| 【発明の名称】 |
自動車の走行速度を制限する方法および装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】トーマス リンデン
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| 【要約】 |
【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。 |
【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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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【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 ０８２Ａ１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 ４９２Ｃ２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Ｖmaxが維持される通常状態に維持され、変速ギア段階ｇｅａｒmax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Ｖmax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ｇｅａｒmin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（「ｙｅｓ」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ｇｅａｒmin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ｔcut 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Ｖact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ｔcut 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ｔact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ｇｅａｒmax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。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９９０２０４８３
【氏名又は名称】ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト
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| 【出願日】 |
平成１２年５月２４日（２０００．５．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９４５１４
【弁理士】
【氏名又は名称】林 恒徳 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１０３４（Ｐ２００１−２１０３４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月２６日（２００１．１．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１５３４２６（Ｐ２０００−１５３４２６） |
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