JPH0357542Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、設定車速と実車速とを比較し、その
比較値に応じて燃料供給、補助ブレーキ、エンジ
ンブレーキを細かく組み合わせて制御して、設定
車速に応じた実車速走行に制御する実車速装置に
関する。

第１図は、たとえば大型トラツクが山岳路など
の登坂および降坂を走行するのに、その勾配と車
速に応じた最適ギヤ段との関係を示す。図中、プ
ラス％は登勾配、マイナス％は降勾配であり、各
ギヤ段における走行するのに必要なトルクは登坂
において走行抵抗により二次曲線、降坂において
は加速と制動力との関係から右下り曲線となる。
登坂においては勿論、降坂においても山岳路では
一定の勾配が連続することは少いから、対応する
ギヤ段は頻繁に変る。したがつて、一定の車速を
保持するにはブレーキ動作、アクセル動作ととも
にギヤ段切換えに手間がかかつて面倒である。し
かも、連続する降坂走行時にフツトブレーキを多
用すると、いわゆるペーパロツク現象が生じて制
動不可の危険性がある。

ところで近時、乗用車においては、運転車の負
担を軽くするため、アクセルペタルから足を離し
た状態で一定速度を保持した走行ができるオート
クルーズコントロール装置と称される定車速装置
が採用されている。この種装置では、たとえば前
方の車両の速度変化に対応して減速の必要な場合
にブレーキペタルを踏込むことによつてオートク
ルーズ状態が解除される。再び加速して設定車速
に戻つてもそのままでは上記装置は機能せず、そ
の都度リセツトの必要がある。これは山岳路を走
行する場合も全く同様であり、そのままたとえば
大型トラツク、バス等に上記装置を搭載しても、
ギヤ段切換えの機会の多いこれら車種では不便で
ある。

本考案の目的とするところは、たとえば大型ト
ラツク・バス等にはフツトブレーキの他の排気ブ
レーキ・リターダブレーキのごとき補助ブレーキ
が備えられることに着目し、この補助ブレーキの
作動非作動と、燃料供給と供給停止、エンジンブ
レーキの作動非作動の組み合わせを適宜選択し、
きめ細かな制御による定車速走行をなす定車速装
置を提供しようとするものである。

以下、本考案の一実施例を図面にもとづいて説
明する。第２図中１ａはデイーゼルエンジン本
体、１ｂはクラツチ、２はトランスミツシヨン、
３は燃料噴射ポンプであり、上記デイーゼルエン
ジン本体１に接続する排気マニホールド４の導出
側に連通する排気管５内にはバタフライ弁６が回
動自在に枢支される。このバタフライ弁６は後述
する制御部７によつて回動制御されるようになつ
ていて、排気管５の閉成度合に応じてエンジン本
体１ａに余分の仕事をさせて制動力を得る、いわ
ゆる排気ブレーキ手段であるところの補助ブレー
キをなす。なお、第３図に示すようにたとえば大
型トラツク・バス等における上記排気管５の直径
D〓は50〜60m／m〓であるが、この排気管５と上
記バタフライ弁６との半径間〓εをもつてバタフ
ライ弁開度と呼ばれる。

第２図に示すように上記制御部７はマイコンか
ら構成され、燃料噴射ポンプ３の燃料噴射量、噴
射タイミングを制御するようになつているととも
にエンジン本体１ａのエンジン回転数、クラツチ
１ｂのオン−オフ状態、トランスミツシヨン２の
出力軸回転数の検出信号を常時受けるようになつ
ている。さらに制御部７は、図示しないインスト
ルメントパネルに取付けられる設定車速ダイヤ
ル、定速スイツチなどからなる設定車速部８の信
号を受けるとともに上記バタフライ弁６の開度量
の検出信号を受け、かつこの開度を必要量設定す
るようになつている。すなわち制御部７は設定車
速部８から設定車速値を受けるとともに速度計か
ら実車速値の信号を受け、これら値を比較機構で
比較して上記制御をなすものである。また燃料噴
射状態、バタフライ弁６の開度状態および定速ス
イツチのオン−オフ切換え等はインストルメント
パネルに備えた表示部９に表示される。なお、実
車速を示す速度計、エンジン回転計等は従来通り
インストルメントパネルに備えられること勿論で
ある。

しかして、このようにして定車速装置を構成す
ることにより、次に述べるような制御が可能とな
る。すなわち第４図に示すように各勾配に対して
必要な燃料噴射量ｑおよびバタフライ弁開度εを
制御部７が制御して設定車速Vcを得る。図中プ
ラス％は登勾配、マイナス％は降勾配、1/4ない
し4/4は燃料噴射ポンプ３のコントロールラツク
の位置であり、4/4が最大変位で燃料噴射量が最
大、1/4は燃料噴射量が最小、ｑ＝０は燃料噴射
量が零であるところから、エンジンブレーキが働
いている状態となる。また、ｍ／ｍ数字が多いほ
どバタフライ弁６の半径間〓が大であり、排気ブ
レーキの作動は弱く、full状態では上記半径間〓
が略零であるところから排気ブレーキが強力に作
動していることとなる。

したがつて、定速スイツチをオンとすれば、制
御部７は常に設定車速と実車速を比較する。たと
えば同一ギヤ段のまま山岳路等を走行するのに、
登勾配量が大である程自動的に燃料噴射量が増え
て増速され、逆に降勾配量が大である程自動的に
バタフライ弁開度が小さくなつて排気ブレーキが
効き、減速して実車速走行が得られる。燃料噴射
がなく、しかも排気ブレーキが作動しない場合に
は、エンジンブレーキが働く。

実際の定車速装置は、第５図に示すようなブロ
ツク図および第６図に示すようなフローチヤート
が用意される。第５図中１１ｂはクラツチ検出体
であり、上記クラツチ１ｂが接継しているか否か
を検出するもの、１２はトランスミツシヨン検出
体であり、上記トランスミツシヨン２がニユート
ラル位置にあるか否かを検出する。制御部７は定
速スイツチ１８がオンのとき、これら検出体１１
ｂ，１２から極めて短い時間のサイクルで信号を
受ける。また、制御部７は定車速制御機構Ｂおよ
び定速スイツチオフ機構Ｄを内蔵するものであ
り、表示部９とも電気的に接続されること上述の
通りである。

また、第６図中Ａは定車速解除機構、B₁は定
車速制御機構Ｂの一部を構成する比較機構、B₂
は減速選択機構、Vcは設定車速、Vaは実車速、
Ｑは燃料噴射量であり、Ｑ：Maxは燃料噴射量
が最大もしくはその附近の状態、Ｑ：Minは燃料
噴射量が最小もしくは附近の状態である。Avは
バタフライ弁開度であり、Av：Maxは弁開度が
全開であるところから排気ブレーキが非作動状
態、Av：Minは弁開度が全閉であるところから
排気ブレーキが作動状態をなす。

定速スイツチ（定速Sw）１８をオンにしたと
ころでスタートがなされ、極めて短時間の間隔で
繰返えしフローする。まず設定車速Vc、実車速
Va、およびこれら車速比の読込がなされる。定
速スイツチ１８がオンのままであれば、上記トラ
ンスミツシヨン検出体１２がギヤ段がニユートラ
ル以外の位置にあるかを検出し、ついでクラツチ
検出体１１ｂがクラツチ１ｂの接離状態を検出す
る。また上記定速スイツチ１８がオフになつてい
ればマニユアル運転に変わる。上記トランスミツ
シヨン２がニユートラル位置にあつたり、クラツ
チ１ｂが切れていれば、定速スイツチオフ機構Ｄ
が作動して自動的に定速スイツチ１８がオフにな
り、再び図中の位置に戻る。トランスミツシヨ
ン２がニユートラル以外のいずれかのギヤ段にあ
りクラツチ１ｂが接継している設定条件が揃う
と、定車速解除機構Ａでアクセルペタルが踏込ま
れているか否かを検知する。踏込まれていれば、
たとえば追越など緊急加速を必要とする場合と判
断して、アクセルペタルの踏込量に応じて燃料噴
射量を比例制御し、排気ブレーキを非作動状態と
する。

すなわち、アクセルペタルが踏込まれている間
は一時的に定車速走行機能が解除され、動作後
の位置に戻る。アクセルペタルが踏込まれていな
ければ、次にブレーキペタルが踏込まれているか
否かを検知する。踏込まれていれば、たとえば衝
突などを避けるための緊急停止を必要とする場合
と判断して、燃料噴射量を最小もしくは零とする
とともに排気ブレーキは非作動状態となしフツト
ブレーキとともにエンジンブレーキを効かす。な
お、勿論排気ブレーキを作動してもよい。いずれ
にしても、ブレーキペタルが踏込まれている間は
一時的に定車速走行機能が解除される、動作後
の位置に戻る。ブレーキペタルが踏込まれていな
ければ、定車速制御機構Ｂの比較機構B₁に信号
が流れる。このように定車速解除機構Ａは、一時
的に加速もしくは減速する場合に有効であり、こ
れら動作終了後は再び定車速走行制御がなされ
る。

ブレーキペタルが踏込まれていなければ、定車
速制御機構Ｂにおける比較機構B₁でα値の検出
がなされる。このα値は実車速Va／設定車速Vc
で求められるものであり、これがα≦１の場合に
燃料噴射量がが最大もしくはその附近に調節さ
れ、排気ブレーキが非作動状態となるよう制御さ
れる増速手段が実行される。すなわち、たとえば
登勾配を走行すると実車速Vaが設定車速Vcより
遅くなるので、増速して設定車速Vcに合致させ
ることとなる。

逆にα＜＝１の場合には、減速選択機構B₂に
信号が流れる。ここでは１つ前のルーチンにおけ
る実車速Va／設定車速Vc値をβとし、現在の実
車速Va／設定車速Vc値をαとして、これらβ値
とα値とを比較する。α＞βの場合は実車速Va
が１つ前のルーチンのそれより増速していること
となるので大きな制動力を必要とすると判断さ
れ、燃料噴射量を最小もしくは零に抑えるととも
に排気ブレーキが作動状態となるよう制御される
第１の減速手段が実行される。すなわち、たとえ
ば降勾配を走行すると実車速Vaが設定車速Vcよ
りはるかに速くなるので、排気ブレーキをかけて
強く減速し設定車速Vcに合致させる。またα＜
βの場合には現在の実車速Vaが１つ前のルーチ
ンのそれより減速していることとなるので小さな
制動力でよいと判断され、燃料噴射量を最小もし
くは零に抑え、かつ排気ブレーキの作動はない。
すなわち実車速Vaが設定車速Vcに近づいている
ので、エンジンブレーキを効かした走行をなす第
２の減速手段が実行される。なお、定速スイツチ
１８をオンとした際のβ値はたとえば１とすれば
よく、次のルーチンからβ＝αとする。

このような燃料供給と排気ブレーキ非作動の増
速手段実行による増速モード（α≦１）、燃料供
給停止と排気ブレーキ作動の第１の減速手段実行
による減速モード（α＞β）、および燃料供給停
止と排気ブレーキ非作動に伴うエンジンブレーキ
作動の第２の減速手段実行による減速モード（α
＜β）のそれぞれの状態は、表示部９において表
示がなされる。そしていずれのモードにおいて
も、β＝αとするところで、再び図中の位置に
戻り、上述のごときフローが繰返えされる。

なお、上記表示部９は、定速スイツチ１８が入
つているか否か、すなわち定車速走行機能が作用
しているか、もしくはマニユアル走行機能である
かを表示してもよい。

また、定速スイツチオフ機構Ｄは必ずしも必要
ではなく、トランスミツシヨン２やクラツチ１ｂ
の設定条件によつては直接に信号を戻すように
してもよい。

また、上記定車速解除機構Ａは第７図ないし第
９図に示すようにしてもよい。第７図では、アク
セルペタルが踏込まれているか否かを、アクセル
ペタル踏込検出機構A₁が検出し、踏込んだとき
のみ定車速走行機能が一時的に解除され、追越な
どの緊急加速ができる。その後アクセルペタルを
離せばの位置に戻り、定車速走行機能が働く。
アクセルペタルが踏込まれていなければ定車速制
御機構Ｂに信号が流れる。したがつて、この定車
速解除機構ではブレーキペタルとの係り合いを考
えない。

第８図では、アクセルペタル踏込量検出機構
A₂がアクセルペタルが踏込まれているか否かを
検出し、わずかでもアクセルペタルが踏込まれて
いれば、そのまま定車速制御機構Ｂに信号が流れ
て定車速走行が行われる。踏込まれていなければ
定速スイツチオフ機構Ｄで定速スイツチ１８がオ
フになり、定車速走行機能が解除される。すなわ
ち、定速スイツチ１８をオンにしても運転中はア
クセルペタルを踏込むことにより運転感覚を保持
でき、この踏込量に拘らず定車速走行が行われ
る。アクセルペタルの踏込みがない場合はブレー
キペタルを踏込むときでもあるから、定車速走行
機能が解除される。

第９図では、アクセルペタル踏込量検出機構
A₃がアクセルペタルが中間位置にあるか否かを
検出し、中間位置であれば定車速走行が行われ
る。ブレーキペタルを踏込むためにアクセルペタ
ルから足を離したり、あるいは追越しのためにア
クセルペタルを最大限踏込んだ場合にのみ定速ス
イツチ１８がオフとなり、定車速走行機能が解除
される。

なお、このように上記実施例においては、燃料
噴射量調節および排気ブレーキ調節をそれぞれ二
段階としたので、定車速制御機構Ｂが簡単ですみ
低コストでよいとともに信頼性の向上化を図れ
る。

また、上記実施例においては、補助ブレーキと
してバタフライ弁６の弁開度調節による排気ブレ
ーキを採用したが、これに限定されるものではな
く、たとえば流体式もしくは電気式のリターダブ
レーキ、圧縮仕事吸収型エンジンブレーキ、もし
くはこれらリターダブレーキと圧縮仕事吸収型エ
ンジンブレーキとの併用型ブレーキでもよい。さ
らにまた、これらのいずれかのブレーキと上記排
気ブレーキとを併用した補助ブレーキであつても
よい。

また、上記実施例においては、本装置をデイー
ゼルエンジンに適用したが、ガソリンエンジンに
も適用できること勿論であり、燃料噴射量の調節
の代りにアクセルペタルの角度調節その他燃料供
給手段を調節できればよい。

以上説明しように本考案によれば、設定車速と
実車速とを比較して、燃料供給と補助ブレーキ非
作動による増速をなし、減速時には、さらに１つ
前のルーチンでの比較値と現在のルーチンでの比
較値とを比較して、燃料供給停止と補助ブレーキ
作動による減速と、燃料供給停止と補助ブレーキ
非作動に伴うエンジンブレーキ作動による減速な
ど、きめ細かく選択制御して、定車速走行性に優
れるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は走行性能特性図、第２図は本考案の一
実施例を示す定車速装置の概略的構成図、第３図
は排気管の一部縦断面図、第４図は定車速走行性
能特性図、第５図は定車速装置のブロツク図、第
６図はそのフローチヤート図、第７図ないし第９
図は互いに異る定車速解除機構のフローチヤート
図である。 １８……定速スイツチ、Ａ……定車速解除機
構、Ｂ……定車速制御機構、B₁……比較機構、
B₂……減速選択機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マニユアル走行機能と定車速走行機能との切換
   えをなす定速スイツチと、この定速スイツチが定
   車速走行機能側にあるとき設定車速と実車速とを
   比較し燃料供給量増加による増速もしくは減速の
   二動作から選択して設定車速に応じた実車速を得
   る比較機構と、この比較機構で増速側に選択され
   たとき燃料供給と補助ブレーキ非作動によつて実
   車速を増速する増速手段と、上記比較機構で減速
   側に選択されたとき１つ前のルーチンでの設定車
   速と実車速との前回比較値と現在のルーチンでの
   設定車速と実車速と今回比較値とを比較する減速
   選択機構と、上記減速選択機構により現在の比較
   値が大であれば補助ブレーキ作動により減速する
   第１の減速手段と、上記減速選択機構により現在
   の比較値が小であれば燃料供給停止と補助ブレー
   キ非作動に伴うエンジンブレーキ作動により減速
   する第２の減速手段部とを具備したことを特徴と
   する定車速装置。