JPH06206468A - 自動車の速度制限方法および装置 - Google Patents
自動車の速度制限方法および装置Info
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- JPH06206468A JPH06206468A JP5295853A JP29585393A JPH06206468A JP H06206468 A JPH06206468 A JP H06206468A JP 5295853 A JP5295853 A JP 5295853A JP 29585393 A JP29585393 A JP 29585393A JP H06206468 A JPH06206468 A JP H06206468A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
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- B60K31/04—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means
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Abstract
場合に、自動車の燃料の遮断を一定の回転数しきい値を
越えた場合に固定的に作動させるのではなく、それぞれ
発生する走行条件にフレキシブルに応答して、それによ
って安全上問題になる走行状況を回避させる。 【構成】 速度信号Vが欠落した場合あるいは初めから
存在しない場合に、自動車の速度制限を行うために、燃
料遮断あるいは点火中止が従来のように一定の回転数し
きい値を越えた場合に固定的に行われるのではなく、現
在あるいはその前の走行状態を考慮して、場合によって
は車両の運転者の先行するあるいは現在の反応も考慮し
て、回転数しきい値が定められる。例えば、回転数勾配
が大きい場合、絞り弁角度あるいはその角速度が大きい
場合、回転数しきい値が増大される。
Description
と装置、さらに詳細には、速度信号が欠落した場合ある
いは存在しない場合に、例えば燃料供給を遮断し、回転
数しきい値に基づいて内燃機関を停止させる自動車の速
度制限方法及び装置に関する。
60372)、自動車において速度信号が欠落した場合
あるいは初めから存在しない場合に速度制限を行なうた
めに、エンジン回転数に対応する信号に基づいて車両速
度が制限される。これは、言葉を変えると、回転数制限
により速度制限が行なわれ、それにより最高速(最小減
速比、例えば1:1)のギアにおいて最大許容速度を越
えることが防止されることを意味する。もちろんそれに
よって、速度信号が発生しなくなった場合に、特に加速
動作が行なわれローギアにシフトするときには、安全上
問題になる走行状態が発生するという問題を解消するこ
とはできない。
度追越し動作にある場合、対向車が現れる可能性がある
ときローギアへのシフトダウンは運転者の最も望む反応
の表れであり、それにより最近のエンジンのように広い
回転数範囲が可能な場合にはローギアでの全エンジン動
力を利用して追越し動作が急速に終了される。もちろん
このような場合、最大回転数をわずかな時間越えただけ
の場合にも、それだけで燃料供給が遮断されると、運転
者にとって非常に危険な状況が発生する恐れがある。
は、速度信号が発生しなくなった場合あるいは存在しな
い場合に、自動車の燃料の遮断(カット)を固定的に一
定の回転数しきい値を越えた場合に行なうのではなく、
それぞれ発生する走行条件にフレキシブルに反応させ、
それによって安全上問題となる走行状況により良好に対
応できるようにすることである。
めに本発明方法では、速度信号が欠落した場合あるいは
存在しない場合に、例えば燃料供給を中断して自動車の
速度制限を行う方法であって、回転数しきい値に基づい
て内燃機関を停止させる自動車の速度制限方法におい
て、速度制限を行わせる回転数しきい値が次の関数条
件、すなわち a)現在あるいは先行の回転数勾配(dn/dt)に従
って、 b)絞り弁角度(α)および回転数勾配(dn/dt)
に従って、 c)先行の絞り弁角速度(ω(=dα/dt))および
先行あるいは現在の回転数勾配(dn/dt)に従っ
て、 d)所定時間の間の先行した絞り弁変化角度(Δα)と
回転数勾配(dn/dt)に従って、 e)絞り弁変化角度(Δα)、現在あるいは先行の絞り
弁角速度(ω(=dα/dt))および回転数勾配(d
n/dt)に従って、 f)前記(e)に対応して、但しdα/dtおよび/ま
たはΔαの代わりに空気質量流量の変化率(dm’/d
t)および/または空気質量流量の変化値(Δm’)を
用いて、 g)前記(e)に対応して、但しdα/dtおよび/ま
たはΔαの代わりに圧力変化率(dp/dt)および/
または圧力変化値(Δp)を用いて、 h)前記(e)に対応して、但しΔα/dtおよび/ま
たはΔαの代わりに空気体積流量の変化率(dQ/d
t)および/または空気体積流量の変化値(ΔQ)を用
いて、のうち少なくとも1つに基づいて可変回転数しき
い値として計算される構成を採用した。
合あるいは存在しない場合に、内燃機関の停止をもたら
す回転数しきい値を用いることによって自動車の速度制
限を行う装置において、計算回路(10)が設けられて
おり、この計算回路には複数の運転パラメータ(回転数
信号n、絞り弁位置信号α、空気質量流量信号m’、吸
気管圧力信号p、空気体積流量信号Q)が供給され、前
記計算回路は、供給されたこれらの信号に基づいて時間
的に先行する信号値を参照して差信号あるいは微分信号
を計算し、これらを関数関係にまとめて可変の停止回転
数しきい値(NMAXDVVAR)を求め、その場合それ
ぞれ検出されたギアに従って異る停止回転数しきい値が
得られる構成も採用した。
しは請求項4に記載の特徴を有する本発明装置によれ
ば、特に最高速のギアが選択されていない安全上問題と
なる場合において速度信号が欠落した場合に、燃料が余
り早期に遮断されることが防止されるか、あるいはいず
れにしてもそれが減少される、という利点が得られる。
その場合、本発明によって与えられる単独であるいは任
意に組み合わせて使用可能な方法によって、コストに応
じて実験的な測定に基づいて最適に適合された関数が求
められ、それにより車両は、一定の回転数しきい値に基
づく場合とは異なり、速度制限特性に関してほぼインテ
リジェントに反応することが可能になる。その場合、運
転者によって設定される変数も実際に基準となる回転数
しきい値の計算に取り入れることができる。
入れて、それぞれ本発明により提供される幾つの関数関
係が速度制限信号を発生させる基礎に用いられるかに従
って、関数が良好にかつ実験的に適合されている場合に
は、速度信号をまったく用いないことも可能である。そ
れによって最高速ギアで走行する場合でも定まった回転
数しきい値を越えた場合に必ずしも常に、従っていわゆ
る盲目的に遮断されるのではなく、その場合でも本来の
走行状況に反応するという効果的な利点が得られる。と
いうのは実際には最高速ギアで追越しをする場合でもま
さに重大な瞬間に、そのときにあるべきと考えられる速
度信号を維持する従来の速度制限システムによって例え
ば燃料供給が遮断されあるいは点火が中断されてしま
う、ということが皆無ではないからである。
数しきい値を計算するために選択されたそれぞれのパラ
メータが差値ないしは変化率(微分値)として計算に取
り入れられて、設定された外部走行条件と実際回転数に
基づきギア検出が行われ、その検出されたギアに従い異
る回転数しきい値で内燃機関が停止される。これは例え
ば、燃料遮断によって、点火中断によって、電子アクセ
ル装置の場合にはアクセルペダル位置を戻すことによっ
て行われる。
限のために遮断を行う可変の停止回転数しきい値に達し
たときオートマチックトランスミッションのシフトアッ
プを可能にするために実際の遮断が行われるまでにさら
に所定の遅延時間が設けられる。
ち、燃料遮断にいたる回転数しきい値を求めるために本
発明によって提供されるいわゆる「インテリジェントな
関数」に基づいて遮断前にさらに遅延時間を設ける場合
には、遮断を開始する回転数しきい値を越えているにも
かかわらずオートマチックトランスミッションによりさ
らにシフトアップするチャンスが与えられるので、主と
して実施される燃料供給の中断あるいは点火の中断とい
う2つの方法によるエンジンの停止は、走行特性に特に
問題となる影響を与える形では行なわれなくなる。
説明する。
落した場合、あるいは始めから存在しない場合に、燃料
遮断を通常のように一定の回転数しきい値を越えたとき
にいわば固定的に行うのではなく、現在のあるいはその
以前の走行状態を考慮して(これには車両の運転者の以
前あるいは現在の反応も考慮される)、運転条件への柔
軟な反応あるいはインテリジェントな反応を可能にし、
かつそれによって安全上問題となる走行条件に極めて良
好に対応することができる回転数しきい値を定めること
にある。
μCとして形成され、あるいはマイクロプロセッサを有
し、かつ供給される運転パラメータから回転数しきい値
関数を計算する装置が符号10で示されている。この装
置は、図示の実施例においては6つの入力端子E1、E
2、E3、E4、E5およびE6と、関連する内燃機関
の運転特性を制御する例えば2つの出力A1、A2を有
する。内燃機関は、燃料供給装置11で代表して示され
ており、その場合さらに符号13で図示する絞り弁と絞
り弁角度位置センサ14を有する吸気管領域12と、
(設けられている場合には)絞り弁位置を調節する調節
モータ15’を有する電子エンジン出力制御装置(電子
アクセル装置)15が示されている。
6にはそれぞれ速度信号V、回転数信号n、絞り弁角度
α、空気質量流量m’を示す信号、吸気管内の圧力信号
pおよび空気体積流量信号Qが供給される。その場合に
単に理解しやくするために、最後に挙げた3つの信号
m’、pおよびQは、例えば内燃機関の吸気管内に配置
されたセンサによって得ることができ(いずれか一つの
みの場合もある)、これらは図1においてはそれに関連
するすべての信号用の概略図示の位置センサ16’を有
する堰止め板(測定プレート)16によって代表されて
いる。
ぼこの装置を含むマイクロプロセッサは入力信号を次の
ように処理する。
きい値NMAXDV(速度信号が欠落した場合にはこれ
を超えると例えば燃料が遮断即ちカットされる)を求め
るために、次に示す依存関係のうち少なくとも1つの依
存関係が可変回転数しきい値の関数計算に用いられる。
即ち、 a)現在あるいは先行の回転数勾配dn/dt、 b)絞り弁角度αおよび回転数勾配dn/dt、 c)先行の絞り弁角速度ω、即ち運転者の行為によりも
たらされる絞り弁の移動速度、および先行あるいは現在
の回転数勾配dn/dt、 d)所定時間の間の先行した絞り弁変化角度Δαと回転
数勾配dn/dt、 e)絞り弁変化角度Δα、現在あるいは先行の絞り弁角
速度ωおよび回転数勾配dn/dt、 f)前述の条件と同様であるが、絞り弁角速度ω=dα
/dtおよび/または絞り弁変化角度Δαに代り空気質
量流量の変化率dm’/dtおよび/または空気質量流
量の変化値Δm’、 g)前述に対応するが、絞り弁角速度ω=dα/dtお
よび/または絞り弁変化角度Δαに代わり圧力変化率d
p/dtおよび/または圧力変化の差値Δp、 h)前述に対応するが、Δα/dtおよび/またはΔα
に代わり空気体積流量の変化率dQ/dtおよび/また
は空気体積流量の変化値ΔQ、のうち少なくとも1つが
用いられる。
式に従って計算すべき関数関係が得られ、その場合に依
存関係a)〜h)の少なくとも1つ、必要に応じて複数
のものが基礎にされる: NMAXDVvar=f(a;b;c;d;e;f;g;
h) これが意味するものについて図2〜6に詳細に示されて
いる。
が示されており、上から実線、長い破線および点線のラ
インが図示されている。
転数勾配dn/dtが、同様に実線、長い破線および点
線のラインで示されているので、回転数が時間に関して
ゆっくりと上昇する場合には、エンジンの停止をもたら
す回転数しきい値は、回転数が極めて急速に上昇する場
合よりも低いことが明瞭に理解できる。回転数が急速に
上昇する場合には可変の停止回転数しきい値はより高く
なるので、例えば上述した他の依存関係ないし関数関係
に関しても、運転者の反応をNMAXDVVARを求める
ときに取り入れることができる。
もので、一方、パラメータ依存関係(b)に関する図3
によれば、同様に3つの異なるしきい値nSが絞り弁角
度αと回転数勾配dn/dtの関数として示されてい
る。その場合、図3の下方の線図に示した時間に対する
種々の絞り弁角度α1、α2、α3と種々の回転数勾配
1、2、3がしきい値の計算に取り入れられる。これ
は、実験的に求められた具体的な判断基準とプログラム
に従って効果的に行なわれるが、それについてはこれ以
上詳しく説明する必要はない。というのはマイクロコン
ピュータ用の計算プログラム処理はそれ自体知られてお
り、この分野の当業者が容易に実行できるからである。
従ってここでは、その詳細な説明は省略される。
慮するときに表れる外部変数に対する依存関係が図示さ
れている。回転数しきい値計算のためにここでも種々の
回転数勾配1、2、3が基礎にされ、さらに同様に計算
に使用される絞り弁角速度1’、2’、3’が図示され
ている。
く図5および6の実施例も単に一例として図示されてい
るだけであって、それぞれ用いられている3つの異なる
値は理解しやすくするためだけに用いられるものであ
る。というのは適当なコンピュータを用いれば任意の中
間値を基礎にして処理することができるからである。
係が図5に示されている。この場合には、停止回転数し
きい値は絞り弁変化角度Δα(所定の時間の間の)と回
転数勾配dn/dtによって求められる。その場合にそ
れぞれの関数の変数は回転数しきい値nSについてかっ
こ内にも記載されている。
する依存関係、即ち絞り弁変化角度Δα、絞り弁角速度
ω、回転数勾配dn/dtに対する依存関係が図示され
ている。
回転数しきい値を決める関数を計算するのに使用できる
種々の依存関係は、また履歴、即ち自動車の運転におけ
る先行する履歴を用いるのにも好適であることが理解で
きる。従って、現在の各パラメータを用いるだけでな
く、先行する、即ち以前のパラメータを用いることも可
能である。例えば、以前の回転数勾配は、現在より所定
時間前に計算され、マイクロプロセッサ内のメモリに格
納しておくことができる。
た依存関係に対応して、絞り弁位置とその変化率を評価
する代わりに、空気質量流量の微分と差値(dm’/d
tおよび/またはΔm’)、吸気管圧力の微分と差値
(dp/dtおよび/またはΔp)、更に空気体積流量
の微分と差値(dQ/dtおよび/またはΔQ)を基礎
にすることができる。この依存関係の図示表示も行わな
い。というのは対応する線図は図6のものと同様になる
からである。
ブロックIで速度信号がないかあるいは欠落しているか
どうかの検出後に、それが肯定の場合には機能ブロック
IIにおいて依存関係a)、b)、c)、d)、e)、
f)、g)、h)の関数として今の可変停止回転数しき
い値の計算を行い(測定によって求めるだけでなく)、
続いて機能ブロックIIIに従って有効な実際回転数が計
算された最大回転数より大きいかどうか比較した後に、
大きい場合には、燃料遮断が行われる。その場合、計算
された最大回転数は、それぞれ図2から6の上方の図表
のカーブが示すように、それぞれ履歴と現在の運転状態
に従って一部かなり異る値となる。
(n)で次に高速のギアへの切り替えが行われる加速動
作に基づく測定によれば、絞り弁角度が一定に設定され
ている場合には、回転数勾配(dn/dt)はそれぞれ
「より高速のギア」になるにつれて明瞭に減少すること
がわかっている。そのことは容易に理解できるものであ
る。とうのは内燃機関は燃料と空気の供給が一定である
場合にはギアがハイになると、回転数の上昇はより緩慢
になるからである。
絞り弁の変位がより小さい場合には回転数勾配も同様に
減少することが明らかにされている。
な測定と検出に対して使用でき、また計算の基礎に使用
することのできる、 一定の積載ないし乗員 平坦な走行区間 一定の風の状態 など、選択された所定の条件下で、基礎とした絞り弁角
度の推移、実際の回転数および/または図示の他の運転
変数およびその変化(微分および/または差値)を考慮
して回転数勾配からギアを検出することができる。
(変化)の代わりに、前述したような空気質量流量信
号、圧力信号あるいは空気体積流量信号を使用すること
も可能である。
が欠落した場合あるいはない場合に、可能な限り所望の
最大許容速度Vmaxを越えた場合にだけ燃料遮断(ある
いはその他によるエンジンの停止)を開始することがで
きる。すなわち「検出されたギア」に従って回転数しき
い値を変化させ、そのようにして安全上問題になる走行
状況をできるだけ回避することができる。
処理は、具体的な車種、内燃機関の出力および他のパラ
メータとの調整を含めて、所定の速度Vmaxの上方にな
って初めて、従ってそれを上回った場合に初めて燃料遮
断が行なわれることがないように行われることが理解さ
れる。即ち、Vmaxより小さい速度でもエンジン回転数
がしきい値を上回ると燃料カットが行われる。換言すれ
ば、回転数しきい値は、最大車速Vmaxより小さいかあ
るいはそれに等しい車速値を表していることになる。従
って本発明においては車両に積荷がない場合、坂道およ
び追い風の場合にはVmax遮断が確実に行われることが
保証される。
によれば、速度信号が欠落した場合あるいは存在しない
場合に、自動車の燃料の遮断を一定の回転数しきい値を
越えた場合に固定的に作動させるのではなく、それぞれ
発生する走行条件にフレキシブルに応答して、それによ
って安全上問題となる走行状況を回避することができ
る。
を遮断する装置の実施例を概略的に示すブロック回路図
である。
任意の組み合せで使用できる関数関係を示す線図であ
る。
任意の組み合せで使用できる他の関数関係を示す線図で
ある。
任意の組み合せで使用できる他の関数関係を示す線図で
ある。
任意の組み合せで使用できる他の関数関係を示す線図で
ある。
任意の組み合せで使用できる他の関数関係を示す線図で
ある。
サで行われる動作のフローチャート図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 速度信号が欠落した場合あるいは存在し
ない場合に、例えば燃料供給を中断して自動車の速度制
限を行う方法であって、回転数しきい値に基づいて内燃
機関を停止させる自動車の速度制限方法において、 速度制限を行わせる回転数しきい値が次の関数条件、す
なわち a)現在あるいは先行の回転数勾配(dn/dt)に従
って、 b)絞り弁角度(α)および回転数勾配(dn/dt)
に従って、 c)先行の絞り弁角速度(ω(=dα/dt))および
先行あるいは現在の回転数勾配(dn/dt)に従っ
て、 d)所定時間の間の先行した絞り弁変化角度(Δα)と
回転数勾配(dn/dt)に従って、 e)絞り弁変化角度(Δα)、現在あるいは先行の絞り
弁角速度(ω(=dα/dt))および回転数勾配(d
n/dt)に従って、 f)前記(e)に対応して、但しdα/dtおよび/ま
たはΔαの代わりに空気質量流量の変化率(dm’/d
t)および/または空気質量流量の変化値(Δm’)を
用いて、 g)前記(e)に対応して、但しdα/dtおよび/ま
たはΔαの代わりに圧力変化率(dp/dt)および/
または圧力変化値(Δp)を用いて、 h)前記(e)に対応して、但しΔα/dtおよび/ま
たはΔαの代わりに空気体積流量の変化率(dQ/d
t)および/または空気体積流量の変化値(ΔQ)を用
いて、 のうち少なくとも1つに基づいて可変回転数しきい値と
して計算される(NMAXDVVAR=f(a;b;c;
d;e;f;g;h))ことを特徴とする自動車の速度
制限方法。 - 【請求項2】 可変の停止回転数しきい値(NMAXD
Vvar)を計算するために選択されたそれぞれのパラメ
ータが差値Δないしは変化率(d/dt)として計算に
取り入れられて、設定された外部走行条件と実際回転数
に基づきギア検出が行われ、その検出されたギアに従い
異る回転数しきい値で内燃機関が停止される(燃料遮断
によって、点火中断によって、電子アクセル装置の場合
にはアクセルペダル位置を戻して)ことを特徴とする請
求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 速度信号が欠落した場合に、速度制限の
ために遮断を行う可変の停止回転数しきい値に達したと
きオートマチックトランスミッションのシフトアップを
可能にするために実際の遮断が行われるまでにさらに所
定の遅延時間(TNMAXDV)が設けられることを特
徴とする請求項1あるいは2に記載の方法。 - 【請求項4】 速度信号が欠落した場合あるいは存在し
ない場合に、内燃機関の停止をもたらす回転数しきい値
を用いることによって自動車の速度制限を行う装置にお
いて、 計算回路(10)が設けられており、この計算回路には
複数の運転パラメータ(回転数信号n、絞り弁位置信号
α、空気質量流量信号m’、吸気管圧力信号p、空気体
積流量信号Q)が供給され、前記計算回路は、供給され
たこれらの信号に基づいて時間的に先行する信号値を参
照して差信号あるいは微分信号を計算し、これらを関数
関係にまとめて可変の停止回転数しきい値(NMAXD
VVAR)を求め、その場合それぞれ検出されたギアに従
って異る停止回転数しきい値が得られることを特徴とす
る自動車の速度制限装置。
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JPH06206468A true JPH06206468A (ja) | 1994-07-26 |
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