JP2001021034A - 自動車の走行速度を制限する方法および装置 - Google Patents

自動車の走行速度を制限する方法および装置

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JP2001021034A JP2000153426A JP2000153426A JP2001021034A JP 2001021034 A JP2001021034 A JP 2001021034A JP 2000153426 A JP2000153426 A JP 2000153426A JP 2000153426 A JP2000153426 A JP 2000153426A JP 2001021034 A JP2001021034 A JP 2001021034A
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gear stage
limit
gear
vehicle
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Thomas Linden
リンデン トーマス
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DaimlerChrysler AG
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  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】自動車の走行速度を予め決定された最大速度に
制限するための方法において、実際のアクセルペダル位
置を経由して運転者によって必要とされる速度が、予め
決定された最大速度よりも高い場合に、自動車状態変数
および自動車操作変数を考慮に入れて走行速度を制限す
る。 【解決手段】設定された最大速度に割り当てられた特定
の変速ギア段階を選択するために、起動信号が生成され
る。速度制限装置を装備した自動変速機を備えた自動車
の快適さおよび走行安全性を改良するために、最大速度
までの装置制限が起動されると、変速機内の最小ギア段
階でのローギア制限が、最大速度までの規定された速度
範囲に予め決定される。速度制限が起動された後に、現
在のギア段階が規定された変速ギア段階に到達するなら
ば、ローギア制限がカットインされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の走行速度
を予め決定された最大速度に制限するための走行速度を
制限する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】速度制御システムは公知であり、これに
よって、運転者により予め決定された、又は、自動決定
システムを経由して計算された目標速度が自動車内で自
動的に維持される。
【０００３】かかる速度制御システムは、自動車が運転
者によって選択された最小速度を維持するクルーズ制御
機能と、運転者によって予め決定された、又は、例えば
間隔制御システムで自動的に決定された最大速度を自動
車が超えないように制限する速度制限機能の両方を備え
ている。
【０００４】速度制限機能おいて、最大速度および現在
の自動車状態変数、特に現在の自動車速度に基づいて速
度制御システムで起動信号が生成され、そしてエンジ
ン、変速機またはホイールブレーキが、最大速度を維持
するために、これらの起動信号によって設定される。
【０００５】ドイツ特許公開公報ＤＥ４４ ０７ ０８２
Ａ１号により、自動車の自動変速機を制御するために変
速起動信号を生成し、これにより、たとえば先行する自
動車との間隔によって決定される所望の最大速度に対し
て瞬時の速度から自動車にブレーキがかけられることは
公知である。
【０００６】この目的のために、ローギアへのギアチェ
ンジがもたらされ、その結果として、より大きな減速量
を備えたより高い変速率が起動される。運転者は、この
システムにおいて、アクセルペダルを起動することによ
って、自動間隔制御または速度制御を停止し、自分自身
の意志によって先行する自動車への間隔を設定すること
を可能にする。
【０００７】ドイツ特許公報ＤＥ１９５ ０９ ４９２Ｃ
２号は、速度制限機能を備えた速度制御システムを開示
し、許可可能最大速度が、運転者によって予め決定でき
る。
【０００８】速度制御システムは、運転者によるアクセ
ルペダルの起動が設定された最大速度よりも高い自動車
速度になるのであれば、自動車速度を自動的に最大速度
までに制限する。
【０００９】この場合、アクセルペダルの実際の位置に
かかわらず、予め決定された最大速度に対応する起動信
号が生成され、エンジンおよび変速機を設定するために
使用される。
【００１０】最大速度として比較的低い速度、たとえば
３０ｋｍ／時が予め決定されると、設定された最大速度
よりも低い許可可能な速度範囲内で建物が密集した地域
または住宅街を走行する時には、特に発進の間に、頻繁
にギアチェンジが発生し、これは、駆動系列内のビルド
アップ（build-up）プロセスに破壊的な影響を与える。
【００１１】これを避けるために、ローギア制限が予め
決定され、これによって、セカンドギアで発進すること
が必要になる。しかし、通例、ギアチェンジは、速度制
限がカットイン（cut in）する瞬間および速度制限がカ
ットアウト（cut out）する瞬間に発生する。
【００１２】運転者は、このギアチェンジを速度制限の
起動または停止に同期し損なうことが多く、これが苛立
ちを引き起こし、ひいては誤った反応を引き起こす可能
性がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が基礎としてい
る問題は、速度制限装置を装備した自動変速機を備えた
自動車の快適さおよび走行安全性を改良することであ
る。特に低速度範囲では、制限装置が起動されるとき
に、頻繁なギアチェンジは避けるべきである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この問題は、本発明にし
たがって、以下の特徴を有する自動車の走行速度を制限
するための方法により解決される。すなわち、実際のア
クセルペダル位置を経由して運転者によって必要とされ
るエンジントルクに対応する速度が、予め決定された最
大速度よりも高い場合に、自動車状態変数および自動車
操作変数を考慮に入れて、前記設定された最大速度に割
り当てられた特定の変速ギア段階を選択するために、起
動信号が生成され、前記予め決定された最大速度までの
前記走行速度の制限が起動されており、変速機内の最小
ギア段階でのローギア制限が、前記最大速度（Ｖmax）
までの規定された速度範囲に予め決定され、前記最小ギ
ア段階で前記ローギア制限は、前記速度制限が起動され
た後に、現在のギア段階が規定された変速ギア段階に到
達するときのみに、実施されることを特徴とする。
【００１５】また、上記問題は、本発明にしたがって、
以下の特徴を有する自動車の走行速度を制限する速度制
限装置によって解決される。すなわち、自動車状態およ
び自動車操作変数を考慮に入れて、特定のギア段階を設
定するために起動信号を生成し、自動変速機に供給する
手段を有し、この手段は、前記速度制限装置が起動され
た後に、現在のギア段階に対応する信号が、前記設定さ
れた最大速度に割り当てられた変速ギア段階を表す信号
に比較され、前記現在のギア段階が、前記設定された最
大速度に割り当てられた前記変速ギア段階に到達すると
きに最大で前記設定された最大速度を含む規定された速
度範囲内で、予め決定された最小ギア段階に対応する起
動信号を生成することを特徴とする。
【００１６】本発明によると、ローギア制限の起動は、
速度制限の起動から連結を解かれている。ローギア制限
は、特に低速度範囲において、たとえば発進時に、ビル
ドアップ（build-up）プロセスを改良し、且つ、削減さ
れるべき駆動トルクを減少するのに寄与するが、変速機
の現在のギア段階が特定のギア段階に到達するときのみ
に起動される。
【００１７】このギア段階に到達する前に、ギア段階分
布は、標準シフトロジックに従い、そのため、特にゼロ
からまたは低速度からの発進が最も低いギア段階で発生
する。規定されたギア段階に到達した後のみにローギア
段階制限が起動される。
【００１８】この利点は、ギア段階制限が減速でのみ起
動される、特に、いずれの場合にもギアチェンジが起こ
るときのみに起動されるということである。ギア段階制
限の起動は、運転者に知らせずに実行され、苛立ちおよ
び誤った反応は回避される。
【００１９】有利な展開において、現在のギア段階が、
予め決定された、または、パラメータまたは記述変数か
ら決定される最小ギア段階に到達するときに、ローギア
段階制限を起動することが提供される。後者の場合、最
小ギア段階を、最大速度に割り当てられた変速ギア段階
に等しくすることが有利である。
【００２０】この手順は、最小ギア段階に到達するとき
にローギア制限が停止まで維持され、ギアチェンジの数
が最小限に減少されるという利点を提供する。
【００２１】適切であれば、現在のギア段階が、最大速
度に割り当てられた変速ギア段階に到達するという事実
も、ローギア制限を起動するための基準として考慮に入
れられる。
【００２２】ローギア制限を起動する更なる条件とし
て、ハイギア段階での発進は比較的小さな速度範囲の場
合のみに起こることを確実にするために、予め決定され
た最大速度が制限速度よりも低いか否かがチェックされ
る。設定された速度制限は、たとえば、３６ｋｍ／時で
ある。
【００２３】しかし、適切であれば、より高い速度であ
っても、発進のためにローギア制限を起動することも好
都合であり、その場合、最小ギア段階は有利に設定さ
れ、これは最大速度に対応するギア段階よりも低くな
る。
【００２４】ローギア制限の停止も、速度制限のカット
アウトから連結を解かれていることが好ましい。ローギ
ア制限の停止は、制御システムにチェックされる基準に
基づいて自動的に発生する。
【００２５】特に、速度制限が停止された後に、現在の
ギア段階が、ローギア制限の予め決定された最小ギア段
階よりも高い値を取るか否かがチェックされる。高い値
を取る場合、ローギア制限も停止され、標準シフトロジ
ックが再起動される。
【００２６】しかし、さらに、ローギア制限の停止は、
制限機能がカットアウトされた後、実際の自動車速度が
予め設定された最大速度を超えるときにも実行される。
【００２７】本発明の特徴は、図面を参照して行われる
発明の実施の形態の以下の説明から更に理解される。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、図面に従い本発明の実施の
形態を説明する。なお、図面は本発明の実施の形態を説
明するためのものであり、本発明の保護の範囲は、かか
る図面に記載されたものに限定されるものではない。
【００２９】図１に示されるフローチャートは、最も重
要な制御ユニットの一部として自動車用の速度制限装置
により格納されたプログラムの実行もしくは対応するハ
ードウェアにより実現される。
【００３０】速度制限装置は、予め決定された最大速度
Ｖmaxに自動車速度を制限するために使用される。この
最大速度Ｖmaxは、運転者によって予め決められ、且
つ、たとえば、所定の基準にしたがって車両間隔制御シ
ステムで決定されるように、自動車車載システムによっ
て自動的に決定されることもできる。速度制限装置は、
最大速度を維持するためにエンジン及び自動変速機の両
方に影響を与える。
【００３１】自動変速機における本発明に従うギア段階
の有利な操作は下記に説明される。図１に示されるフロ
ーチャートに従うと、ステップ１で、まず、速度制限装
置がカットイン（cut-in）し、最大速度Ｖmaxが予め決
定される。この最大速度Ｖmaxは、フィールド(filed)特
性カーブにしたがって、変速ギア段階ｇｅａｒmaxが割
り当てられる。
【００３２】速度制限装置が起動されると最大速度Ｖ
maxが維持される通常状態に維持され、変速ギア段階ｇ
ｅａｒmaxは自動変速機の標準フィールドシフトロジッ
クにしたがって設定される。
【００３３】運転者によって生成された実際のアクセル
ペダル位置が、速度制限装置によって生成され、最大速
度に対応する付随等価値を超える場合にも、最大速度Ｖ
maxは維持され、この場合、エンジンおよび変速機の設
定は等価値に基づく。
【００３４】次のステップ２〜８は、変速ビルドアップ
(build-up)プロセスを最適化するように、特に低速度範
囲で発進する間に、ギアを上げるために実行されるロー
ギア制限の自動化カットイン(cut-in)およびカットアウ
ト(cut-out)を説明する。
【００３５】ステップ１で制限装置がカットインされた
後に、制限装置にパラメータとして都合よく格納されて
おり且つたとえば３６ｋｍ／時の値を取ることがある適
用可能な制限速度Ｖlimよりも、制限装置で予め決定さ
れた最大速度Ｖmaxが低いか否かを次のステップ２でチ
ェックする。
【００３６】最大速度Ｖmaxが制限速度Ｖlimよりも低く
ないならば（「ｎｏ」分岐）、ステップ３〜８は飛ばさ
れ、チャートはステップ９に進み、これにしたがって、
標準シフトロジックが起動されるかまたは維持される。
この場合、予め決定された最小ギアでのローギア制限は
実行されない。
【００３７】最大速度Ｖmaxが制限速度Ｖlimよりも低い
場合（「ｙｅｓ」分岐）、チャートは次のステップ３へ
進み、それによって制限装置がカットインされた後の第
１の発進の間に、標準シフトロジックを使用して、自動
変速機のギア段階を変える。
【００３８】第１の発進の間に、ステップ４にしたがっ
て、現在のギア段階ｇｅａｒactがローギア制限の最小
ギア段階ｇｅａｒminに既に到達しているか否かを、連
続してチェックする。
【００３９】現在のギア段階ｇｅａｒactが依然として
最小ギア段階ｇｅａｒminよりも低い場合（「ｎｏ」分
岐）、チャートはステップ３にしたがって進み、発進操
作は予め決定された最大速度Ｖmaxよりも下の速度範囲
にある。
【００４０】現在のギア段階ｇｅａｒactが最小ギア段
階ｇｅａｒminに到達している場合（「ｙｅｓ」分
岐）、ステップ５にしたがってローギア制限が起動さ
れ、これによって、最小ギア段階ｇｅａｒminが、Ｖmax
よりも下の全速度範囲で最低ギアとして予め決定され
る。ローギア制限が起動された後、すべての更なる発進
操作が最小ギア段階ｇｅａｒminで行われる。
【００４１】最小ギア段階ｇｅａｒminは、永久に予め
決定され、たとえば、セカンドギアとして永久に予め決
定されているか、または、更なるパラメータまたは記述
変数の関数として予め決定されるかのいずれかである。
【００４２】有利な変形例によると、最小ギア段階ｇｅ
ａｒminは、予め決定された最大速度Ｖmaxに割り当てら
れた変速ギア段階ｇｅａｒmaxと同一であり、その結果
として、通常の状態で、第１の発進の後に到達した変速
ギア段階ｇｅａｒmaxが制限装置がカットアウトされる
まで維持されるということである。
【００４３】これによって、特に、ゼロからＶmaxまで
の間の低速度範囲で煩わしいギアチェンジが回避され
る。
【００４４】ローギア制限の起動は、制限装置がカット
アウトする時を超えても維持される。ステップ６による
と、制限装置がカットアウトされるか否かが質問され
る。カットアウトされない場合には、「ｎｏ」分岐にし
たがってステップ５へ戻り、制限装置およびローギア制
限は起動されたままである。
【００４５】制限装置がカットアウトされる場合（「ｙ
ｅｓ」分岐）、チャートはステップ７および８へ進み、
ローギア制限を停止する条件が存在するか否かがチェッ
クされる。
【００４６】ステップ７によると、自動変速機の現在の
ギア段階ｇｅａｒactが、依然として起動されている最
小ギア段階ｇｅａｒminよりも高いギアを取るか否かが
まずチェックされる。
【００４７】最小ギア段階ｇｅａｒminよりも高いギア
を取る場合には、チャートは、「ｙｅｓ」分岐にしたが
って、直接ステップ９へ進み、標準シフトロジックが再
開される。
【００４８】一方、現在のギア段階ｇｅａｒactが最小
ギア段階ｇｅａｒminを超えない場合（「ｎｏ」分
岐）、ローギア制限を停止する更なる条件が次のステッ
プ８でチェックされる。ステップ８によると、実際の自
動車速度Ｖactが予め決定された最大速度Ｖmaxを超える
場合に、ローギア制限がカットアウトされる。
【００４９】カットアウトされる場合には、チャート
は、「ｙｅｓ」分岐にしたがって標準シフトロジック９
へ進み、カットアウトされない場合には、「ｎｏ」分岐
にしたがってステップ５へ戻り、最小ギア段階ｇｅａｒ
minでのローギア制限が維持され続ける。実際の自動車
速度が最大速度を超えているか否かのチェックは任意で
あり、適切であれば、なしで済ましてもよい。
【００５０】図２〜４は、制限装置の様々な状態および
操作変数の時間依存分布を示す。図２は、制限装置のカ
ットイン／カットアウト機能を例示する。これは、最大
速度を値Ｖmaxに制限するために（時ｔcut inで「カッ
トイン」段階）、マニュアルで、または、間隔制御シス
テム等を介して起動することができる。
【００５１】制限装置が再度カットアウトされるまで
（時ｔcut outで「カットアウト」段階）、制限装置は
許可可能な最大速度Ｖmaxをモニタする。
【００５２】許可可能な最大速度Ｖmaxより下の速度範
囲において、自動車は運転者の要求に直接反応し、運転
者の要求が制限装置の対応するアクセルペダル等価変数
を超えるときのみ、制限装置の制御作用が実行される。
【００５３】図３は、予め決定された最大速度Ｖmaxお
よび現在の自動車速度Ｖactの時間依存分布を示す。時
ｔcut inで、すなわち、制限装置がカットインされると
きに、許可可能な最大速度がＶmaxに設定され、時ｔ
cut outで、すなわち、制限装置がカットアウトされる
ときに、最大速度Ｖmaxへの制限が停止される。
【００５４】ゼロから許可可能な最大速度Ｖmaxまでの
間の速度範囲において、実際の自動車速度Ｖactは運転
者の要求にしたがって変わる。制限装置が時ｔcut out
でカットアウトされたあとのみに、実際の自動車速度Ｖ
actは最大速度Ｖmaxを超える値を取ることができる。
【００５５】図４は、自動変速機におけるギア段階の関
連した時間依存分布を示す。時ｔcu t inで制限装置が起
動した後の第１の発進の時間セグメントにおいて、現在
のギア段階ｇｅａｒactは、変速機の標準シフトロジッ
クにしたがって、値「１」である。
【００５６】図３に例示されるように、自動車が最大速
度Ｖmaxに達するまで加速されるのであれば、速度が上
がると変速機はより高いギア段階へシフトする。時ｔ
actでファーストギアからセカンドギアへギアチェンジ
が行われ、このときにローギア制限が起動される。
【００５７】ローギア制限が起動されるのは、時ｔact
で、実線で例示されている現在のギア段階ｇｅａｒact
が、最小ギア段階ｇｅａｒminのレベルに到達するとき
であり、このレベルは破線で示され、例示の実施態様で
はギア段階「２」に対応する。例示の実施態様におい
て、最小ギア段階ｇｅａｒminは「２」であり、したが
って、現在のギア段階ｇｅａｒactがファーストギアか
らセカンドギアへ変わるやいなや、ローギア制限が起動
される。
【００５８】ローギア制限が時ｔdeactで停止されるま
で、最小ギア段階ｇｅａｒminより下へ下がることはで
きず、一方、自動車速度Ｖactが最大速度Ｖmaxまでさら
に上がるときには、変速ギア段階のさらなる上方シフト
が可能であり、一方、好都合に、通常の状態下で、ギア
は、最大速度Ｖmaxに割り当てられた変速ギア段階ｇｅ
ａｒmaxを超えない。
【００５９】時ｔcut outで制限装置のカットアウト、
および、時ｔdeactでローギア制限の停止のタイミング
は、互いに離れて生じてもよい。図４に例示の実施態様
においては、ローギア制限を停止するための条件とし
て、制限装置がカットアウトされ(時ｔcut out）、現在
のギア段階ｇｅａｒactが最小ギア段階ｇｅａｒminより
高い値を取る場合であることが予め決定されている。
【００６０】しかし、さらに、ローギア制限をカットア
ウトするための条件として、制限装置がカットアウトさ
れ、さらに、現在の自動車速度が最大速度Ｖmaxを超え
る場合であることが予め決定されることもまた好都合で
ある。
【００６１】
【発明の効果】以上図面に従い、実施の形態を説明した
ように本発明により、速度制限装置を装備した自動変速
機を備えた自動車の快適さおよび走行安全性が改良され
る。さらに、低速度範囲では、制限装置が起動されると
きに、頻繁なギアチェンジを回避する自動車の走行速度
を制限する方法および装置が提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車速度を制限するために自動変速機を制御
する方法の基本的ステップを備えたフローチャートであ
る。
【図２】速度制御システムの制限機機能の分布のグラフ
である。
【図３】実際の速度分布と設定可能な最大速度とのグラ
フである。
【図４】実際のギア段階と最小ギア段階との時間依存分
布のグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:70

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動車の走行速度を制限するための方法で
    あって、実際のアクセルペダル位置を経由して運転者に
    よって必要とされるエンジントルクに対応する速度が、
    予め決定された最大速度よりも高い場合に、自動車状態
    変数および自動車操作変数を考慮に入れて、前記設定さ
    れた最大速度に割り当てられた特定の変速ギア段階を選
    択するために、起動信号が生成され、 前記予め決定された最大速度までの前記走行速度の制限
    が起動されており、変速機内の最小ギア段階でのローギ
    ア制限が、前記最大速度までの規定された速度範囲に予
    め決定され、 前記最小ギア段階で前記ローギア制限は、前記速度制限
    が起動された後に、現在のギア段階が規定された変速ギ
    ア段階に到達するときのみに、実施されることを特徴と
    する自動車の走行速度を制限する方法。
  2. 【請求項２】請求項１において、 前記現在のギア段階が前記最小ギア段階に到達する場合
    に、前記ローギア制限がカットインされることを特徴と
    する自動車の走行速度を制限する方法。
  3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記最小ギア段階は、前記設定された最大速度に割り当
    てられた前記変速ギア段階と同一であることを特徴とす
    る自動車の走行速度を制限する方法。
  4. 【請求項４】請求項１において、 前記現在のギア段階が前記設定された最大速度に割り当
    てられた前記変速ギア段階に到達する場合に、前記ロー
    ギア制限がカットインされることを特徴とする自動車の
    走行速度を制限する方法。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、 前記ローギア制限が予め決定された速度範囲は、ゼロか
    ら前記最大速度までの全範囲をカバーすることを特徴と
    する自動車の走行速度を制限する方法。
  6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかにおいて、 前記予め決定された最大速度が制限速度より低いという
    条件で、前記ローギア制限がカットインされることを可
    能とすることを特徴とする自動車の走行速度を制限する
    方法。
  7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかにおいて、 前記速度制限カットアウトされるときに、前記現在のギ
    ア段階が前記最小ギア段階よりも高い値を取るという条
    件で、前記ローギア制限がカットアウトされることを可
    能とすることを特徴とする自動車の走行速度を制限する
    方法。
  8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかにおいて、 前記速度制限カットアウトされるときに、現在の自動車
    速度が前記予め決定された最大速度よりも高い値を取る
    という条件で、前記ローギア制限がカットアウトされる
    ことを可能とすることを特徴とする自動車の走行速度を
    制限する方法。
  9. 【請求項９】請求項１乃至８のいずれかに記載の方法を
    実行するための速度制限装置であって、 自動車状態および自動車操作変数を考慮に入れて、特定
    のギア段階を設定するために起動信号を生成し、自動変
    速機に供給する手段を有し、 該手段は、前記速度制限装置が起動された後に、現在の
    ギア段階に対応する信号が、前記設定された最大速度に
    割り当てられた変速ギア段階を表す信号と比較され、前
    記現在のギア段階が、前記設定された最大速度に割り当
    てられた前記変速ギア段階に到達するときに最大で前記
    設定された最大速度を含む規定された速度範囲内で、予
    め決定された最小ギア段階に対応する起動信号を生成す
    ることを特徴とする速度制限装置。
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