限制驱动力FFB”，将基于第一FB限制驱动力FFB计算出的上限驱动力FLIMIT(第一上限值的一个例子)也称为“第一上限驱动力FLIMIT”。
根据第二计算方法，如图2所示，基于实际加速度和极限加速度来计算出FB限制驱动力FFB(修正值的一个例子)。具体如图2所示，在最小值选择部207中选择出极限加速度和限制加速度中的较小一方，在第二FB限制驱动力计算部208中，通过对从选择出的较小一方的加速度减去实际加速度而得到的加速度偏差乘以预定的增益，并将乘以增益而得到的值(这次值)与上次值累计(遍及各周期进行积分)，对累计而得到的值乘以车辆重量，从而计算出FB限制驱动力FFB。例如，在最小值选择部207中选择出极限加速度的情况下，如下所述。其中，Ga是增益。
FB限制驱动力FFB＝(车辆重量)×∫{(极限加速度)‐(实际加速度)}×Ga 公式(2)
在公式(2)中，∫{(极限加速度)‐(实际加速度)}的项是指遍及各周期进行积分。此外，在公式(2)中，也可以通过使增益Ga包含车辆重量而省略乘以车辆重量的运算部分(右边的最初的乘法部分)。以下，将这样通过第二计算方法计算出的FB限制驱动力FFB也称为“第二FB限制驱动力FFB”，将基于第二FB限制驱动力FFB计算出的上限驱动力FLIMIT(第二上限值的一个例子)也称为“第二上限驱动力FLIMIT”。
极限加速度根据车辆的极限驱动力来计算。例如，极限加速度如图2所示，通过从由极限驱动力减去FB限制驱动力FFB而得到的驱动力偏差减去行驶阻力，并将进行减法运算而得到的值除以车辆重量来计算出。即，如下所述。
极限加速度＝{(极限驱动力)‐(FB限制驱动力FFB)‐(行驶阻力)}/(车辆重量) 公式(3)
在公式(3)中，FB限制驱动力FFB可使用在计算上限驱动力FLIMIT时所使用的FB限制驱动力FFB。即，在公式(3)中，FB限制驱动力FFB可使用由开关206选择了的FB限制驱动力FFB。此时，公式(3)中所使用的FB限制驱动力FFB与当前产生驱动力同样，可使用在上次周期中计算出的值。根据公式(3)可知，极限加速度是当前的行驶环境(行驶阻力、路面坡度等)下的极限加速度。
此外，在公式(3)中，也可以使用当前产生驱动力作为极限驱动力。这是因为如后所述，使用第二FB限制驱动力FFB的情况是在限制状态下第一上限驱动力FLIMIT超过车辆的极限驱动力的情况，在这样的情况下，当前产生驱动力与极限驱动力大致相等。
第一FB限制驱动力FFB在基于该第一FB限制驱动力FFB的第一上限驱动力FLIMIT为车辆的极限驱动力以下的情况下，被在本次周期中使用。另一方面，第二FB限制驱动力FFB在第一上限驱动力FLIMIT超过车辆的极限驱动力的情况下，被在本次周期中使用。该两个FB限制驱动力FFB的选择由在图2中标注有符号206的开关示意性地表示。此外，开关206的功能(选择功能)也可以等效地在两个FB限制驱动力FFB的各个分别与限制驱动力FFF相加后实现。该情况下，开关206的功能也可以被组装于选择部103。
根据图2所示的构成，在第一上限驱动力FLIMIT为车辆的极限驱动力以下的情况下，第一上限驱动力FLIMIT被输入至选择部103，在第一上限驱动力FLIMIT超过车辆的极限驱动力的情况下，第二上限驱动力FLIMIT被输入至选择部103。因此，根据图2所示的构成，由于在第一上限驱动力FLIMIT超过车辆的极限驱动力的情况下，使用第二上限驱动力FLIMIT，所以在从上坡向平路的移行后等上限驱动力FLIMIT不发挥作用能够降低实际车速超过限制车速的可能性。其详细的效果将后述。
其中，在图2所示的例子中，包括限制加速度计算部200以及FF限制驱动力计算部202的模块102C形成技术方案的“上限值计算单元”。包括第一FB限制驱动力计算部204的模块102A形成技术方案的“第一上限值修正单元”。包括最小值选择部207以及第二FB限制驱动力计算部208的模块102B形成技术方案的“第二上限值修正单元”。在图2所示的例子中，通过由第一FB限制驱动力计算部204或者第二FB限制驱动力计算部208计算出的FB限制驱动力FFB与FF限制驱动力FFF相加，来实现上限驱动力FLIMIT的修正。
接下来，参照图3至图5的流程图对车速限制装置10的动作进行说明。
图3是表示由车速限制装置10执行的处理的一个例子的流程图。图3所示的处理例如是在ASL功能开启的期间，按每个预定周期被执行。其中，ASL功能基本上在ASL主开关32接通的情况下开启。
在步骤S300中，要求值计算部101读出加速器开度以及车速，并基于读出的加速器开度以及车速来计算驾驶员要求驱动力。
在步骤S302中，上限值计算部102进行上限驱动力计算处理。将参照图4对上限驱动力计算处理后述。
在步骤S304中，选择部103进行选择处理，来选择在步骤S300中得到的驾驶员要求驱动力和在步骤S302中得到的上限驱动力FLIMIT中的较小一方的值。将参照图5对选择处理后述。
在步骤S306中，控制部104控制发动机40以及变速器42，以产生与在步骤S304中选择出的驱动力(目标驱动力)对应的驱动力。
图4是表示上限驱动力计算处理的一个例子的流程图。
在步骤S400中，上限值计算部102读出限制车速、实际车速、实际加速度、行驶阻力、车辆重量、极限驱动力、以及当前产生驱动力。此外，由于这些参数中的车辆重量以及极限驱动力是固定值，所以也可以作为常量导入计算公式。
在步骤S402中，上限值计算部102基于在步骤S400中读出的参数来计算FF限制驱动力FFF。FF限制驱动力FFF的计算方法如上所述。
在步骤S404中，上限值计算部102判定限制标志是否是“1”。限制标志为“0”表示是非限制状态，限制标志为“1”表示是限制状态。在判定结果为“是”的情况下，前进到步骤S406，在判定结果为“否”的情况下，前进到步骤S408。
在步骤S406中，上限值计算部102基于在步骤S400中读出的参数，通过第一计算方法来计算FB限制驱动力FFB(第一FB限制驱动力FFB)。第一计算方法如上所述。此外，第一计算方法中的上述的累计在本步骤S406的处理被连续执行的每个周期执行，但在初次的周期中，将上次值设为0来执行。
在步骤S408中，上限值计算部102基于在步骤S400中读出的参数，通过第三计算方法来计算FB限制驱动力FFB。根据第三计算方法，基于实际加速度和当前产生驱动力来计算出FB制驱动力FFB。具体而言，通过对实际加速度乘以车辆重量，并对乘以车辆重量而得到的值附加行驶阻力，从当前产生驱动力减去通过附加得到的值，来计算出FB限制驱动力FFB。即，如下所述。
FB限制驱动力FFB＝(当前产生驱动力)‐{(车辆重量)×(实际加速度)+(行驶阻力)} 公式(4)
在步骤S408中，上限值计算部102进一步基于通过第三计算方法计算出的FB限制驱动力FFB来计算上限驱动力FLIMIT。上限驱动力FLIMIT的计算方法如上所述。
在步骤S410中，上限值计算部102基于在步骤S402中计算出的FF限制驱动力FFF和在步骤S406中计算出的第一FB限制驱动力FFB，计算第一上限驱动力FLIMIT。第一上限驱动力FLIMIT的计算方法如上所述。
在步骤S412中，上限值计算部102判定在步骤S410中计算出的第一上限驱动力FLIMIT是否为车辆的极限驱动力以下。在判定结果为“是”的情况下，直接结束(结果，输出第一上限驱动力FLIMIT)，在判定结果为“否”的情况下，前进到步骤S414。
在步骤S414中，上限值计算部102基于在步骤S400中读出的参数，通过第二计算方法计算FB限制驱动力FFB(第二FB限制驱动力FFB)。第二计算方法如上所述。此外，第二计算方法中的上述的累计在本步骤S414的处理被连续执行的每个周期被执行，但在初次的周期中，将上次值设为0来执行。
在步骤S416中，上限值计算部102基于在步骤S402中计算出的FF限制驱动力FFF和在步骤S414中计算出的第二FB限制驱动力FFB，计算第二上限驱动力FLIMIT。第二上限驱动力FLIMIT的计算方法如上所述。
根据图4所示的处理，在限制状态下，能够在第一上限驱动力FLIMIT为车辆的极限驱动力以下的情况下，输出第一上限驱动力FLIMIT作为上限驱动力FLIMIT，在第一上限驱动力FLIMIT超过车辆的极限驱动力的情况下，输出第二上限驱动力FLIMIT作为上限驱动力FLIMIT。
图5是表示选择处理的一个例子的流程图。
在步骤S500中，选择部103判定驾驶员要求驱动力是否为在图4的处理中输出的上限驱动力FLIMIT以上。在判定结果为“是”的情况下，前进到步骤S502，在判定结果为“否”的情况下，前进到步骤S506。
在步骤S502中，选择部103选择上限驱动力FLIMIT。
在步骤S504中，选择部103将限制标志设置为“1”。
在步骤S506中，选择部103选择驾驶员要求驱动力。
在步骤S508中，选择部103将限制标志设置为“0”。
根据图5所示的处理，能够在选择了上限驱动力FLIMIT的情况下，将限制标志设置为“1”，在选择了驾驶员要求驱动力的情况下，将限制标志设置为“0”。
接下来，参照图6对FB限制驱动力FFB的第一计算方法的意义进行说明。FB限制驱动力FFB的第一计算方法如上所述，在第一上限驱动力FLIMIT为车辆的极限驱动力以下的状态采用。
图6是基于第一FB限制驱动力FFB的第一上限驱动力FLIMIT的计算方式的说明图。在图6中，从上到下依次示出加速器开度的时间序列、车速的时间序列、加速度的时间序列、以及各驱动力(FF限制驱动力FFF、第一FB限制驱动力FFB、第一上限驱动力FLIMIT)的时间序列的一个例子。对于车速的时间序列，示出实际车速的时间序列(实线)以及限制车速的时间序列(虚线)。另外，对于加速度的时间序列，示出实际加速度的时间序列(实线)以及限制加速度的时间序列(虚线)。
在图6所示的例子中，在时刻t1之前，加速器开度是100％，限制车速是90km/h，实际车速大致是90km/h。在图6所示的例子中，从时刻t1到t3，加速器开度保持100％不变，限制车速从90km/h变更为100km/h。由此，限制车速从时刻t1到t3逐渐地增加，在时刻t3达到100km/h。与此相伴，限制车速和实际车速的偏差显著地大于0(参照图6的上下的箭头)，与时刻t1之前相比，FF限制驱动力FFF对应于限制车速和实际车速的偏差而增加。
另外，从时刻t1到时刻t2，限制加速度显著地大于实际加速度，与此相伴，从时刻t1到时刻t2，第一FB限制驱动力FFB增加。另一方面，从时刻t2到时刻t4，相知加速度显著地小于实际加速度，与此相伴，从时刻t2到时刻t4，第一FB限制驱动力FFB减少。另外，从时刻t4到时刻t6，限制加速度显著地大于实际加速度，与此相伴，从时刻t4到时刻t6，第一FB限制驱动力FFB增加。结果，第一上限驱动力FLIMIT如图6所示，从时刻t1到时刻t2逐渐地增加，在时刻t3之后，逐渐地减少到时刻t4，之后，增加到时刻t6。结果，在时刻t6，限制车速和实际车速的偏差大致为0。
这样一来，根据基于第一FB限制驱动力FFB的第一计算方法的第一上限驱动力FLIMIT的计算方法，在限制车速和实际车速的偏差显著地大于0的情况下，以偏差为0的方式，计算FF限制驱动力FFF以及第一FB限制驱动力FFB。
图7是产生从第一上限驱动力FLIMIT向第二上限驱动力FLIMIT的切换的场面的说明图。在图7中，从上到下依次示出车速的时间序列、加速度的时间序列、各FB限制驱动力(第一FB限制驱动力FFB以及第二FB限制驱动力FFB)、以及上限驱动力(第一上限驱动力FLIMIT以及第二上限驱动力FLIMIT)和驾驶员要求驱动力的时间序列的一个例子。对于车速的时间序列，示出了实际车速的时间序列(实线)以及限制车速的时间序列(虚线)。另外，对于加速度的时间序列，与实际加速度的时间序列(实线)以及极限加速度的时间序列(虚线)一起示出了极限加速度。另外，对于上限驱动力和驾驶员要求驱动力的时间序列，一并示出了极限驱动力。
在图7所示的例子中，设在时刻t10之前形成限制状态。在时刻t10之前是平路，加速器开度是80％，限制车速是90km/h，实际车速大致是90km/h。在图7所示的例子中，从时刻t10开始为上坡，加速器开度上升到100％(与此相伴，驾驶员要求驱动力增加)。由于是上坡，所以在限制状态下实际加速度不按照限制加速度输出，所以在时刻t11，加速器开度保持100％，生成将限制车速从90km/h变更为100km/h的指示。由于依然是上坡，所以实际加速度与极限加速度之间的加速度偏差较大，与此相伴，第一FB限制驱动力FFB以及第一上限驱动力FLIMIT逐渐变大。在时刻t12，第一上限驱动力FLIMIT超过极限驱动力。结果，在时刻t12，实现从第一上限驱动力FLIMIT向第二上限驱动力FLIMIT的切换。此外，在图7所示的例子中，在时刻t12，第二上限驱动力FLIMIT与驾驶员要求驱动力相等，但限制状态被维持(参照图5)。
接下来，参照图8以及图9对从第一上限驱动力FLIMIT向第二上限驱动力FLIMIT的切换的意义进行说明。
图8是在上坡中进行了从第一上限驱动力FLIMIT向第二上限驱动力FLIMIT的切换的情况的说明图。在图8中，从上到下依次示出车速的时间序列、加速度的时间序列、驱动力(驾驶员要求驱动力以及第二上限驱动力FLIMIT)的时间序列、极限驱动力、以及限制驱动力(FF限制驱动力FFF、第二FB限制驱动力FFB)的时间序列的一个例子。(A)对于车速的时间序列，示出了实际车速的时间序列(实线)以及限制车速的时间序列(虚线)。另外，(B)对于加速度的时间序列，示出了实际加速度的时间序列(实线)以及极限加速度的时间序列(虚线)。另外，(C)对于驱动力的时间序列，示出了驾驶员要求驱动力的时间序列(实线)以及第二上限驱动力FLIMIT的时间序列(虚线)。另外，(D)对于限制驱动力的时间序列，示出了FF限制驱动力FFF的时间序列(实线)以及第二FB限制驱动力FFB的时间序列(虚线)。
图9是表示比较例涉及的相同时间序列的图。其中，在图9所示的例子中，(B)对于加速度的时间序列，示出了实际加速度的时间序列(实线)以及限制加速度的时间序列(虚线)。另外，(C)对于驱动力，示出了驾驶员要求驱动力以及第一上限驱动力FLIMIT的时间序列。另外，(D)对于限制驱动力的时间序列，示出了FF限制驱动力FFF的时间序列(实线)以及第一FB限制驱动力FFB的时间序列(虚线)。比较例是在上坡中未进行从第一上限驱动力FLIMIT向第二上限驱动力FLIMIT的切换的构成。即，在比较例中，总是使用第一上限驱动力FLIMIT，而未使用第二上限驱动力FLIMIT。
在图8以及图9所示的例子中，均从时刻0开始加速器开度是100％。另外，在时刻t20，上坡移至平路。例如，在时刻t20，从坡度5％变化为0％。
根据比较例，如参照图7在上面所述那样，在上坡中，由于在限制状态下实际加速度不按照限制加速度输出，所以如图9所示，实际加速度与限制加速度之间的加速度偏差变大，通过这样的加速度偏差的每个周期的累计，第一FB限制驱动力FFB以及第一上限驱动力FLIMIT变大。结果，在上坡结束而移至平路的时刻t20，第一上限驱动力FLIMIT显著地大于驾驶员要求驱动力(以及极限驱动力)，导致允许比较大的驾驶员要求驱动力(在图9所示的例子中，相当于极限驱动力)的状态(非限制状态)比较长时间地继续(在图9所示的例子中，继续到时刻t21)。结果，如图9(A)所示，在时刻t20以后的时刻t21，实际车速超过限制车速。
与此相对，根据本实施例，在上坡中，第二FB限制驱动力FFB如图8(D)所示几乎不增加，因此，第二上限驱动力FLIMIT如图8(C)所示几乎不增加。这是因为如上所述，第二FB限制驱动力FFB不基于实际加速度与限制加速度之间的加速度偏差计算出，而基于极限加速度以及限制加速度中的较小一方与实际加速度之间的加速度偏差计算出(在如上坡那样的限制加速度变大的状况下，限制加速度变得比极限加速度大，而使用极限加速度)。在上坡结束而移行至平路的时刻t20，第二上限驱动力FLIMIT未显著地大于驾驶员要求驱动力(以及极限驱动力)，如图8所示，第二上限驱动力FLIMIT与极限驱动力大致相等。因此，从时刻20之后，能够立即基于极限驱动力以下的第二上限驱动力FLIMIT形成限制状态。结果，如图8(A)所示，在时刻t20以后，也能降低实际车速超过限制车速的可能性。
另外，根据本实施例，第二上限驱动力FLIMIT如上述那样基于极限加速度以及限制加速度中的较小一方与实际加速度之间的加速度偏差来计算。由此，与总是基于极限加速度与实际加速度之间的加速度偏差计算第二上限驱动力FLIMIT的构成相比，能够降低实际车速相对于限制车速的稳定的偏差(稳态偏差)。这是因为极限加速度如上所述，不是基于实际车速的值。例如，在图8所示的例子中，在时刻t20以后，伴随限制加速度的降低，能够从基于极限加速度与实际加速度之间的加速度偏差计算第二上限驱动力FLIMIT的状态向基于限制加速度与实际加速度之间的加速度偏差计算第二上限驱动力FLIMIT的状态切换。
以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明并不局限于上述的实施例，能够不脱离本发明的范围地对上述的实施例施加各种变形以及置换。
例如，在上述的实施例中，出于降低稳态偏差的目的，设置有最小值选择部207，但最小值选择部207也可以省略。该情况下，第二FB限制驱动力计算部208总是基于极限加速度与实际加速度之间的加速度偏差来计算第二FB限制驱动力FFB。
另外，在上述的实施例中，发动机40以及变速器42的组合作为驱动力产生装置的一个例子而使用，但是并不局限于此。驱动力产生装置既可以是电气马达以及变速器的组合，也可以是发动机、电气马达以及变速器(例如包括由行星齿轮构成的减速机构)的组合。
另外，在上述的实施例中，如上所述，作为一个例子，与驱动力相关的要求值是驱动力本身的要求值(驾驶员要求驱动力)，与驱动力相关的上限值是驱动力本身的上限值(上限驱动力)。然而，与驱动力相关的值也可以如上所述，是与加速度、节气门开度、驱动扭矩等相关的值。例如，与驱动力相关的要求值可以是加速度的要求值(驾驶员要求加速度)，与驱动力相关的上限值是加速度的上限值(上限加速度)。该情况下，驾驶员要求驱动力、上限驱动力那样的各驱动力也能够通过除以车辆重量，来以加速度的量纲进行处理。
另外，在上述的实施例中，驾驶员要求驱动力的最大值与极限驱动力相等地设定，但驾驶员要求驱动力的最大值也可以比极限驱动力大。该情况下，在非限制状态下驾驶员要求驱动力超过极限驱动力的情况下，产生与极限驱动力对应的驱动力。
符号说明
1...车辆控制系统；10...车速限制装置；30...车速传感器；32...ASL主开关；40...发动机；42...变速器；46...加速器开度传感器；101...要求值计算部；102...上限值计算部；102A...第一上限值修正部；102B...第二上限值修正部；103...选择部；104...控制部；105...存储部。

Claims (4)

1.一种车速限制装置，其特征在于，包括：
要求值计算单元，计算与驱动力相关、且与加速器开度对应的要求值；
上限值计算单元，计算基于与限制车速和当前车速之间的车速偏差对应的限制加速度的修正前上限值；
第一上限值修正单元，通过基于所述限制加速度与当前加速度之间的加速度偏差的每个周期的累计值修正所述修正前上限值，来计算修正了所述修正前上限值后的第一上限值；
第二上限值修正单元，通过基于由驱动力产生装置能够产生的最大驱动力和当前加速度修正所述修正前上限值，来计算修正了所述修正前上限值后的第二上限值；
选择单元，在所述第一上限值超过与所述最大驱动力对应的预定阈值时，选择所述要求值以及所述第二上限值中的较小一方的值，在所述第一上限值不超过所述预定阈值时，选择所述要求值以及所述第一上限值中的较小一方的值；以及
控制单元，控制所述驱动力产生装置，以使其产生与由所述选择单元选择的值对应的驱动力。
2.根据权利要求1所述的车速限制装置，其中，
所述第二上限值修正单元通过对所述修正前上限值加上修正值，来计算所述第二上限值，
所述第二上限值修正单元根据基于所述最大驱动力的极限加速度即在当前的行驶状况下能够产生的最大的极限加速度与当前加速度之间的加速度偏差的每个周期的累计值，来计算所述修正值。
3.根据权利要求2所述的车速限制装置，其中，
所述第二上限值修正单元在所述第一上限值超过所述预定阈值的期间，基于所述最大驱动力、行驶阻力、车辆重量、以及所述修正值的前次值，按每个周期计算所述极限加速度，并基于按每个周期计算出的所述极限加速度来按每个周期计算所述修正值。
4.根据权利要求2所述的车速限制装置，其中，
所述第二上限值修正单元基于所述极限加速度以及所述限制加速度中的较小一方与当前加速度之间的加速度偏差的每个周期的累计值，来计算所述修正值。
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