JP2010052500A - 車速制限制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車速のオーバーシュートや、制限車速への車速上昇遅れを、あらゆる場合において、ともに回避し得るようにした車速制限制御ゲインの設定要領を提案する。
【解決手段】制限車速LmtVSPおよび実車速VSP間の車速偏差ΔVSPが設定値ΔVSPsに低下する前は（Ｓ12）、制御ゲインGをオーバーシュート防止用の大きなゲインG(1)にする（Ｓ13）。ΔVSP<ΔVSPsになるときも（Ｓ12）、制御ゲインGをG(1)から、車速上昇遅れ防止用の小さなG(2)へ直ちに切り替えず、この切り替えを、車速偏差ΔVSPが設定値ΔVSPsよりも小さな微小値ΔVSPss＝０となるまで遅延させ（Ｓ14、Ｓ13）、ΔVSP≦ΔVSPssになった時から（Ｓ14）、制御ゲインGをゲインG(1)からΔGにより決まる速度で徐々にG(2)へ変化させる（Ｓ15、Ｓ16）。
【選択図】図２

Description

本発明は、実車速が制限車速を越えることのないよう駆動力を制限する車速制限制御装置の改良提案に関するものである。

車速制限制御装置は、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んだ場合でも、任意に設定した制限車速を実車速が越えることのないよう駆動力を制御するもので、
運転者がアクセルペダル操作を気にしないで、車速を制限車速以下に保って法定車速遵守走行を行い得る等の点において大いに有用である。

かかる車速制限制御装置としては従来、例えば特許文献1に記載のようなものが知られている。
この車速制限制御装置は、制限車速と実車速との間における車速偏差に応じ、アクセル開度やスロットル開度などエンジン運転要求負荷の最大値を制限して、実車速が制限車速を越えることのないようにするというものである。
特開平１１−２９４２１５号公報

しかし、上記した従来の車速制限制御装置にあっては、実車速をフィードバックして、制限車速との間における車速偏差に基づき車速制限を行うときの制御ゲインについて、その考察がなされていないため、
制御ゲインの設定要領次第で、実車速が制限車速に到達した後、この制限車速を越えるオーバーシュートで運転者に違和感を与えたり、オーバーシュートは生じないものの、実車速が制限車速に到達するまでに長い時間を要して運転者に車速上昇遅れ感を与えるという問題が発生する。

本発明は、あらゆる場合において、上記オーバーシュートに関する問題や、車速上昇遅れに関する問題を、ともに生ずることのないよう、制御ゲインの設定要領に工夫をこらして改良した車速制限制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明による車速制限制御装置は、請求項１に記載のごとくに構成する。
先ず、本発明の前提となる車速制限制御装置を説明するに、これは、
車両の実車速を検出する車速検出手段と、
車速上限値としての制限車速を設定する制限車速設定手段と、
該車速設定手段により設定した制限車速、および前記車速検出手段により検出した実車速間における車速偏差に応じ、所定の制御ゲインで、実車速が制限車速を越えることのないよう駆動力を制限する駆動力制限手段とを具備したものである。

本発明は、かかる車速制限制御装置に対し、
前記車速偏差が設定車速偏差未満になるとき、前記所定の制御ゲインを、相対的に大きな第1ゲインから小さな第2ゲインに切り替える制御ゲイン切り替え手段と、
該手段による制御ゲインの切り替えを、前記車速偏差が、前記設定車速偏差よりも小さな所定の微小車速偏差になるまで遅延させるゲイン切り替え遅延手段とを設けた構成に特徴づけられる。

かかる本発明の車速制限制御装置によれば、その制御ゲインを、車速偏差が設定車速偏差未満になるとき、大きな第1ゲインから小さな第2ゲインに切り替えるため、
車速偏差が設定車速偏差以上であるときの大きな第1ゲインにより、車速制限制御を高応答で遂行して前記のオーバーシュートを防止することができ、また、車速偏差が設定車速偏差未満になったときからの小さな第2ゲインにより、車速制限制御応答を低下させて対外乱性を含む安定性にすぐれた車速制限制御を行わせることができる。

しかし上記によっても、特に低車速域での急加速時は、この加速により車速偏差が設定車速偏差未満になる（大きな第1ゲインから小さな第2ゲインに切り替わる）瞬時から、実車速が制限車速に至るまでの時間（第2ゲインによる低応答な制御時間）が短いため、
急加速開始時から車速偏差が設定車速偏差未満になる（大きな第1ゲインから小さな第2ゲインに切り替わる）までの間における実車速の急上昇を、上記短時間の第2ゲインによる低応答な制御では十分に抑制することができず、実車速が一時的に制限車速を越える前記のオーバーシュートを完全には防止することができない。

ところで本発明においては、上記した制御ゲイン切り替え手段による制御ゲインの、大きな第1ゲインから小さな第2ゲインへの切り替えを、車速偏差が、上記設定車速偏差よりも小さな所定の微小車速偏差になるまで遅延させるため、
第1ゲインによる高応答な車速制限制御が延長されることとなり、低車速域での急加速時においても前記オーバーシュートの問題を確実に解消することができる。

ちなみに、当該オーバーシュートの問題を解消するだけなら、上記設定車速偏差を小さくして微小車速偏差と同様な小さな値に設定することも考えられる。
しかし、上記設定車速偏差を小さくすると、実車速を制限車速近辺の値に保って走行している間、両者間の車速偏差が頻繁に、当該小さくした設定車速偏差以上になったり、未満になったりして、制御ゲインが第1ゲインと第2ゲインとの間で頻繁に切り替わり、制御の安定性が損なわれる。

しかし本発明のように、車速偏差が上記微小車速偏差になるまで、制御ゲインの、大きな第1ゲインから小さな第2ゲインへの切り替えを遅延させて、低車速域での急加速時でさえ前記オーバーシュートを生じなくさせる手法によれば、
制御の安定性を損うことなしに当該問題解決を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になる車速制限制御装置1の機能別ブロック線図である。
2は、動力源としてエンジン、3は、自動変速機をそれぞれ示す。
これらエンジン2および自動変速機3よりなるパワートレーンを具えた車両は、エンジン2からの動力を自動変速機3による変速下に、図示せざる駆動車輪へ伝達されて走行可能である。

車速制限制御装置1は、車速制限作動判定部11と、車速制限用目標駆動力演算部12と、車速制限用目標スロットル開度演算部13と、メータ表示信号生成部14と、運転者要求駆動力演算部15と、運転者要求スロットル開度演算部16と、キックダウン判定部17と、スロットル開度指令選択部18とで構成する。

そして車速制限制御装置1には、実車速VSPを検出する車速センサ21（車速検出手段）からの信号と、
ステアリングホイール22に設けられた車速制限制御スイッチ群22aからの信号と、
アクセルペダル23の踏み込み量（アクセル開度）APOを検出するアクセル開度センサ23aからの信号と、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ24からの信号とをそれぞれ入力する。

車速制限制御スイッチ群22aは、「SET」スイッチ、「RES」スイッチ、および「CANCEL」スイッチとからなり、
車速制限作動判定部11は、これらスイッチからの「SET」信号、「RES」信号、および「CANCEL」信号に応答して、
以下のごとくに制限車速LmtVSPを設定して車速制限を行わせたり、車速制限を解除するものとする。

エンジン2のイグニッションスイッチ（図示せず）が投入された後、未だ車速制限が1度も行われていない状態で、運転者が車速制限制御を希望するときは、「SET」スイッチまたは「RES」スイッチを押す。
このとき車速制限作動判定部11は、「SET」スイッチまたは「RES」スイッチからの「SET」信号または「RES」信号に応答して、当該スイッチ操作時における実車速VSPを制限車速LmtVSPとして設定し、
同時に、車速制限制御を行うべきであることを示すように車速制限作動信号Sopを出力する。

以後、運転者が「SET」スイッチを押す度に車速制限作動判定部11は、該スイッチからの「SET」信号に応答して、制限車速LmtVSPを「1Km/h」ピッチで上昇させ、
運転者が「RES」スイッチを押す度に車速制限作動判定部11は、該スイッチからの「RES」信号に応答して、制限車速LmtVSPを「1Km/h」ピッチで低下させる。

この時、運転者が「SET」スイッチを設定時間以上に亘って押し続けると、車速制限作動判定部11は、該スイッチからの「SET」信号継続時間に応答して、制限車速LmtVSPの上昇ピッチを当初の「1Km/h」から「10Km/h」に切り替え、制限車速LmtVSPを急上昇させ、
運転者が「RES」スイッチを設定時間以上に亘って押し続けると、車速制限作動判定部11は、該スイッチからの「RES」信号継続時間に応答して、制限車速LmtVSPの低下ピッチを当初の「1Km/h」から「10Km/h」に切り替え、制限車速LmtVSPを急低下させる。
従って車速制限作動判定部11は、本発明における制限車速設定手段に相当する。

運転者は車速制限制御を終了させたい時、「CANCEL」スイッチを押す。
このとき車速制限作動判定部11は、このスイッチからの「CANCEL」信号に応答して、車速制限作動信号Sopを消失させる。
しかして制限車速LmtVSPは、次の車速制限制御のために、エンジンイグニッションスイッチのOFF時まで、車速制限作動信号Sopの消失時における値に保持しておき、
次に運転者が車速制限制御を希望して、「SET」スイッチまたは「RES」スイッチを押したときは、当該記憶した制限車速LmtVSPを初期値として用いるようにする。

キックダウン判定部17は、アクセル開度APOをもとに、アクセルペダル23が最大近辺まで踏み込まれたキックダウン状態か否かを判定し、
キックダウン状態であるとき、キックダウン信号Skdを出力し、キックダウン状態でないとき、キックダウン信号Skdを出力しない。
車速制限作動判定部11は、上記のごとく「CANCEL」信号に応答して車速制限作動信号Sopを消失させるほかに、キックダウン信号Skdに応答してキックダウン状態であるときも、車速制限作動信号Sopを消失させるものとする。

また車速制限作動判定部11はその他に、車速VSPが、車速制限を行うべきでない設定車速未満の低車速時も、車速制限作動信号Sopを消失させるものとする。
従って車速制限作動判定部11は、本発明における車速制限解除手段をも構成する。
なお、これらキックダウン状態や低車速に呼応して車速制限作動信号Sopを消失させるときも、制限車速LmtVSPは次の車速制限制御のために、エンジンイグニッションスイッチのOFF時まで、車速制限作動信号Sopの消失時における値に保持しておき、
次に運転者が車速制限制御を希望して、「SET」スイッチまたは「RES」スイッチを押したときは、当該記憶した制限車速LmtVSPを初期値として用いるようにする。

車速制限用目標駆動力演算部12は、上記した車速制限作動信号Sopおよび制限車速LmtVSPと、実車速VSPとを入力され、車速制限作動信号Sopが存在する間、制限車速LmtVSPおよび実車速VSP間における車速偏差に応じ、所定の制御ゲインGで駆動力を制限して、実車速VSPが制限車速LmtVSPを越えることのないようにするための車速制限用目標駆動力LmtTdを演算する。
よって車速制限用目標駆動力演算部12は、本発明における駆動力制限手段に相当する。
しかして車速制限作動信号Sopが存在しない間、車速制限用目標駆動力演算部12は、車速制限用目標駆動力LmtTdを、実現可能な最大値に固定する。

車速制限用目標スロットル開度演算部13は、上記のごとくに求めた車速制限用目標駆動力LmtTd、および、車速制限作動信号Sopを基に、車速制限用目標駆動力LmtTdを実現するための車速制限用目標スロットル開度LmtTVOを求める。
なお、車速制限用目標駆動力LmtTdが実現可能な最大値に固定されている場合、車速制限用目標スロットル開度LmtTVOはスロットル開度全開値であるのは言うまでもない。

メータ表示信号生成部14は、制限車速LmtVSPおよび車速制限作動信号Sopを基に、車速制限作動信号Sopが存在している場合、運転席前方におけるメータパネル31の制限車速表示部31aに図示のごとく制限車速LmtVSPを表示させるためのメータ表示信号を生成し、
また、車速制限作動信号Sopが存在していない場合、メータパネル31の制限車速表示部31aに制限車速LmtVSPの代わりに、車速制限非作動中を表示させるようなメータ表示信号を生成する。

運転者要求駆動力演算部15は、アクセル開度APOおよびエンジン回転数Neから予定の駆動力マップをもとに、現在のエンジン回転数Neのもとで運転者がアクセルペダル操作により要求している運転者要求駆動力DrvTdを演算する。
運転者要求スロットル開度演算部16は、上記の運転者要求駆動力DrvTdを実現するための運転者要求スロットル開度DrvTVOを求める。
スロットル開度指令選択部18は、上記の運転者要求スロットル開度DrvTVO、および、演算部13で前記のごとくに求めた車速制限用目標スロットル開度LmtTVOのうち、小さい方Min（DrvTVO,LmtTVO）をスロットル開度指令tTVOとして選択する。

エンジン2は、電子制御スロットルバルブ32を具え、このスロットルバルブ32をモータ33により電子的に開度制御することで出力を加減されるものとする。
スロットル開度指令選択部18で上記のごとくに選択したスロットル開度指令tTVO＝Min（DrvTVO,LmtTVO）はモータ33に指令され、このモータ33を介してスロットルバルブ32を、その開度がスロットル開度指令tTVO＝Min（DrvTVO,LmtTVO）と一致するよう電子制御する。

かかる電子制御スロットルバルブ32の開度制御を介したエンジン2の出力制御による車速制限制御を以下に詳述する。
車速制限作動信号Sopが出力されている車速制限制御中は、車速制限用目標駆動力演算部12により求めた車速制限用目標駆動力LmtTdが、VSP（実車速）> LmtVSP（制限車速）となることのないようにする値である。

従って、運転者がアクセルペダル23を大きく踏み込んで、運転者要求駆動力DrvTdが車速制限用目標駆動力LmtTdよりも大きい場合、
運転者要求スロットル開度DrvTVOが車速制限用目標スロットル開度LmtTVOよりも大きいことから、選択部18は両者のうちの小さい方、つまり車速制限用目標スロットル開度LmtTVOをスロットル開度指令tTVOとして選択し、電子制御スロットルバルブ32の開度制御に資する。
よって、運転者がアクセルペダル23を大きく踏み込んでいても、エンジン2の出力は、実車速VSPが制限車速LmtVSPを越えることのないよう制限され、車速制限制御を遂行することができる。

車速制限作動信号Sopが出力されている車速制限制御中であっても、運転者によるアクセルペダル23の踏み込み量（アクセル開度APO）が小さく、運転者要求駆動力DrvTdが車速制限用目標駆動力LmtTdよりも小さい場合、
運転者要求スロットル開度DrvTVOが車速制限用目標スロットル開度LmtTVOよりも小さいことから、選択部18は両者のうちの小さい方、つまり運転者要求スロットル開度DrvTVOをスロットル開度指令tTVOとして選択し、電子制御スロットルバルブ32の開度制御に資する。
よって、運転者がアクセルペダル23を大きく踏み込んでいないため、実車速VSPが制限車速LmtVSPを越えることのない運転中は、エンジン2が運転者要求駆動力DrvTdを実現するよう出力制御され得て、通常の運転に支障が及ぶのを回避することができる。

運転者がスイッチ群22a内の「CANCEL」スイッチを押したり、運転者がアクセルペダル23を最大近辺まで踏み込むキックダウン状態になったり、車速VSPが極低車速になって、車速制限作動信号Sopが存在しなくなった後の車速制限制御非実行中は、
車速制限用目標駆動力演算部12が、車速制限用目標駆動力LmtTdを、実現可能な最大値に固定する。
従って、運転者がアクセルペダル23をどんなに大きく踏み込んでも、運転者要求駆動力DrvTdが車速制限用目標駆動力LmtTdよりも大きくなることがなく、運転者要求スロットル開度DrvTVOが車速制限用目標スロットル開度LmtTVOより大きいこともない。

このため選択部18は、常に運転者要求スロットル開度DrvTVOをスロットル開度指令tTVOとして選択し続け、電子制御スロットルバルブ32の開度制御に資する。
よって車速制限制御非実行中は絶えず、エンジン2が運転者要求駆動力DrvTdを実現するよう出力制御され得て、予定通りに通常の運転を行わせることができる。

次に自動変速機3を説明するに、この自動変速機3は前進7速の多段式自動変速機とし、その変速制御を変速機コントローラ34により遂行するものとする。
これがため変速機コントローラ34には、センサ21で検出した実車速VSP、および、選択部18で選択したスロットル開度指令tTVOを入力する。
変速機コントローラ34は、これら実車速VSPおよびスロットル開度指令tTVOから、予定の変速パターンを基に、現在の運転状態に最適な変速段を求め、
現在の選択変速段からこの最適変速段へと自動変速機3を自動変速させる。

以下、車速制限用目標駆動力演算部12が前記したごとく車速制限用目標駆動力LmtTdを演算するに際して用いる制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gを考察する。
制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gは、大きすぎると、車速制限中における駆動力制限の不足により、実車速VSPが一時的に制限車速LmtVSPを越えるオーバーシュートを生じて、運転者に違和感を与えるという問題が発生する。
逆に制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gが小さすぎると、上記のオーバーシュートを生じないものの、実車速VSPが制限車速LmtVSPに到達するまでに長い時間を要して、運転者に車速上昇遅れを感じさせるという問題が発生する。

制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gは、これらオーバーシュートおよび車速上昇遅れ感に対しトレードオフの関係にあり、オーバーシュートの問題および車速上昇遅れ感の問題を共に解消し得るよう制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gを決定することは至難の業である。
そこで本実施例においては、車速制限用目標駆動力演算部12が車速制限用目標駆動力LmtTdの演算に際し制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gを、図2に示す制御プログラムの実行により以下のごとくに決定し、この制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gを用いて車速制限用目標駆動力LmtTdを演算するようになす。

先ずステップＳ11において、制限車速LmtVSPに対する実車速VSPの車速偏差ΔVSP＝LmtVSP−VSPを演算する。
次のステップＳ12においては、上記の車速偏差ΔVSPがゲイン切り替え判定用設定車速偏差ΔVSPs（例えば5Km/h）未満になったか否かをチェックする。
ここでゲイン切り替え判定用設定車速偏差ΔVSPsは、対外乱性を含む安定性を重視して車速制限制御応答を低くすべき小さな車速偏差域の上限値に対応させ、例えば実車速VSPが制限車速LmtVSP近辺の値に保たれている定常走行状態での車速偏差ΔVSPの最大値よりも若干大きな5Km/h程度に定める。

ステップＳ12において車速偏差ΔVSPがゲイン切り替え判定用設定車速偏差ΔVSPs以上であると判定する間は、対外乱性を含む安定性よりも車速制限制御応答を重視して制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gを大きくしておくべき車速偏差域であるから、
ステップＳ13において制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gに、相対的に大きな第1ゲインG(1)をセットする。
ここで第1ゲインG(1)は、ΔVSP≧ΔVSPsで要求される高い車速制限制御応答を実現可能な比例ゲインの下限値に対応させる。

ステップＳ12において車速偏差ΔVSPがゲイン切り替え判定用設定車速偏差ΔVSPs未満であると判定する間は、つまり、対外乱性を含む安定性を重視して車速制限制御応答を低くすべき小さな車速偏差域である間は、
ステップＳ14において、車速偏差ΔVSPが、ゲイン切り替え判定用設定車速偏差ΔVSPsよりも小さな微小車速偏差ΔVSPss（例えば0Km/h）以下になったか否かをチェックする。
この微小車速偏差ΔVSPssは、ステップＳ13で大きな第1ゲインG(1)となした制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gを低下させ始める車速偏差（例えば0Km/h）で、当該制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gの低下を遅延させるタイミングを決定するためのものである。

ステップＳ14において車速偏差ΔVSPが微小車速偏差ΔVSPss（0Km/h）以下であると判定する前は、つまり実車速VSPが制限車速LmtVSPに達する以前においては、
制御をステップＳ13に進めて、制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gに相変わらず大きな第1ゲインG(1)をセットし続け、制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gの第1ゲインG(1)からの低下を遅延させる。
この遅延は、ステップＳ14において車速偏差ΔVSPが微小車速偏差ΔVSPss（0Km/h）以下であると判定するとき、つまり実車速VSPが制限車速LmtVSPに達して両者間の車速偏差ΔVSPが微小車速偏差ΔVSPss（0Km/h）になったとき、制御をステップＳ15へ進めることで解除する。

この遅延解除に当たっては、ステップＳ15において制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gが、小さな第2ゲインG(2)よりも大きいか否かをチェックし、
G>G(2)である間ステップＳ16において、制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gを前回記憶値から所定量ΔGずつ低下させ、
これによりG＝G(2)になったとき以降、ステップＳ15がステップＳ16をスキップすることによりG＝G(2)を保持する。
なお上記した小さな第2ゲインG(2)は、ΔVSP<ΔVSPsで要求される対外乱性を含む安定性のための低い車速制限制御応答を実現可能な比例ゲインの上限値に対応させる。

以上説明したところから明らかなように、ステップＳ12、ステップＳ15、およびステップＳ16は、本発明における制御ゲイン切り替え手段に相当し、
またステップＳ14は、本発明におけるゲイン切り替え遅延手段に相当する。

ステップＳ17においては、ステップＳ12〜ステップＳ16で上記のごとくに求めた制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gで、実車速VSPが制限車速LmtVSPを越えることのないよう駆動力を制限するための車速制限用目標駆動力LmtTdを演算する。

図2につき上述した制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gの決定要領、および、これによる作用効果を、図3の動作タイムチャートにより以下に詳述する。

図3は、実車速VSPが制限車速LmtVSPよりも低い状態で車速制限制御が行われていて、瞬時t0に急加速を開始したことで実車速VSPが制限車速LmtVSPに接近する場合の動作タイムチャートである。
同図の破線αは、ステップＳ12で車速偏差ΔVSP<ΔVSPsと判定した瞬時t1に、ステップＳ14〜ステップＳ16を経由せず、制御ゲイン（比例制御ゲイン）Gを直ちに、大きい第1ゲインG(1)から小さい第2ゲインG(2)に切り替えた場合における、ゲインの時系列変化を示すものである。

かかるゲイン切り替えによれば本来なら、車速偏差ΔVSPが設定車速偏差ΔVSPs以上である瞬時t1以前の大きな第1ゲインG(1)により、車速制限制御を高応答で遂行して実車速VSPを速やかに制限車速LmtVSPに接近させ、
また、車速偏差ΔVSPが設定車速偏差ΔVSPs未満になった瞬時t1以降の小さな第2ゲインG(2)により、車速制限制御応答を低下させて対外乱性を含む安定性にすぐれた車速制限制御を行わせ、瞬時t0〜t1間の高応答制御による実車速VSPの急上昇にもかかわらず、瞬時t1以降の低応答制御により実車速VSPが制限車速LmtVSPを一時的に越えるオーバーシュートを防止することができる。

しかし、上記のゲイン切り替えαによっても、特に低車速域での急加速時は、この急加速（瞬時t0）により車速偏差ΔVSPが設定車速偏差ΔVSPs未満になる（大きな第1ゲインから小さな第2ゲインに切り替わる）瞬時t1から、実車速VSPが制限車速LmtVSPに至る瞬時t2までの時間（第2ゲインによる低応答な制御時間）が短く、駆動力Tdの制限が破線βで示すごとく不十分なものとなる。

このため、急加速開始時t0から車速偏差ΔVSPが設定車速偏差ΔVSPs未満になる（大きな第1ゲインから小さな第2ゲインに切り替わる）瞬時t1までの間における実車速VSPの急上昇を、上記短時間の第2ゲインG(2)による低応答な制御では駆動力Tdの制限不足（β）に起因して十分に抑制することができない。
よって実車速VSPが破線γで示すように、瞬時t2以降、制限車速LmtVSPを越えてオーバーシュートを生じることがあり、このオーバーシュートによる違和感の問題を完全には防止することができない。

ところで本実施例においては、上記した制御ゲインGの、大きな第1ゲインG(1)から小さな第2ゲインG(2)への切り替えを、実線α'で示すごとく車速偏差ΔVSPが、上記設定車速偏差ΔVSPsよりも小さな所定の微小車速偏差ΔVSPss（0Km/h）になる瞬時t3までの時間Δtだけ遅延させるため（ステップＳ14およびステップＳ13）、
第1ゲインG(1)による高応答な車速制限制御が、その分だけ延長されることとなり、低車速域での急加速時においても、駆動力Tdの制限を実線β'で示すごとく十分なものとなし得る。

このため、低車速域での急加速時であっても、実車速VSPを実線γ'で示すように、瞬時t3以降、制限車速LmtVSPを越えることなく制限車速LmtVSP沿わせることができ、オーバーシュートの発生を防止して、これによる違和感の問題を完全に防止することができる。
なお本実施例のように、微小車速偏差ΔVSPssを0Km/hに設定する場合、上記の作用効果を一層顕著なものとすることができる。

なお、当該オーバーシュートの問題を解消するだけなら、設定車速偏差ΔVSPsを小さくして微小車速偏差ΔVSPssと同様な小さな値に設定することも考えられる。
しかし、かように設定車速偏差ΔVSPsを小さくすると、実車速VSPを制限車速LmtVSP近辺の値に保って走行している定常走行中、両者間の車速偏差ΔVSPが頻繁に、当該小さくした設定車速偏差ΔVSPs以上になったり、未満になったりして、制御ゲインGが第1ゲインG(1)と第2ゲインG(2)との間で頻繁に切り替わり、制御の安定性が損なわれる。

しかし本実施例のように、車速偏差ΔVSPが上記微小車速偏差ΔVSPssになる瞬時t3まで、制御ゲインGの、大きな第1ゲインG(1)から小さな第2ゲインG(2)への切り替えを遅延させ、低車速域での急加速時でさえ前記オーバーシュートを生じなくさせる手法によれば、
上記したような制御の安定性を損うという問題を生ずることなしに、当該オーバーシュートの問題を解消することができて大いに有利である。

また本実施例においては、制御ゲインGの切り替え遅延後（瞬時t3以降）における、第1ゲインG(1)から第2ゲインG(2)への切り替えを図3の実線α'で示すごとく、ステップＳ16におけるΔGにより決まる所定の時間変化割合で徐々に行わせるため（ステップＳ15およびステップＳ16）、
当該ゲインの切り替えに伴う駆動力Tdの変化が図3に実線β'で示すように滑らかなものとなり、ゲイン切り替え時のショックを緩和、若しくは無くすことができる。

図4は、本発明の他の実施例を示し、本実施例は、図2の制御ゲイン決定プログラムにステップＳ21およびステップＳ22を追加したものである。
ステップＳ12およびステップＳ14間に介挿したステップＳ21においては、図3に破線αで示す制御ゲインGのG(1)→G(2)切り替えによっても、実車速VSPが同図に破線γで示すように制限車速LmtVSPを越えてオーバーシュートする急加速時（特に低車速域での急加速時）か否かをチェックする。

急加速であれば制御をステップＳ14〜ステップＳ16に進めて、図2,3につき前述した制御ゲインGのG(1)→G(2)切り替え遅れを実行することにより、低車速域での急加速時であっても上記オーバーシュートを生ずることのないようにする。
しかし、ステップＳ21で急加速時（特に低車速域での急加速時）でないと判定するときは、ステップＳ22において制御ゲインGを大きい第1ゲインG(1)から、前記の切り替え遅延なしに小さい第2ゲインG(2)へ切り替え、ステップＳ17での車速制限用目標駆動力LmtTdの演算に用いる。

これにより本実施例においては、急加速時（特に低車速域での急加速時）でない場合、つまり緩加速時である場合、制御ゲインGは、
図3の急加速時タイムチャートα,β,γを比較のため併記した図5の実線α"で示すごとく、
前記の切り替え遅延なしに、実車速VSP（実線γ"参照）と制限車速LmtVSPとの間の車速偏差ΔVSPが設定車速偏差ΔVSPs未満になる（ステップＳ12）瞬時t4に、大きいゲインG(1)から小さいゲインG(2)へと切り替えられる（ステップＳ22）。

かかる制御ゲインGのゲインG(1)からゲインG(2)への切り替えによれば、駆動力Tdの制限が図5に実線β"で示すごとく小さいものの、
緩加速のため実車速VSPが実線γ"で示すようにゆっくり上昇しながら制限車速LmtVSPに徐々に接近するため、
実車速VSPが瞬時t5以降、制限車速LmtVSPを越えてオーバーシュートを生じることはなく、このオーバーシュートによる違和感の問題を、瞬時t4における制御ゲインGの遅延制御なしのG(1)→G(2)切り替えのみによって解消することができる。

従って本実施例によれば、かように制御ゲインGの遅延制御なしのG(1)→G(2)切り替えのみによってオーバーシュートの問題を解消できるのに、制御ゲインGの切り替え遅延制御が無駄に行われる弊害を回避することができる

なお上記では、制御ゲインGが、車速偏差ΔVSPの大きさに応じて車速制限用目標駆動力LmtTdを求めるための比例制御ゲインである場合について説明したが、
制御ゲインGが微分制御ゲインや積分制御ゲインである場合についても、本発明の着想は同様に適用し得ること勿論であり、この場合も前記した諸々の作用効果を同様に達成することができる。

本発明の一実施例になる車速制限制御装置を示す機能別ブロック線図である。 図1における車速制限用目標駆動力演算部が車速制限用目標駆動力の演算に当たって用いる制御ゲインの決定プログラムを示すフローチャートである。 図2の制御プログラムにより決定した制御ゲインの時系列変化と、この制御ゲインによる駆動力および車速の時系列変化とを示すタイムチャートである。 本発明の他の実施例を示す、図2と同様な制御ゲイン決定プログラムのフローチャートである。 図4の制御プログラムにより決定した制御ゲインの時系列変化と、この制御ゲインによる駆動力および車速の時系列変化とを示すタイムチャートである。

符号の説明

1 車速制限制御装置
2 エンジン
3 自動変速機
11 車速制限作動判定部（制限車速設定手段）
12 車速制限用目標駆動力演算部（駆動力制限手段）
13 車速制限用目標スロットル開度演算部
14 メータ表示信号生成部
15 運転者要求駆動力演算部
16 運転者要求スロットル開度演算部
17 キックダウン判定部
18 スロットル開度指令選択部
21 車速センサ（車速検出手段）
22 ステアリングホイール
22a 車速制限制御スイッチ群
23 アクセルペダル
23a アクセル開度センサ
24 エンジン回転センサ
31 メータパネル
31a 制限車速表示部
32 電子制御スロットルバルブ
33 モータ
34 変速機コントローラ

Claims (4)

1. 車両の実車速を検出する車速検出手段と、
   車速上限値としての制限車速を設定する制限車速設定手段と、
   該車速設定手段により設定した制限車速、および前記車速検出手段により検出した実車速間における車速偏差に応じ、所定の制御ゲインで、実車速が制限車速を越えることのないよう駆動力を制限する駆動力制限手段とを具備する車速制限制御装置において、
   前記車速偏差が設定車速偏差未満になるとき、前記所定の制御ゲインを、相対的に大きな第1ゲインから小さな第2ゲインに切り替える制御ゲイン切り替え手段と、
   該手段による制御ゲインの切り替えを、前記車速偏差が、前記設定車速偏差よりも小さな所定の微小車速偏差になるまで遅延させるゲイン切り替え遅延手段とを設けたことを特徴とする車速制限制御装置。
2. 請求項1に記載の車速制限制御装置において、
   前記ゲイン切り替え遅延手段は、実車速が制限車速を越えるオーバーシュートを生ずるような車両の急加速時に、前記制御ゲインの切り替え遅延を実行し、該オーバーシュートを生じないような車両の緩加速時は、前記制御ゲインの切り替えを、前記制御ゲイン切り替え手段による切り替えに任せるものであることを特徴とする車速制限制御装置。
3. 請求項1または2に記載の車速制限制御装置において、
   前記ゲイン切り替え遅延手段は、前記微小車速偏差として零を用い、実車速が制限車速に到達するまで、前記制御ゲイン切り替え手段による制御ゲインの切り替えを遅延させるものであることを特徴とする車速制限制御装置。
4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車速制限制御装置において、
   前記制御ゲイン切り替え手段は、前記制御ゲインの切り替え遅延後における前記第2制御ゲインへの切り替えを、所定の時間変化割合で徐々に行わせるものであることを特徴とする車速制限制御装置。

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