JP5116877B2 - 車両速度制限装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両速度制限装置に係り、特に、スロットルバルブをモータで駆動する車両に適用される車両速度制限装置に関する。

従来から、車両の速度が予め定められた最高速度を超えないようにエンジン出力を制限する車両速度制限装置が知られている。

特許文献１には、予め定められた最高速度に達する場合に、燃料噴射装置による噴射量を制限することでエンジン出力を制限して、最高速度を超えないようにした車両速度制限装置が開示されている。

特開平７−１９７８３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された車両速度制限装置は、燃料供給量を低減するために間欠噴射として噴射回数を減らすものであり、噴射のオンとオフが繰り返されることにより走行フィーリングに影響を与えるという課題があった。また、走行フィーリングを向上させるために、噴射のオンオフの周期を細かく設定すると、燃焼状態に影響を与えて触媒の温度が上昇することが考えられる。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、走行フィーリングに大きな影響を与えることなく最高速度制限制御を実行することができる車両速度制限装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、スロットルバルブ（２８）をモータ（３０）で駆動するスロットルバイワイヤ機構を有する車両速度制限装置（４０）において、変速機（６０）のギヤ段毎に設けられ、スロットルグリップ開度（θＡ）およびエンジン回転数に基づいて、前記スロットルバルブ（２８）の目標スロットルバルブ開度（θＢ）を導出する三次元マップ（４６ａ）と、前記目標スロットルバルブ開度（θＢ）に応じて前記モータ（３０）を駆動するスロットルバルブ駆動部（４７）とを具備し、前記スロットルバルブ駆動部（４７）は、車両（１）の速度が予め定められた最高速度を超えそうな場合には、前記三次元マップ（４６ａ）によって導出された目標スロットルバルブ開度（θＢ）にかかわらず、車両（１）の速度が予め定められた最高速度を超えないように前記モータ（３０）を駆動する点に第１の特徴がある。

また、車両（１）の現在の速度と、予め設定された最高速度との偏差を算出する速度偏差算出手段と、車両（１）の加速度を算出する加速度算出手段と、予め定められたＰ項係数を前記速度偏差に乗じて算出される第１の所定開度と、予め定められたＤ項係数を前記加速度に乗じて算出される第２の所定開度と、現在のスロットルバルブ開度とを加算することで、第１の最高速度リミッタ開度を算出する最高速度リミッタ開度算出手段（４３）とを具備し、前記スロットルバルブ駆動部（４７）は、前記三次元マップ（４６ａ）に基づいて導出された目標スロットルバルブ開度（θＢ）より、前記算出された第１の最高速度リミッタ開度の方が小さくなると、前記モータ（３０）を前記第１の最高速度リミッタ開度に基づいて駆動するように構成されている点に第２の特徴がある。

また、前記第１の最高速度リミッタ開度を用いた最高速度制限中に、前記スロットルグリップ開度（θＡ）が小さくなった場合には、スロットルグリップ開度（θＡ）の変化率に応じて、前記第１の最高速度リミッタ開度を、該第１の最高速度リミッタ開度より小さい第２の最高速度リミッタ開度に切り換えるローセレクト手段（４５）を具備する点に第３の特徴がある。

また、前記車両速度制限装置（４０）は、複数気筒を有するエンジン（５４）に適用され、前記エンジン（５４）は、前記車両（１）の運転状態に応じて前記複数の気筒のうちの少なくとも１つを休止させてその稼働気筒数（Ｓ）を変更できるように構成されており、前記スロットルバルブ（６７）を駆動する複数のモータ（６３Ａ，６３Ｂ，６３ＣＤ）が、前記稼働気筒数（Ｓ）の変化段数に相当する数だけ設けられており、前記車両速度制限装置（４０）は、前記現在車速（Ｖｓ）が予め設定された設定最高車速（Ｖｍ）に到達した時点での前記稼働気筒数（Ｓ）に応じて目標スロットルバルブ開度（ＴＨＶｍ）を設定し、該目標スロットルバルブ開度（ＴＨＶｍ）を用いて前記複数のモータ（６３Ａ，６３Ｂ，６３ＣＤ）を制御する点に第４の特徴がある。

また、前記目標スロットルバルブ開度（ＴＨＶｍ）は、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）となる最高速度制限用目標トルク（Ｑｍ）を演算した後、該最高速度制限用目標トルク（Ｑｍ）を目標スロットルグリップ開度（ＴＨＧｍ）に換算した上で、該目標スロットルグリップ開度（ＴＨＧｍ）によって決定される前記稼働気筒数（Ｓ）に振り分けた値として算出される点に第５の特徴がある。

また、前記車両速度制限装置（４０）は、前記設定最高車速（Ｖｍ）と前記現在車速（Ｖｓ）との車速偏差（Ｐ）と、該車速偏差の変化量（Ｄ）とに基づいてフィードバック操作量（ＦＢ）を算出し、前回の処理時に前記目標スロットルグリップ開度（ＴＨＧｍ）に換算された目標トルク現在値（Ｑｎ）と前記フィードバック操作量（ＦＢ）とを加算することで前記最高速度制限用目標トルク（Ｑｍ）を算出する点に第６の特徴がある。

また、前記車両速度制限装置（４０）は、スロットルグリップ開度センサ（２７）で検知されるスロットルグリップ開度（ＴＨＧ）、エンジン回転数センサ（３４）で検知されるエンジン回転数（ＮＥ）およびギヤポジションセンサ（３３）で検知されるギヤポジション（ＧＰ）をパラメータとする３次元マップを用いて、前記エンジン（５４）の要求トルク（Ｑｙ）を算出し、最高速度制限に用いられる目標トルク現在値（Ｑｎ）は、前記要求トルク（Ｑｙ）および前記最高速度制限用目標トルク（Ｑｍ）のうちの小さい方を選択するローセレクト処理によって決定される点に第７の特徴がある。

また、前記要求トルク（Ｑｙ）を算出する３次元マップは、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）を超えることとなる所定のスロットルグリップ開度領域および所定のエンジン回転数領域に、前記車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）を超えないようにする要求トルクデータを備えている点に第８の特徴がある。

また、前記フィードバック操作量（ＦＢ）は、前記車速偏差（Ｐ）に乗算されるＰ項係数（Ｋｐ）と、前記車速偏差の変化量（Ｄ）に乗算されるＤ項係数（Ｋｄ）とを用いて算出され、前記Ｐ項係数（Ｋｐ）およびＤ項係数（Ｋｄ）は、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）より大きい場合に適用される値（Ｋｐｔ，Ｋｄｔ）と、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）より小さい場合に適用される値（Ｋｐｂ，Ｋｄｂ）とからなる点に第９の特徴がある。

また、前記Ｐ項係数（Ｋｐ）およびＤ項係数（Ｋｄ）は、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）を超える場合には大きく、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）より小さい場合には小さくなるように設定されると共に、前記稼働気筒数（Ｓ）が少ないほど大きくなるように設定される点に第１０の特徴がある。

また、前記複数気筒のうち稼働している気筒のスロットルバルブ実開度（ＴＨＶｊ）は、エンジン（５４）のアイドリング回転数を維持するためのアイドル開度に、前記目標スロットルグリップ開度（ＴＨＶｍ）を加算することで算出される点に第１１の特徴がある。

さらに、前記気筒の休止時には、休止気筒の前記スロットルバルブ（６４）の開度が前記アイドル開度に切り換えられる点に第１２の特徴がある。

第１の特徴によれば、変速機のギヤ段毎に設けられ、スロットルグリップ開度およびエンジン回転数に基づいて、スロットルバルブの目標スロットルバルブ開度を導出する三次元マップと、目標スロットルバルブ開度に応じてモータを駆動するスロットルバルブ駆動部とを具備し、スロットルバルブ駆動部は、車両の速度が予め定められた最高速度を超えそうな場合には、三次元マップによって導出された目標スロットルバルブ開度にかかわらず、車両の速度が予め定められた最高速度を超えないようにモータを駆動するので、スロットルバルブの開度によってエンジン出力が制御されることとなり、燃料噴射回数の低減や、点火カットによってエンジン出力を低減する方式に比して、車両の走行フィーリングに与える影響が抑えられ、乗員に違和感を与えることなく、スムーズな最高速度制限制御が実行可能となる。さらに、変速機のギヤ段ごとの目標スロットルバルブ開度マップは、車速の制限を考慮せずに最適なスロットルバルブ開度のセッティングが行え、各国ごとに制限される最高速度の違いに対してマップのセッティングを変えることなしに、種々の速度で車速制限を行うことができるようにもなる。

第２の特徴によれば、車両の現在の速度と、予め設定された最高速度との偏差を算出する速度偏差算出手段と、車両の加速度を算出する加速度算出手段と、予め定められたＰ項係数を速度偏差に乗じて算出される第１の所定開度と、予め定められたＤ項係数を加速度に乗じて算出される第２の所定開度と、現在のスロットルバルブ開度とを加算することで第１の最高速度リミッタ開度を算出する最高速度リミッタ開度算出手段とを具備し、スロットルバルブ駆動部は、三次元マップに基づいて導出された目標スロットルバルブ開度より、算出された第１の最高速度リミッタ開度の方が小さくなると、モータを第１の最高速度リミッタ開度に基づいて駆動するように構成されているので、現在速度と最高速度との偏差および車両の加速度に応じてスロットルバルブ開度を設定することにより、最高速度に近づいた状態から最高速度に達するまでの速度変化を緩やかにすることが可能となる。これにより、例えば、最高速度に達した時点でエンジン出力が大幅に低下して大きな減速度が生じるようなことがなく、スムーズな最高速度制限制御が実行可能となる。

第３の特徴によれば、第１の最高速度リミッタ開度を用いた最高速度制限中に、スロットルグリップ開度が小さくなった場合には、スロットルグリップ開度の変化率に応じて、第１の最高速度リミッタ開度を、該第１の最高速度リミッタ開度より小さい第２の最高速度リミッタ開度に切り換えるローセレクト手段を具備するので、例えば、最高速度制限制御の実行中にスロットルグリップが素早く戻された場合でも、この回動動作に合わせて第１の最高速度リミッタ開度を第２の最高速度リミッタ開度に切り換えることが可能となる。これにより、乗員がスロットルグリップを閉方向に回動させても、目標スロットルバルブ開度が第１の最高速度リミッタ開度を下回るまではスロットルバルブが閉方向に駆動されないという現象を防止して、乗員に違和感を与えることなく、空走感のないスムーズな減速が可能となる。

第４の特徴によれば、車両速度制限装置は、複数気筒を有するエンジンに適用され、エンジンは、車両の運転状態に応じて複数の気筒のうちの少なくとも１つを休止させてその稼働気筒数を変更できるように構成されており、スロットルバルブを駆動する複数のモータが、稼働気筒数の変化段数に相当する数だけ設けられており、車両速度制限装置は、現在車速が予め設定された設定最高車速に到達した時点での稼働気筒数に応じて目標スロットルバルブ開度を設定し、該目標スロットルバルブ開度を用いて複数のモータを制御するので、例えば、稼働気筒数を４→３→２と変更できる気筒休止機構を備えたエンジンにおいて、稼働気筒数に応じた目標スロットルバルブ開度を設定して、車両の最高速度を制限することが可能となる。

第５の特徴によれば、目標スロットルバルブ開度は、現在車速が設定最高車速となる最高速度制限用目標トルクを演算した後、該最高速度制限用目標トルクを目標スロットルグリップ開度に換算した上で、該目標スロットルグリップ開度によって決定される稼働気筒数に振り分けた値として算出されるので、稼働気筒数が変化した場合は、同じ所定車速を実現するための目標スロットルバルブ開度が変化することとなるが、この場合でも、最高速度制限用目標トルクを一旦目標スロットルグリップ開度に換算するため、稼働気筒数に応じたスロットルバルブ開度を設定して最高速度を制限することが可能となる。

第６の特徴によれば、車両速度制限装置は、設定最高車速と現在車速との車速偏差と、該車速偏差の変化量とに基づいてフィードバック操作量を算出し、前回の処理時に目標スロットルグリップ開度に換算された目標トルク現在値とフィードバック操作量とを加算することで最高速度制限用目標トルクを算出するので、車速を設定最高車速に抑えるためのフィードバック操作量の算出処理および最高速度制限用目標トルクの算出処理が容易になる。

第７の特徴によれば、車両速度制限装置は、スロットルグリップ開度センサで検知されるスロットルグリップ開度、エンジン回転数センサで検知されるエンジン回転数およびギヤポジションセンサで検知されるギヤポジションをパラメータとする３次元マップを用いて、エンジンの要求トルクを算出し、最高速度制限に用いられる目標トルク現在値は、要求トルクおよび最高速度制限用目標トルクのうちの小さい方を選択するローセレクト処理によって決定されるので、例えば、スロットルグリップ開度、エンジン回転数およびギヤポジションをパラメータとする３次元マップを用いての制御中に、車速が設定最高車速を超えそうになった場合には、要求トルクより小さな値となる最高速度制限用目標トルクを用いることで最高速度制限を行うことが可能となる。

第８の特徴によれば、要求トルクを算出する３次元マップは、現在車速が設定最高車速を超えることとなる所定のスロットルグリップ開度領域および所定のエンジン回転数領域に、車速が設定最高車速を超えないようにする要求トルクデータを備えているので、通常時は、３次元マップで算出される要求トルクに応じてスロットルバルブを駆動することで最高速度制限を行っているが、エンジンに当たりがついてエンジン出力が設計値より上がったり路面が下り坂であったりした場合には、要求トルクから換算されるスロットルバルブ開度をフィードバック制御して求められる最高速度制限用目標トルクの方が、３次元マップから算出される要求トルクよりも小さくなるので、ローセレクト処理によって小さい方を目標トルク決定値として、それに応じたスロットルバルブ開度を適用することで最高速度を制限することができる。

第９の特徴によれば、フィードバック操作量は、車速偏差に乗算されるＰ項係数と、車速偏差の変化量に乗算されるＤ項係数とを用いて算出され、Ｐ項係数およびＤ項係数は、現在車速が設定最高車速より大きい場合に適用される値と、現在車速が設定最高車速より小さい場合に適用される値とからなるので、現在車速が設定最高車速を超えているか否かに応じて、フィードバック制御のゲインを変更することができる。

第１０の特徴によれば、Ｐ項係数およびＤ項係数は、現在車速が設定最高車速を超える場合には大きく、現在車速が設定最高車速より小さい場合には小さくなるように設定されると共に、稼働気筒数が少ないほど大きくなるように設定されるので、現在の車速が設定最高車速よりも大きいときは、フィードバックゲインを大きくして早く設定最高速度に戻すようにし、現在の車速が設定最高車速よりも小さいときは、フィードバックゲインを小さくしてゆっくりと設定最高車速に到達するように設定することができる。また、稼働気筒数が少ないときには、１つのスロットルバルブあたりで発生させているトルクが大きく、かつスロットルバルブが大きく開いているため、フィードバックゲインを大きくして収束性を高めるように設定することができる。

第１１の特徴によれば、複数気筒のうち稼働している気筒のスロットルバルブ実開度は、エンジンのアイドリング回転数を維持するためのアイドル開度に、目標スロットルグリップ開度を加算することで算出されるので、アイドリング運転のためのバイパス通路を持たず、スロットルバルブをわずかに開くことでアイドリング運転を行うようにしたエンジンにおいても適切な最高速制限制御を実行することが可能となる。

第１２の特徴によれば、気筒の休止時には、休止気筒のスロットルバルブの開度がアイドル開度に切り換えられるので、気筒休止時にスロットルバルブをアイドル開度に切り換えるエンジンにおいて、有効に最高速度制限を実行することができる。

本発明の一実施形態に係るエンジン出力制御装置を適用した自動二輪車の側面図である。 スロットルバイワイヤ機構の構成を示すブロック図である。 車両速度制限装置および周辺機器の構成を示すブロック図である。 目標スロットルバルブ開度、最高速度リミッタ開度および車速の関係を示すタイムチャートである。 目標スロットルバルブ開度を導出する三次元マップである。 ローセレクト処理の流れを示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車両速度制限装置が適用されたエンジンの側面図である。 スロットルボディの上面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両速度制限装置による制御の流れを示すブロック図である。 目標トルク算出処理の手順を示すフローチャート（前半部）である。 目標トルク算出処理の手順を示すフローチャート（後半部）である。 車速偏差および車速偏差変化量の算出処理の手順を示すサブフローである。 Ｐ項係数およびＤ項係数算出処理の手順を示すサブフローである。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン出力制御装置を適用した自動二輪車１の側面図である。メインフレーム２の前端部に設けられたヘッドパイプ３には、不図示のステアリングステムが回動自在に軸支されている。該ステアリングステムには、前輪ＷＦを回転可能に軸支する左右一対のフロントフォーク４が取り付けられており、前輪ＷＦは、フロントフォーク４の上端に取り付けられた左右一対のハンドルバー５により操舵可能とされている。

メインフレーム２の後方下部には、駆動輪としての後輪ＷＲを回転可能に軸支するスイングアーム１２が、ピボット軸１０によって揺動自在に軸支されている。スイングアーム１２とメインフレーム２との間には、リンク機構を介して互いを連結するリヤクッション１１が配設されている。

ピボット軸１０の前方かつメインフレーム２の下方には、エンジン１４が配設されている。エンジン１４の内部には、例えば、６段の多段変速機６０が収納されている。エンジン１４の上部には、燃料噴射装置およびスロットルボディを含む吸気管２１が取り付けられており、その上部には、エアクリーナボックス１３が接続されている。エンジン１４の前方側には、該エンジン１４の燃焼ガスを車体後端部に配設されたマフラ１６に導く排気管１５が取り付けられている。

ヘッドパイプ３の前方側には、フロントカウル６が配設されており、前輪ＷＦの上方には、フロントフェンダ２０が配設されている。メインフレーム２の上部には、燃料タンク７が配設されている。メインフレーム２から後方上方に延出するシートフレーム１７には、シート８およびシートカウル９が取り付けられている。シート８の下方には、バッテリ１９および車両速度制限装置としてのＥＣＵ４０が配設されている。

図２は、スロットルバイワイヤ機構の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本実施形態に係る自動二輪車１には、吸気管２１の通路面積を変更するスロットルバルブ２８を、スロットルバルブモータ３０によって駆動するスロットルバイワイヤ（ＴＢＷ）機構が適用されている。なお、スロットルバルブ２８の上流側には、燃料噴射装置のインジェクタ２９が配設されている。

車幅方向右側のハンドルバー５に取り付けられて、乗員が回動操作するスロットルグリップ２６の回動角度は、スイッチボックス２５内のスロットルグリップ開度センサ２７によって検知され、ＥＣＵ４０に伝達される。ＥＣＵ４０は、スロットルグリップ２６の回動角度のほか、各種センサの出力信号に基づいてスロットルバルブモータ３０を駆動する。スロットルバルブ２８の回動角度は、スロットルバルブ開度センサ３１で検知されてＥＣＵ４０に伝達される。

図３は、本実施形態に係る車両速度制限装置および周辺機器の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。車両速度制限装置としてのＥＣＵ４０には、目標スロットルバルブ開度導出手段４６、グリップ回転速度変化率算出手段４４、ローセレクト手段４５、車速偏差算出手段４１、加速度算出手段４２、最高速度リミッタ開度算出手段４３およびスロットルバルブ駆動部４７が含まれる。

目標スロットルバルブ開度導出手段４６には、スロットルグリップ開度センサ２７、変速機６０（図１参照）の現在のギヤ段数を検知するギヤポジションセンサ３３、エンジン回転数センサ３４、スロットルバルブ開度センサ３１の出力信号がそれぞれ入力される。目標スロットルバルブ開度導出手段４６に含まれる三次元マップ４６ａは、図５に示すように、スロットルグリップ開度θＡおよびエンジン回転数Ｎｅから目標スロットルバルブ開度θＢを導出するものであり、本実施形態では、変速機６０のギヤ段数に対応した数（例えば、変速機６０が６段なら６つ）のマップが用意されている。

グリップ回転速度変化率算出手段４４は、乗員が操作するスロットルグリップ２６の回転速度の変化率を算出する。ローセレクト手段４５は、スロットルグリップ２６の回転速度の変化率が所定値を超えた場合に、後述する最高速度リミッタ開度のローセレクト処理を実行する。

速度偏差算出手段４１は、車速センサ３２の出力信号に基づいて自動二輪車１の速度偏差（設定最高速度−現在速度）を算出する。また、加速度算出手段４２は、車速センサ３２の出力信号に基づいて自動二輪車１の加速度（（現在速度−前回速度）／経過時間）を算出する。最高速度リミッタ開度算出手段４３は、この速度偏差および加速度に基づいて、スロットルバルブ２８の最高速度リミッタ開度を算出する。最高速度リミッタ開度は、予め定められたＰ項係数を速度偏差に乗じて算出される第１の所定開度と、予め定められたＤ項係数を加速度に乗じて算出される第２の所定開度と、現在のスロットルバルブ開度とを加算することで算出される。最高速度リミッタ開度算出手段４３によって算出された値を、本実施形態では、第１の最高速度リミッタ開度と呼称する。

そして、スロットルバルブ駆動部４７は、目標スロットルバルブ開度導出手段４６で導出された目標スロットルバルブ開度θＢ、または、最高速度リミッタ開度算出手段４３で算出された第１の最高速度リミッタ開度に基づいてスロットルバルブモータ３０を駆動する。

図４は、目標スロットルバルブ開度θＢ、第１の最高速度リミッタ開度および車速の関係を示すタイムチャートである。上のタイムチャートは、三次元マップ４６ａを用いて導出された目標スロットルバルブ開度θＢ（実線Ａ）と第１の最高速度リミッタ開度（破線Ｂ）との関係を示し、下のタイムチャートでは、予め定められた設定最高速度（破線Ｃ）と車速（実線Ｄ）との関係を示す。

通常走行時、スロットルバルブ駆動部４７は、三次元マップ４６ａを用いて導出された目標スロットルバルブ開度θＢに応じてスロットルバルブモータ３０を駆動している。しかし、車速Ｖ０から自動二輪車１が加速を続け、時刻ｔ１０において、設定最高速度Ｖ２に近い車速Ｖ１に到達すると、前記第１の最高速度リミッタ開度が目標スロットルバルブ開度θＢを下回る。これに応じて、スロットルバルブ駆動部４７は、第１の最高速度リミッタ開度に応じてスロットルバルブモータ３０を駆動する制御に切り換える。したがって、例えば、乗員の操作によりスロットルグリップ２６が全開の状態で設定最高速度に近づく場合でも、第１の最高速度リミッタ開度に応じてスロットルバルブ２８が自動的に閉方向に駆動されて、スムーズな最高速度制御が実行されることとなる。

本実施形態では、時刻ｔ１０に到達するまでは、三次元マップ４６ａを用いて導出された目標スロットルバルブ開度θＢと第１の最高速度リミッタ開度とが、同値のθ２にある。そして、第１の最高速度リミッタ開度は、時刻ｔ１０から直線的に下降を開始した後、時刻ｔ１１でθ１に収束し、これと同時に、車速Ｖが設定最高速度Ｖ２に緩やかに到達するように設定されている。

図６は、第１の最高速度リミッタ開度から第２の最高速度リミッタ開度に移行するローセレクト処理の流れを示すタイムチャートである。このタイムチャートでは、三次元マップ４６ａを用いて導出された目標スロットルバルブ開度θＢ（一点鎖線Ｅ）、第１の最高速度リミッタ開度（実線Ｆ）、実スロットルバルブ開度（二点鎖線Ｇ）、第２の最高速度リミッタ開度（破線Ｊ）との関係を示している。

ところで、前記した第１の最高速度リミッタ開度を用いた最高速度制限の実行中には、次のような現象が生じる可能性がある。例えば、乗員の操作によりスロットルグリップ２６が全開のまま設定最高速度で巡航しているとき、実際のスロットルバルブ開度は、第１の最高速度リミッタ開度に応じた駆動制御によって、全開位置より閉方向の位置（例えば、開度５０％）にある。この状態でスロットルグリップ２６を急に戻す（閉方向に回動させる）操作が行われた場合、スロットルバルブ駆動部４７は、目標スロットルバルブ開度が第１の最高速度リミッタ開度を下回るまでは、スロットルバルブ２８を閉方向に駆動しないこととなる。これにより、スロットルグリップ２６を戻したのに減速感がないという違和感を乗員に与える可能性がある。これに対応し、本実施形態では、スロットルグリップ２６を戻す際の回転速度の変化率が所定値以上の場合には、第１の最高速度リミッタ開度を、該第１の最高速度リミッタ開度より小さい第２の最高速度リミッタ開度に移行させるローセレクト処理を実行する。

以下、図６を参照してローセレクト処理の詳細を説明する。時刻ｔ２０に到達するまでは、三次元マップ４６ａを用いて導出された目標スロットルバルブ開度θＢ（一点鎖線Ｅ）と、第１の最高速度リミッタ開度（実線Ｆ）と、実スロットルバルブ開度（二点鎖線Ｇ）とは、同値のθ１３にある。そして、時刻ｔ２０から、第１の最高速度リミッタ開度が直線的に下降を開始し、これに伴って実スロットルバルブ開度も下降を開始する。その後、第１の最高速度リミッタ開度および実スロットルバルブ開度は、時刻ｔ２１で開度θ１２に収束して、最高速度制限制御が継続される。

そして、時刻ｔ２２において、スロットルグリップ２６が全開の状態から急に閉じられた場合、ローセレクト処理を実行しない場合には、第１の最高速度リミッタ開度が継続使用されるため、三次元マップ４６ａを用いて導出された目標スロットルバルブ開度θＢが、時刻ｔ２３で第１の最高速度リミッタ開度を下回るまで、実スロットルバルブ開度に変化が生じないこととなる。

これに対応し、本実施形態では、時刻ｔ２２において、スロットルグリップ２６が所定値以上の回転速度で戻されたことを検知すると、第１の最高速度リミッタ開度から該第１の最高速度リミッタ開度より小さい第２の最高速度リミッタ開度に移行させるローセレクト処理を実行する。これにより、スロットルグリップ２６の操作に対応して、実スロットルバルブ開度を直ちに低減することが可能となり、スロットル操作に対して忠実なスロットルバルブ制御が可能となる。なお、この図の例では、時刻ｔ２４において、三次元マップ４６ａを用いて導出された目標スロットルバルブ開度θＢが、第２の最高速度リミッタ開度を下回ることで、再び、目標スロットルバルブ開度θＢに基づいた制御に戻り、時刻ｔ２５において、開度θ１０に収束することとなる。

上記したように、本発明に係る車両速度制限装置によれば、予め定められたＰ項係数を速度偏差に乗じて算出される第１の所定開度と、予め定められたＤ項係数を加速度に乗じて算出される第２の所定開度と、現在のスロットルバルブ開度とを加算することで算出される第１の最高速度リミッタ開度を算出し、スロットルグリップ開度およびエンジン回転数に基づいて三次元マップから導出された目標スロットルバルブ開度より、第１の最高速度リミッタ開度の方が小さくなると、第１の最高速度リミッタ開度に基づいてスロットルバルブ駆動するので、現在車速と最高速度との偏差および車両の加速度に応じてスロットルバルブ開度を設定することにより、最高速度に近づいた状態から最高速度に達するまでの速度変化を緩やかにすることが可能となる。

なお、スロットルバイワイヤ機構の構成、ＥＣＵの内部構成、目標スロットルバルブ開度マップの形状、最高速度リミッタ開度を算出するためのＰ項係数およびＤ項係数の設定値、第１の最高速度リミッタ開度と第２の最高速度リミッタ開度との差異等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、最高速度リミッタ開度を算出するための設定最高速度をスロットルグリップの開度毎に設けることで、最高速度制限制御中にスロットルグリップが戻された際に、これに応じて直ちにスロットルバルブを閉方向に駆動するように構成することもできる。本発明に係る車両速度制限装置は、自動二輪車に限られず、三輪車や四輪車等の各種車両に適用することが可能である。

図７は、本発明の第２実施形態に係る車両速度制限装置が適用されたエンジン５４の側面図である。また、図８は、エンジン５４に取り付けられるスロットルボディ６２の上面図である。エンジン５４は、前記自動二輪車１と同様の車体フレーム５０に取り付けられている。車体フレーム５０の前端部には、ヘッドパイプ５１が結合されている。

エンジン５４は、車幅方向に配設されたクランク軸５５を有し、前側バンクＢＦに２気筒、後側バンクＢＲに２気筒をそれぞれ配置するＶ型４気筒である。前側シリンダブロック５６Ｆの上部には前側シリンダヘッド５７Ｆが取り付けられ、後側シリンダブロック５６Ｒの上部には後側シリンダヘッド５７Ｒが取り付けられている。前側バンクＢＦと後側バンクＢＲとの間には、吸気装置としてのスロットルボディ６２が配設されている。

スロットルボディ６２は、４つのインシュレータ７４を介して各気筒の吸気ポートと接続されている。スロットルボディ６２の上部には、エアファンネル５８が取り付けられ、このエアファンネル５８を覆うようにエアクリーナボックス５３が配設されている。エアクリーナボックス５３の上部には、燃料タンク５２が配設されている。スロットルボディ６２には、燃料噴射装置のインジェクタ７３が気筒毎に取り付けられており、該インジェクタ７３には、燃料ホース５９を介して燃料タンク５２内の燃料が圧送される。

スロットルボディ６２は、第１気筒用ボディ６２Ａ、第２気筒用ボディ６２Ｂ、第３気筒用ボディ６２Ｃ、第４気筒用ボディ６２Ｄからなり、前側バンクＢＦ側の２つと後側バンクＢＲ側の２つとが、サイドプレート６１，７１で連結されている。各ボディのボア６５内には、回動軸６６に取り付けられた円盤状のスロットルバルブ６４がそれぞれ配設されている。燃料ホース５９から圧送された燃料は、締結部材７５によって固定された前側供給管６９および後側供給管７０を介して各気筒のインジェクタ７３に供給される。前側供給管６９および後側供給管７０の両端部には、それぞれ塞栓７２が取り付けられている。

エンジン５４は、自動二輪車１の走行中に４つの気筒のうちの少なくとも１つを休止状態とする気筒休止機構を備えており、本実施形態では、稼働気筒数を２→３→４と任意に切替可能に構成されている。気筒休止の際には、休止させる気筒のスロットルバルブ６４がアイドル開度に閉じられる。本実施形態では、全気筒を稼働させている際に所定のアイドリング回転数を実現するスロットルバルブ開度をアイドル開度と定義する。上記した気筒休止機能を実現するため、スロットルボディ６２は、３つのモータユニット６３Ａ，６３Ｂ，６３ＣＤを備えている。各モータユニットには、モータ部６３および減速機構（不図示）が含まれる。

モータユニット６３Ａは、第１気筒用ボディ６２Ａのスロットルバルブ６７を駆動し、モータユニット６３Ｂは、第２気筒用ボディ６２Ｂのスロットルバルブ６７を駆動するように構成されている。一方、第３気筒用ボディ６２Ｃのスロットルバルブ６７および第４気筒用ボディ６２Ｄのスロットルバルブ６７は連結軸６８で連結されており、この両者は１つのモータユニット６３ＣＤで駆動されるように構成されている。

上記した構成によれば、３つのモータを同様に駆動する４気筒稼働状態、２つのモータを同様に駆動する３気筒稼働状態（第１気筒または第２気筒を休止）、１つのモータを駆動する２気筒稼働状態（第１気筒および第２気筒を休止）の間を任意に切り換えることが可能となる。なお、エンジン運転中の各モータユニットの動作は種々の変形が可能であり、例えば、各気筒でスロットルバルブ開度を異なるように制御することもできる。

なお、一般的なエンジンは、スロットルバルブ開度が微少であるときよりも、ある程度大きいときのほうが良好な燃焼状態を得やすいという特性を有する。そして、特にエンジン出力に余裕がある車両においては、例えば、高速道路を走行中であっても必要なスロットルバルブ開度が例えば１０％程度ということもある。これに対し、同じ走行状態で一部の気筒を休止させると、稼働気筒における必要なスロットルバルブ開度が増えて（例えば、１気筒あたり５０％）燃焼状態が向上し、燃費の向上を図ることが可能となる。

図９は、本発明の第２実施形態に係る車両速度制限装置による制御の流れを示すブロック図である。本実施形態では、気筒休止機構付きのエンジンを有する車両において、現在車速が予め設定された設定最高車速に到達した時点での稼働気筒数に応じて目標スロットルバルブ開度を設定し、該目標スロットルバルブ開度を用いてモータユニットを駆動制御することで、その稼働気筒数に応じた最高速度制限を実行可能とする点に特徴がある。

手順Ｆ１では、車速センサ３２（図３参照）の出力値に基づいて現在車速としての制御用車速Ｖｓが算出される。この制御用車速Ｖｓは、点火装置および燃料噴射装置の制御に用いられる車速センサ３２の出力値に対して「なまし演算」を行った値であり、制御用車速Ｖｓ＝｛（車速センサ出力値＋制御用車速Ｖｓの前回演算値）÷２×なまし係数＋制御用車速Ｖｓの前回演算値×（１−なまし係数）｝の算出式で求められる。

手順Ｆ２では、スロットルグリップ開度センサ２７で検知されるスロットルグリップ開度ＴＨＧと、エンジン回転数センサ３４で検知されるエンジン回転数ＮＥと、ギヤポジションセンサ３３で検知されるギヤポジションＧＰとをパラメータとする予め定められた３次元マップを用いて、現在出力されていると想定されるエンジントルクとしての要求トルクＱｙが算出される。

要求トルクＱｙを算出する３次元マップは、制御用車速Ｖｓが設定最高車速Ｖｍを超えてしまう所定のスロットルグリップ開度領域および所定のエンジン回転数領域に、制御用車速Ｖｓが設定最高車速Ｖｍを超えないようにする要求トルクデータを備えている。これにより、車両速度制限装置４０は、通常走行時においては、この３次元マップで算出される要求トルクＱｙに応じてスロットルバルブ６４を駆動することで、制御用車速Ｖｓが設定最高車速Ｖｍを超えないように制御している。

手順Ｆ３では、目標トルク現在値Ｑｎ、制御用車速Ｖｓ、稼働気筒数Ｓ、ギヤポジションＧＰに各値に基づいて、最高速度制限用目標トルクＱｍが算出される。最高速度制限用目標トルクＱｍには、目標トルク現在値Ｑｎによるフィードバック制御が反映される。

最高速度制限用目標トルクＱｍは、前回の処理時に、後述する目標スロットルグリップ開度ＴＨＧｍに換算された目標トルク現在値Ｑｎと、フィードバック操作量ＦＢとを加算することで算出される。フィードバック操作量ＦＢは、設定最高車速Ｖｍと制御用車速Ｖｓとの偏差（Ｐ項）と、該偏差の変化量（Ｄ項）とに基づいて算出される。

具体的には、まず、（設定最高車速Ｖｍ−制御用車速Ｖｓ）の演算式により車速偏差（Ｐ項）が算出される。次に、（今回車速偏差Ｐ_ｎ−前回車速偏差Ｐ_ｎ−１）の演算式により車速偏差の変化量（Ｄ項）が算出される。続いて、制御用車速Ｖｓが設定最高車速Ｖｍより大きいか小さいかに応じてＰ項係数およびＤ項係数の持ち替えが実行される。そして、（Ｐ項係数Ｋｐ×Ｐ項−Ｄ項係数Ｋｄ×Ｄ項）の演算式によりフィードバック操作量ＦＢが算出される。最後に、（目標トルク現在値Ｑｎ＋フィードバック操作量ＦＢ）の演算式により、最高速度制限用目標トルクＱｍが算出される。この演算式における目標トルク現在値Ｑｎは、前回の演算処理時に前記目標スロットルグリップ開度ＴＨＧｍに換算された値とする。

手順Ｆ４では、稼働気筒数Ｓおよびエンジン回転数ＮＥに基づいて、予め設定されたマップによりフェール時目標トルクＱｆが算出される。このフェール時目標トルクＱｆは、車速センサ３２またはギヤポジションセンサ３３が断線等によりフェールした際に使用される。フェール時目標トルクＱｆは、フィードバック操作量ＦＢが算出できないために使用されるものであり、エンジン等の各部に負担がかからないように、高ギヤ側に合わせて取りうる最小の値として算出される。

手順Ｆ５の判断Ｒでは、要求トルクＱｙおよび最高速度制限用目標トルクＱｍのうちの小さい方を選択するローセレクト処理が実行される。車両速度制限装置４０は、通常時は、３次元マップで算出される要求トルクＱｙに応じてスロットルバルブを駆動することで最高速度制限を行っているが、エンジンに当たりがついてエンジン出力が上がったり路面が下り坂であったりした場合には、要求トルクから換算されるスロットルバルブ開度をフィードバック制御して求められる最高速度制限用目標トルクＱｍの方が、３次元マップから算出される要求トルクＱｙよりも小さくなる。したがって、ここでローセレクト処理によって最高速度制限用目標トルクＱｍを新たな目標トルク現在値とし、これに応じたスロットルバルブ開度を適用することで、最高速度制限を正確に実行することができる。なお、３次元マップで算出される要求トルクＱｙに応じてスロットルバルブを駆動していても設定最高車速Ｖｍを超えてしまう要因としては、エンジン各部の部品公差、慣らし運転の有無、エンジン劣化、経年劣化を含むセンサ特性のばらつき、タイヤ摩耗等が考えられる。

次に、手順Ｆ５の判断Ｓでは、制御用車速Ｖｓが設定最高車速Ｖｍを超えたか否かの判断が実行される。ここで、制御用車速Ｖｓが設定最高車速Ｖｍを超えたと判断されると、要求トルクＱｙから最高速度制限用目標トルクＱｍへの切り換えが行われる。手順Ｆ５の判断Ｔでは、車速センサ３２またはギヤポジションセンサ３３のフェールであるか否かが判断され、フェール発生時には、フェール時目標トルクＱｆが選択される。

手順Ｆ５を経過すると、要求トルクＱｙまたは最高速度制限用目標トルクＱｍのいずれかが新たな目標トルク現在値Ｑｎとなる。この新たな目標トルク現在値Ｑｎは、次回に最高速度制限用目標トルクＱｍを算出する際に用いられる。そして、手順Ｆ６では、この新たな目標トルク現在値Ｑｎとエンジン回転数ＮＥとに基づいて、目標トルク現在値Ｑｎのスロットルグリップ開度換算値ＴＨＧｍが算出される。この換算処理は、車両の設計値等に基づいて予め設定されたマップ等を用いて行われる。さらに、本実施形態に係る車両速度制限装置は、スロットルグリップ開度換算値ＴＨＧｍと稼働気筒数Ｓとの対応関係を規定したマップを備えており、手順Ｆ５を経過した時点で稼働気筒数Ｓも導出される。

そして、手順Ｆ７では、スロットルグリップ開度換算値ＴＨＧｍに基づき、稼働気筒数Ｓと、エンジン回転数ＮＥと、ギヤポジションＧＰに応じて、稼働気筒ごとの目標スロットルバルブ開度ＴＨＶｍが算出される。この換算処理も、車両の設計値等に基づいて設定されたマップ等を用いて行われる。

稼働気筒数Ｓに応じた各気筒ごとの目標スロットルバルブ開度ＴＨＶｍの振り分け処理は、複数気筒の稼働状態を可変にするエンジンの場合には、その稼働状態の切り替えは、エンジンの回転数とスロットルグリップ開度の状態によって切り替えを行うことになるので、運転者が操作しているスロットルグリップの開度に応じた目標トルクは、一旦スロットルグリップの目標スロットル開度に換算され、その目標スロットルグリップ開度の値を使って稼働気筒数を決め、かつ稼働気筒のスロットルバルブ開度の目標値を設定して振り分けることが好ましいためである。各気筒ごとの目標スロットルバルブ開度ＴＨＶｍは、各気筒ごとに等しく振り分けられても良いし、３気筒稼働状態においては、Ｖバンクの稼働１気筒側を他のバンクの稼働２気筒側よりも大きな開度に設定して、前後バンク間での出力バランスを取るようにしてもよい。なお、目標スロットルバルブ実開度ＴＨＶｊは、前記したアイドル開度に目標スロットルバルブ開度ＴＨＶｍを加算したものとして算出される。以下、図１０〜１３を参照して、目標トルク算出処理の手順を再度確認する。

図１０および図１１は、目標トルク算出処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１では、車速フィードバック制御が許可されているか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、車速センサ３２が断線等によりフェールしているか否かが判定され、否定判定されると、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、ギヤポジションセンサ３３が断線等によりフェールしているか否かが判定され、否定判定されると、ステップＳ４に進んで車速偏差および車速偏差変化量の算出処理が実行される。なお、ステップＳ１で否定判定されるとＣに進み、ステップＳ２およびステップＳ３で肯定判定されるとＡに進む。ここで、図１２を参照する。

図１２は、車速偏差および車速偏差変化量の算出処理の手順を示すサブフローである。ステップＳ２０では、（設定最高車速Ｖｍ−制御用車速Ｖｓ）の算出式により、車速偏差Ｐ（Ｐ項）が算出される。続くステップＳ２１では、｜今回車速偏差Ｐ_ｎ−前回車速偏差Ｐ_ｎ−１｜の値、すなわち、Ｄ項の値がリミット値Ｌ以下になったか否かが判定される。ステップＳ２１で否定判定される、すなわち、Ｄ項の値がリミット範囲外であると判定されると、ステップＳ２２に進み、今回車速偏差Ｐ_ｎが前回車速偏差Ｐ_ｎ−１より大きいか否かが判定される。

ステップＳ２２で肯定判定される、すなわち、前回車速偏差Ｐ_ｎ−１より今回車速偏差Ｐ_ｎの方が大きくなりすぎてその上限をオーバーしたと判定されると、ステップＳ２３に進んで、Ｄ項の値をリミット値とする設定が実行される。一方、ステップＳ２２で否定判定される、すなわち、前回車速偏差Ｐ_ｎ−１より今回車速偏差Ｐ_ｎの方が小さくなりすぎてその下限をオーバーしたと判定されると、ステップＳ２６に進んで、Ｄ項の値を、−１×リミット値Ｌとする設定が実行される。

そして、前記ステップＳ２１で肯定判定される、すなわち、Ｄ項の値がリミット範囲内であると判定されると、ステップＳ２５に進んで、Ｄ項の値を、（前回車速偏差Ｐ_ｎ−１−今回車速偏差Ｐ_ｎ）とする設定が実行される。そして、ステップＳ２４では、前回車速偏差Ｐ_ｎ−１を今回車速偏差Ｐ_ｎに更新して、図１０のメインフローに戻る。

図１０のステップＳ５では、制御用車速Ｖｓがフィードバック制御開始車速Ｖｆ以上となったか否かが判定される。ここで、フィードバック制御開始車速Ｖｆは、設定最高車速Ｖｍより低い値に設定される。ステップＳ５で肯定判定される、すなわち、高車速であると判定されると、ステップＳ６に進んで、Ｐ項係数およびＤ項係数の算出処理が実行される。ここで、図１３を参照する。

図１３は、Ｐ項係数およびＤ項係数算出処理の手順を示すサブフローである。ステップＳ３０では、制御用車速Ｖｓが設定最高車速Ｖｍを上回ったか否かが判定される。ステップＳ３０で肯定判定されると、ステップＳ３１に進み、Ｐ項係数Ｋｐを高速用設定値Ｋｐｔに設定すると共に、Ｄ項係数Ｋｄを高速用設定値Ｋｄｔとする設定が実行されて、図１０のメインフローに戻る。一方、ステップＳ３０で否定判定されると、ステップＳ３２に進んで、Ｐ項係数Ｋｐを低速用設定値Ｋｐｂに設定すると共に、Ｄ項係数Ｋｄを低速用設定値Ｋｄｂとする設定が実行されて、図１０のメインフローに戻る。

図１０のステップＳ７では、フィードバック操作量演算値ＦＢｃを、（Ｐ項係数Ｋｐ×Ｐ項−Ｄ項係数Ｋｄ×Ｄ項）とする設定が実行されて、Ｂに進む。

図１１を参照して、Ｂに続くステップＳ８では、フィードバック操作量演算値ＦＢｃが制限上限値Ｌｈｔを上回ったか否かが判定され、否定判定されるとステップＳ９に進む。ステップＳ９では、フィードバック操作量演算値ＦＢｃが、（１−制限下限値Ｌｂ）を下回ったか否かが判定され、否定判定されると、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、フィードバック操作量ＦＢをフィードバック操作量演算値ＦＢｃとする設定が実行される。一方、ステップＳ９で肯定判定されると、フィードバック操作量演算値ＦＢｃが下限オーバーであるとしてステップＳ１３に進み、フィードバック操作量ＦＢを、（−１×制御下限値Ｌｂ）とする設定が実行される。また、ステップＳ８で肯定判定されるとステップＳ１４に進み、フィードバック操作量ＦＢを制御上限値Ｌｔとする設定が実行される。

そして、ステップＳ１１では、最高速度制限用目標トルクＱｍを、（目標トルク現在値Ｑｎ＋フィードバック操作量ＦＢ）とする設定が実行され、ステップＳ１２において車速フィードバック制御が許可されて一連の制御を終了する。一方、図１０のＡに続いては、ステップＳ１５でフェール用データテーブルを用いて最高速度制限用目標トルクＱｍを導出して、一連の制御を終了する。また、図１０のＣに続いては、車速フィードバック制御が許可されていない状態であるとしてそのまま制御を終了する。

上記したように、本発明の第２実施形態に係る車両速度制限装置によれば、車両の現在車速が予め設定された設定最高車速に到達した時点での稼働気筒数に応じて目標スロットルバルブ開度を設定し、該目標スロットルバルブ開度を用いてスロットルバルブを駆動する複数のモータを制御するので、稼働気筒数を変更できる気筒休止機能を備えたエンジンにおいて、稼働気筒数に応じた目標スロットルバルブ開度を設定して車両の最高速度を制限することが可能となる。

また、スロットルグリップ開度、エンジン回転数およびギヤポジションセンサをパラメータとする３次元マップを用いてエンジンの要求トルクを算出し、最高速度制限に用いる目標トルク現在値を、要求トルクおよび最高速度制限用目標トルクのうちの小さい方を選択するローセレクト処理によって決定するので、要求トルクを算出する３次元マップを用いての制御中に車速が設定最高車速を超えそうになった場合でも、要求トルクより小さな値となる最高速度制限用目標トルクを用いて最高速度を制限することが可能となる。

なお、エンジン形式やスロットルボディの形状や構造、要求トルクを算出する３次元マップの形態、設定最高車速Ｖｍやフィードバック制御開始車速の設定値、制御用車速Ｖｓのなまし演算、最高速度制限用目標トルクＱｍの演算、Ｐ項係数およびＤ項係数の演算方法、目標トルク現在値をスロットルグリップ開度に換算する方法、換算されたスロットルグリップ開度を目標スロットルバルブ開度に換算する方法等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、上記した車両速度制限装置は、吸排気バルブの稼働／休止機構を備える気筒休止エンジンや、休止気筒に対して噴射を停止あるいは点火・噴射ともに停止する方式のエンジンに対しても適用可能である。

１…自動二輪車（車両）、２６…スロットルグリップ、２７…スロットルグリップ開度センサ、２８，６７…スロットルバルブ、３０…スロットルバルブモータ、３１…スロットルバルブ開度センサ、３２…車速センサ、３３…ギヤポジションセンサ、４０…ＥＣＵ（車両速度制限装置）、４１…速度偏差算出手段、４２…加速度算出手段、４３…最高速度リミッタ開度算出手段、４４…グリップ回転速度変化率算出手段、４５…ローセレクト手段、４６…目標スロットルバルブ開度導出手段、４６ａ…三次元マップ、４７…スロットルバルブ駆動部、６０…変速機、６２…スロットルボディ、６２Ａ〜６２Ｄ…第１〜第４気筒用ボディ、６３Ａ，６３Ｂ，６３ＣＤ…モータユニット（モータ）、Ｖｓ…制御用車速、Ｖｍ…設定最高車速、Ｑｙ…要求トルク、Ｑｍ…最高速度制限用目標トルク、Ｓ…稼働気筒数、ＴＨＶｍ…目標スロットルバルブ開度、ＴＨＶｊ…スロットルバルブ実開度、ＴＨＧｍ…目標スロットルグリップ開度、Ｐ…車速偏差、Ｄ…車速偏差変化量、Ｋｐ…Ｐ項係数、Ｋｄ…Ｄ項係数、ＦＢ…フィードバック操作量、ＦＢｃ…フィードバック操作量演算値

Claims (11)

1. スロットルバルブ（２８）をモータ（３０）で駆動するスロットルバイワイヤ機構を有する車両速度制限装置（４０）において、
   変速機（６０）のギヤ段毎に設けられ、スロットルグリップ開度（θＡ）およびエンジン回転数に基づいて、前記スロットルバルブ（２８）の目標スロットルバルブ開度（θＢ）を導出する三次元マップ（４６ａ）と、
   前記目標スロットルバルブ開度に応じて前記モータ（３０）を駆動するスロットルバルブ駆動部（４７）とを具備し、
   前記スロットルバルブ駆動部（４７）は、車両（１）の速度が予め定められた最高速度を超えそうな場合には、前記三次元マップ（４６ａ）によって導出された目標スロットルバルブ開度（θＢ）にかかわらず、車両（１）の速度が予め定められた最高速度を超えないように前記モータ（３０）を駆動し、
   さらに、車両（１）の現在の速度と、予め設定された最高速度との偏差を算出する速度偏差算出手段と、
   車両（１）の加速度を算出する加速度算出手段と、
   予め定められたＰ項係数を前記速度偏差に乗じて算出される第１の所定開度と、予め定められたＤ項係数を前記加速度に乗じて算出される第２の所定開度と、現在のスロットルバルブ開度とを加算することで第１の最高速度リミッタ開度を算出する最高速度リミッタ開度算出手段（４３）とを具備し、
   前記スロットルバルブ駆動部（４７）は、前記三次元マップ（４６ａ）に基づいて導出された目標スロットルバルブ開度（θＢ）より、前記算出された第１の最高速度リミッタ開度の方が小さくなると、前記モータ（３０）を前記第１の最高速度リミッタ開度に基づいて駆動するように構成されていることを特徴とする車両速度制限装置。
2. 前記第１の最高速度リミッタ開度を用いた最高速度制限の実行中に、前記スロットルグリップ開度（θＡ）が小さくなった場合には、スロットルグリップ開度（θＡ）の変化率に応じて、前記第１の最高速度リミッタ開度を、該第１の最高速度リミッタ開度より小さい第２の最高速度リミッタ開度に切り換えるローセレクト手段（４５）を具備することを特徴とする請求項１に記載の車両速度制限装置。
3. スロットルバルブ（２８）をモータ（３０）で駆動するスロットルバイワイヤ機構を有する車両速度制限装置（４０）において、
   変速機（６０）のギヤ段毎に設けられ、スロットルグリップ開度（θＡ）およびエンジン回転数に基づいて、前記スロットルバルブ（２８）の目標スロットルバルブ開度（θＢ）を導出する三次元マップ（４６ａ）と、
   前記目標スロットルバルブ開度に応じて前記モータ（３０）を駆動するスロットルバルブ駆動部（４７）とを具備し、
   前記スロットルバルブ駆動部（４７）は、車両（１）の速度が予め定められた最高速度を超えそうな場合には、前記三次元マップ（４６ａ）によって導出された目標スロットルバルブ開度（θＢ）にかかわらず、車両（１）の速度が予め定められた最高速度を超えないように前記モータ（３０）を駆動し、
   前記車両速度制限装置（４０）は、複数気筒を有するエンジン（５４）に適用され、
   前記エンジン（５４）は、前記車両（１）の運転状態に応じて前記複数の気筒のうちの少なくとも１つを休止させてその稼働気筒数（Ｓ）を変更できるように構成されており、
   前記スロットルバルブ（６７）を駆動する複数のモータ（６３Ａ，６３Ｂ，６３ＣＤ）が、前記稼働気筒数（Ｓ）の変化段数に相当する数だけ設けられており、
   前記車両速度制限装置（４０）は、前記現在車速（Ｖｓ）が予め設定された設定最高車速（Ｖｍ）に到達した時点での前記稼働気筒数（Ｓ）に応じて目標スロットルバルブ開度（ＴＨＶｍ）を設定し、該目標スロットルバルブ開度（ＴＨＶｍ）を用いて前記複数のモータ（６３Ａ，６３Ｂ，６３ＣＤ）を制御することを特徴とする車両速度制限装置。
4. 前記目標スロットルバルブ開度（ＴＨＶｍ）は、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）となる最高速度制限用目標トルク（Ｑｍ）を演算した後、該最高速度制限用目標トルク（Ｑｍ）を目標スロットルグリップ開度（ＴＨＧｍ）に換算した上で、該目標スロットルグリップ開度（ＴＨＧｍ）によって決定される前記稼働気筒数（Ｓ）に振り分けた値として算出されることを特徴とする請求項３に記載の車両速度制限装置。
5. 前記車両速度制限装置（４０）は、前記設定最高車速（Ｖｍ）と前記現在車速（Ｖｓ）との車速偏差（Ｐ）と、該車速偏差の変化量（Ｄ）とに基づいてフィードバック操作量（ＦＢ）を算出し、前回の処理時に前記目標スロットルグリップ開度（ＴＨＧｍ）に換算された目標トルク現在値（Ｑｎ）と前記フィードバック操作量（ＦＢ）とを加算することで前記最高速度制限用目標トルク（Ｑｍ）を算出することを特徴とする請求項４に記載の車両速度制限装置。
6. 前記車両速度制限装置（４０）は、スロットルグリップ開度センサ（２７）で検知されるスロットルグリップ開度（ＴＨＧ）、エンジン回転数センサ（３４）で検知されるエンジン回転数（ＮＥ）およびギヤポジションセンサ（３３）で検知されるギヤポジション（ＧＰ）をパラメータとする３次元マップを用いて、前記エンジン（５４）の要求トルク（Ｑｙ）を算出し、
   最高速度制限に用いられる目標トルク現在値（Ｑｎ）は、前記要求トルク（Ｑｙ）および前記最高速度制限用目標トルク（Ｑｍ）のうちの小さい方を選択するローセレクト処理によって決定されることを特徴とする請求項５に記載の車両速度制限装置。
7. 前記要求トルク（Ｑｙ）を算出する３次元マップは、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）を超えることとなる所定のスロットルグリップ開度領域および所定のエンジン回転数領域に、前記車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）を超えないようにする要求トルクデータを備えていることを特徴とする請求項６に記載の車両速度制限装置。
8. 前記フィードバック操作量（ＦＢ）は、前記車速偏差（Ｐ）に乗算されるＰ項係数（Ｋｐ）と、前記車速偏差の変化量（Ｄ）に乗算されるＤ項係数（Ｋｄ）とを用いて算出され、
   前記Ｐ項係数（Ｋｐ）およびＤ項係数（Ｋｄ）は、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）より大きい場合に適用される値（Ｋｐｔ，Ｋｄｔ）と、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）より小さい場合に適用される値（Ｋｐｂ，Ｋｄｂ）とからなることを特徴とする請求項５に記載の車両速度制限装置。
9. 前記Ｐ項係数（Ｋｐ）およびＤ項係数（Ｋｄ）は、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）を超える場合には大きく、前記現在車速（Ｖｓ）が前記設定最高車速（Ｖｍ）より小さい場合には小さくなるように設定されると共に、前記稼働気筒数（Ｓ）が少ないほど大きくなるように設定されることを特徴とする請求項８に記載の車両速度制限装置。
10. 前記複数気筒のうち稼働している気筒のスロットルバルブ実開度（ＴＨＶｊ）は、エンジン（５４）のアイドリング回転数を維持するためのアイドル開度に、前記目標スロットルバルブ開度（ＴＨＶｍ）を加算することで算出されることを特徴とする請求項４に記載の車両速度制限装置。
11. 前記気筒の休止時には、休止気筒の前記スロットルバルブ（６４）の開度が前記アイドル開度に切り換えられることを特徴とする請求項１０に記載の車両速度制限装置。

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