JP4243155B2 - 車両速度の制限方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両速度を制限速度に制限する方法および装置に関するものである。

例えば走行速度制御装置による設定速度の制御機能、または例えば走行動特性制御による設定車間距離の制御機能のほかに、ガソリン・エンジン制御装置およびディーゼル・エンジン制御装置に対して、速度制限機能による設定上限速度または制限速度への制限機能もまた広く既知となっている。このような適用は、例えばドライバにより操作装置を介して設定される最大速度、または交通標識検出、最高重量超過、タイヤ内の圧力損失、カーブ走行検出のようなモニタおよび快適性機能に基づいて自動的に設定される制限速度のような上限速度へのあらゆる制限を含む。

ドライバの希望の制限は、電子式加速ペダルを備えた車両においては簡単に実行可能である。しかしながら、走行速度制御機能および速度制限機能が同時に作動している場合、例えば、一方で走行速度制御が８０ｋｍ／ｈに制御し、他方で５０ｋｍ／ｈの上限速度が存在するとき、これらが衝突することがある。走行速度制御の制御装置および速度制限機能の制御装置はこのとき相互に逆方向に作動することがあり、且つ場合により存在する制御装置の積分が大きな値をとり、この結果、両方の制御装置の一方を遮断したときに予期しないオーバシュート現象を導くことになる。これにより乗り心地が著しく損なわれることがある。

乗り心地を損なうことのない車両速度の制限方法および装置を提供することが本発明の課題である。

本発明によれば、制限速度への車両速度の制限方法において、実際速度と制限速度との間の差に比例して最大許容加速度が決定され、最大許容加速度から、走行運動方程式により、走行抵抗の関数として車両の駆動ユニットの出力変数に対する制限値が決定され、この制限値の絶対値は、車両速度を前記制限速度に制限するために超えられてはならない。

また、本発明によれば、制限速度への車両速度の制限装置は、実際速度と制限速度との間の差に比例して最大許容加速度を決定するための手段と、最大許容加速度から、走行運動方程式により、走行抵抗の関数として車両の駆動ユニットの出力変数に対する制限値を決定するための手段とを備え、制限値の絶対値は、車両速度を制限速度に制限するために超えられてはならない。

本発明による方法および本発明による装置は、従来技術に比較して、実際速度と制限速度との間の差に比例して最大許容加速度が決定され、且つ最大許容加速度から、走行運動方程式により、走行抵抗の関数として車両駆動ユニットの出力変数に対する制限値が決定され、この制限値の絶対値は、車両速度を制限速度に制限するために超えられてはならないという利点を有している。このようにして、速度制限機能が、積分部分なしにしかも常に正確に実行される。上記の制御アルゴリズムにより、制限速度はきわめて快適に指数関数を介して接近され、指数関数の時定数は、速度偏差の比例増幅係数により適用可能である。この場合、走行運動方程式により、最大許容加速度と車両の駆動ユニットの出力変数に対する制限値との間の変換が可能である。

本発明の方法は、さらに有利な拡張および改善が可能である。
出力変数が、ドライバの希望または走行速度制御から導かれた値と制限値との間の最小値選択により設定されるとき、それは特に有利である。このようにして、最大許容加速度を保持するために駆動ユニットの出力変数が制限されることが保証される。

他の利点は、走行速度制御から設定された目標速度が制限速度に制限されることにある。このようにして、走行速度制御と速度制限機能との間の衝突が回避され、且つ場合により走行速度制御装置内に存在する積分部分の暴走が回避される。これにより、速度制限機能を遮断したときに、走行速度制御における予期しないオーバシュート現象が現われることが阻止される。このようにして、乗り心地が損なわれることはない。

速度の制限が、ドライバの希望の関数として、特にキックダウンにより中止されるとき、それは特に有利である。このようにして、例えばドライバの側の追い越し走行に対して安全性の理由からこれが望まれるとき、速度制限機能を遮断し、または非作動とすることができる。

他の利点は、駆動ユニットの出力変数に対する制限値が、制限速度の周りの所定の範囲内においてのみ有効となることにある。このようにして、実際速度の制限速度への接近が急激に行われないので、乗り心地の向上が保証される。これに対して、所定の範囲外においては、ドライバにより希望される任意の各速度走行が可能である。

図１において、駆動ユニットを備えた自動車の速度を調節するための制御装置５５が示されている。この場合、駆動ユニットは、例えば内燃機関または電動機を含み、または任意のその他の代替の駆動設計に基づいている。内燃機関を使用するとき、それは例えばオットー・サイクル・エンジンまたはディーゼル・エンジンであってもよい。以下においては、例として、駆動ユニットは内燃機関を含むものと仮定する。制御装置５５は、例えば車両のエンジン制御システムに組み込まれていてもよく、且つハードウェアによりおよび／またはソフトウェアにより形成されていてもよい。制御装置５５は、車両速度を制限するための速度制限装置５を含む。速度制限装置５は速度制限機能手段２０を含み、速度制限機能手段２０に制限速度ｖｌｉｍが供給され、速度制限機能手段２０は、制限速度ｖｌｉｍの関数として駆動ユニットの出力変数に対する制限値を決定する。駆動ユニットの出力変数は、例えば車輪出力トルク、変速機出力トルク、またはエンジン出力トルクであってもよい。出力変数は、エンジン出力、または例えばエンジン出力トルクから導かれたその他の任意の変数であってもよい。以下においては、例として、出力変数は、エンジン出力トルクであると仮定する。エンジン出力トルクに対する制限値が、図１において、ｍｒｌｉｍで示されている。制限速度ｖｌｉｍは、例えば図１には示されていない操作要素を介してドライバから、またはモニタおよび快適性機能に基づいて自動的に、速度制限機能手段２０に供給されてもよい。このようなモニタおよび快適性機能は、交通標識検出、車両の最高重量超過、車両のタイヤ内の圧力損失、カーブ走行検出等に基づいて、当業者に既知のように、制限速度ｖｌｉｍを設定可能である。図２において、速度制限機能手段２０が機能図の形で詳細に示されている。この場合、速度制限機能手段２０は、図２の機能図に示すように、ハードウェアによりおよび／またはソフトウェアにより形成されてもよい。この場合、速度制限機能手段２０は、車両の最大許容加速度を決定するための加速度決定ユニット１０、並びに最大許容加速度から、走行運動方程式により、走行抵抗の関数としてエンジン出力トルクに対する制限値ｍｒｌｉｍを決定する制限値決定ユニット１５を含み、制限値ｍｒｌｉｍの絶対値は、車両速度を制限速度ｖｌｉｍに制限するために超えられてはならない。

図１の速度制限機能手段２０に、図１には示されていない速度測定装置から車両の実際速度ｖｉｓｔが供給され、速度測定装置は、実際速度ｖｉｓｔを当業者に既知のように決定する。

加速度決定ユニット１０は差形成ユニット４０を含み、差形成ユニット４０に実際速度ｖｉｓｔおよび制限速度ｖｌｉｍが供給されている。差形成ユニット４０は、差 Δ＝ｖｌｉｍ−ｖｉｓｔ を形成し、且つそれを乗算ユニット４５に供給する。乗算ユニット４５において、差Δが、単位１／ｓの比例係数Ｐと乗算される。これにより、乗算ユニット４５の出力に、車両の最大許容加速度ａｍａｘが得られる。最大許容加速度ａｍａｘは、車両質量ｍＦｚｇ、補正係数ｃｒｏｔ、および走行抵抗ＦＷと同様に、制限値決定ユニット１５に供給される。制限値決定ユニット１５は、上記の入力変数から、走行運動方程式により、駆動力ＦＡを、次式により決定する。（但し、ａは加速度である。）

この場合、走行抵抗ないし走行抵抗力ＦＷ、補正係数ｃｒｏｔ、および車両質量ｍＦｚｇは、図１に示されているように、速度制限機能手段２０に供給されている。ここで、走行抵抗ＦＷは、当業者に既知のように、例えばテスト条件下で適応された特性曲線群により、実際走行状況の関数として評価されてもよい。この場合、特に車両の転がり摩擦および場合により克服されるべき走行路面勾配が走行抵抗ＦＷに影響を与えている。補正係数ｃｒｏｔは回転質量の慣性を考慮し且つ実際変速比の関数である。この場合、補正係数ｃｒｏｔは、実際変速比の関数として、同様に特性曲線において当業者に既知のように与えられてもよい。車両質量ｍＦｚｇは既知であり且つ固定設定されるか、または当業者に既知のように同様に走行運動方程式により適応されてもよい。

決定された駆動力ＦＡから、制限値決定ユニット１５は、駆動力ＦＡに比例するエンジン出力トルクの制限値ｍｒｌｉｍを、場合により同様にテスト運転により適応された第２の比例係数との乗算により決定する。この第２の比例係数は、ここでは一般に、任意の各駆動力ＦＡの換算のために、それに関連するエンジン出力トルクに使用される。

加速度決定ユニット１０による最大許容加速度ａｍａｘの計算は、上記のように、次式により行われる。

方程式（２）において、最大許容加速度ａｍａｘが速度の微分として表わされる場合、微分方程式が得られる。微分方程式の解は指数関数であり、指数関数の時定数は、第１の比例係数の逆数、即ち、１／Ｐである。したがって、正確な走行抵抗適応の理想的な場合においては、最大加速度での加速において、したがってエンジン出力トルクの制限値ｍｒｌｉｍの変換において、実際速度ｖｉｓｔの制限速度ｖｌｉｍへの指数関数的収斂が得られる。したがって、速度制限機能手段２０は、積分部分なしにしかも常に正確に方程式（１）および（２）の使用に基づいて実行される。この場合、第１の比例係数Ｐは、指数関数による収斂特性の時定数として適切に適用可能である。スポーツ的なドライバに対しては、収斂特性のより小さい時定数を形成し、したがってより大きな最大許容加速度を可能にするために、第１の比例係数Ｐはより大きく選択されてもよい。経済的走行方式が望ましい場合に対しては、収斂特性のより大きな時定数を形成し、したがってその形成がより少ない燃料を要求する、より小さい最大許容加速度を保持するために、第１の比例係数Ｐはより小さく選択されてもよい。

実際速度ｖｉｓｔの制限速度ｖｌｉｍへの制限は、制限速度ｖｌｉｍより小さい実際速度ｖｉｓｔに対して使用されるのみならず、制限速度ｖｌｉｍより大きい実際速度ｖｉｓｔに対しても使用可能である。方程式（２）に基づき、制限速度ｖｌｉｍより小さい実際速度ｖｉｓｔの場合には、車両の実際加速度ａｉｓｔは最大許容加速度ａｍａｘにより上方に制限され、これにより、実際速度ｖｉｓｔが制限速度ｖｌｉｍへ下方から近づくときのきわめて高い加速度を阻止し、したがって制限速度ｖｌｉｍに到達したときの加速度の急激な終了、したがって乗り心地の悪化を阻止することができる。制限速度ｖｌｉｍより大きい実際速度ｖｉｓｔが制限速度ｖｌｉｍに制限されるべき場合、車両の実際加速度ａｉｓｔは、この場合には負の最大許容加速度ａｍａｘにより上方に制限されるので、実際速度ｖｉｓｔが制限速度ｖｌｉｍに近づくときのきわめて高い減速度、したがって同様に制限速度ｖｌｉｍに到達したときの減速度の急激な終了およびこれと関連する乗り心地の悪化を回避することができる。

オプションとして、ドライバから希望された速度または加速度を変換することを目的として、速度制限装置５に、エンジン出力トルクに対する目標値を示すドライバの希望トルクｍｒｆもまた供給されるように設計されていてもよい。したがって、最大許容加速度ａｍａｘへの制限を保証するために、エンジン出力トルクに対する制限値ｍｒｌｉｍおよびドライバの希望トルクｍｒｆが速度制限装置５の最小値選択ユニット３５に供給され、最小値選択ユニット３５は、制限値ｍｒｌｉｍおよびドライバの希望トルクｍｒｆから最小値を選択し、且つ変換のための最終的に変換されるべき目標値ｍｒｆａとして、それをエンジン制御の対応ユニットに伝送する。このとき、変換は、ディーゼル・エンジンの場合には燃料経路の適切な設定により、またはオットー・サイクル・エンジンの場合には空気経路および／または点火角経路の適切な設定により、当業者に既知のように行われる。

ドライバの希望トルクｍｒｆは、例えば走行速度制御手段１から発生されても、または車両の加速ペダル位置から導かれたドライバの希望から発生されてもよい。走行速度制御手段１の場合には、ドライバは、例えばクルーズ・コントロール・レバーにより目標速度ｖｚｉｅｌを設定する。このとき、走行速度制御手段１は、当業者に既知のように、目標速度ｖｚｉｅｌを変換するために目標トルクｍｒｆｇｒを決定する。図１において、符号２５はドライバの希望計算ユニットを示し、ドライバの希望計算ユニット２５は、当業者に既知のように、加速ペダル位置から、加速ペダル位置に関連の車両速度ないし車両加速度を設定するために目標トルクｍｒｐｅｄを発生する。目標トルクｍｒｆｇｒおよびｍｒｐｅｄは、最大値選択ユニット３０に供給される。最大値選択ユニット３０は、両方の目標トルクｍｒｆｇｒおよびｍｒｐｅｄから最大値を選択し、この最大値をドライバの希望トルクｍｒｆとして速度制限装置５に出力する。

比例制御装置の定常制御偏差に基づき、多くの走行速度制御装置は積分部分を含んでいる。これは速度制限機能手段２０との組み合わせの場合に考慮されなければならない。走行速度制御手段１により変換されるべき目標速度ｖｚｉｅｌが制限速度ｖｌｉｍより小さくなっているかぎり、問題が発生することはない。しかしながら、速度制限機能手段２０が作動しているときに走行速度制御手段１が作動された場合、または走行速度制御手段１が作動しているときに速度制限機能手段２０が作動された場合、目標速度ｖｚｉｅｌは制限速度ｖｌｉｍに制限され、このために、制限速度ｖｌｉｍが速度制限機能手段２０から走行速度制御手段１に供給されている。したがって、走行速度制御手段１により変換されるべき目標速度ｖｚｉｅｌは、制限速度ｖｌｉｍより大きくはなく且つ制限速度ｖｌｉｍに制限されている。これにより、走行速度制御手段１は、目標トルクｍｒｆｇｒにより目標速度ｖｚｉｅｌを制御し且つ走行速度制御手段１内の積分部分の暴走または過大な作動を回避することができる。この場合、クルーズ・コントロール・レバーの操作による目標速度ｖｚｉｅｌの上昇ごとに、ないし制限速度ｖｌｉｍの低下ごとに、走行速度制御手段１の目標速度ｖｚｉｅｌの制限が実行されなければならない。速度制限機能手段２０を非作動とした後には、速度制限機能手段２０の側において制限速度が考慮されることなく、最初に選択された目標速度ｖｚｉｅｌを再び用いることができる。

速度制限機能手段２０が同時に作動し且つ目標速度ｖｚｉｅｌが制限されていない場合に、目標速度ｖｚｉｅｌが制限速度ｖｌｉｍより大きいとき、走行速度制御手段１の積分部分の暴走が発生する。速度制限機能手段２０が作動していることに起因して目標速度ｖｚｉｅｌは達成されないので、走行速度制御手段１の積分部分は暴走しなければならない。このとき速度制限機能手段２０が非作動とされた場合、速度制限機能手段２０から制限値ｍｒｌｉｍはもはや出力されず、最小値選択ユニット３５の出力には、変換されるべき目標トルクｍｒｆａとして直接ドライバの希望トルクｍｒｆが出力される。したがって、走行速度制御手段１から出力される目標トルクｍｒｆｇｒがドライバの希望計算ユニット２５の目標トルクｍｒｐｅｄより大きい場合、最小値選択ユニット３５の出力において、変換されるべき目標トルクｍｒｆａの、走行速度制御手段１から出力される目標トルクｍｒｆｇｒへのトルク急上昇が発生することになる。これにより車両加速度が急激に上昇し、したがって不快な走行特性が発生する。走行速度制御手段１の積分部分のこのような予期しない暴走は、上記のように、速度制限機能手段２０が作動している場合には目標速度ｖｚｉｅｌを制限速度ｖｌｉｍに制限することにより回避されるので、速度制限機能手段２０を非作動とした場合に、最小値選択ユニット３５の出力において上記のトルク急上昇が発生することはない。速度制限機能手段２０が非作動とされたときに目標速度ｖｚｉｅｌが解放されても、走行速度制御手段１の出力における目標トルクｍｒｆｇｒの上昇は定常的であるにすぎないので、最小値選択ユニット３５の出力における変換されるべき目標トルクｍｒｆａの急変は回避することができる。このようにして、走行速度制御手段１および速度制限機能手段２０の同時作動は、衝突なく即ち制御装置の積分部分の暴走なしに可能である。

以下に、走行速度制御手段１および速度制限機能手段２０の作動を、再び例で説明する。速度制限機能手段２０が遮断ないし非作動とされた場合、走行速度制御手段１の機能は速度制限機能とは独立であり、即ち目標速度ｖｚｉｅｌは制限されない。

速度制限機能手段２０が投入ないし作動された場合、目標速度ｖｚｉｅｌの制限が、走行速度制御手段１の種々の作動モードの関数として次のように行われる。
走行速度制御手段１が例えばクルーズ・コントロール・レバーにより目標速度ｖｚｉｅｌにセットされた場合、走行速度制御手段１で、この場合に設定された目標速度ｖｚｉｅｌが制限速度ｖｌｉｍより大きいかどうかが検査される。これが肯定の場合、目標速度ｖｚｉｅｌは制限速度ｖｌｉｍにセットされる。否定の場合、目標速度ｖｚｉｅｌは変化されずに保持される。クルーズ・コントロール・レバーが目標速度を上昇させるように操作された場合、目標速度ｖｚｉｅｌは、その上昇により制限速度ｖｌｉｍが超えられないとき、速度増分だけ上昇される。その上昇により制限速度ｖｌｉｍが超えられるとき、目標速度ｖｚｉｅｌは上昇されない。クルーズ・コントロール・レバーが比較的長い時間をかけて加速させるように操作された場合、制限速度ｖｌｉｍが超えられないかぎり、これは目標速度ｖｚｉｅｌを上昇させることになる。制限速度ｖｌｉｍに到達したとき、目標速度ｖｚｉｅｌはそれ以上上昇されない。

目標速度ｖｚｉｅｌを低下させるように、または比較的長い時間の操作により減速させるようにクルーズ・コントロール・レバーが操作された場合、制限速度ｖｌｉｍとは独立に目標速度ｖｚｉｅｌの対応の低下が行われる。走行速度制御手段１が再作動したとき、セットの場合に記載したように、目標速度ｖｚｉｅｌの制限が行われる。

走行速度制御手段１が作動されているときに速度制限機能手段２０が投入された場合、目標速度ｖｚｉｅｌが制限速度ｖｌｉｍを超えていないとき、特別な作動は行われない。目標速度ｖｚｉｅｌが制限速度ｖｌｉｍを超えているとき、走行速度制御手段１は、制限速度ｖｌｉｍに対応する目標速度ｖｚｉｅｌで再作動される。この場合、車両の急激な減速を回避し且つ乗り心地を悪化させないために、目標速度ｖｚｉｅｌの制限速度ｖｌｉｍへの低下は、走行速度制御手段１から出力される目標トルクｍｒｆｇｒの対応の低下に対して、定常的な勾配関数により形成させることができる。

走行速度制御手段１が作動している場合に速度制限機能手段２０が遮断されたとき、走行速度制御手段１は、目標速度ｖｚｉｅｌが、速度制限機能手段２０が作動している場合に適用される制限速度ｖｌｉｍより大きいときには、最初の目標速度ｖｚｉｅｌで再作動される。この場合、走行速度制御手段１の再作動は、同様に例えば再作動特性曲線により行われ、再作動特性曲線は、目標速度ｖｚｉｅｌを前に適用された制限速度ｖｌｉｍから最初に適用されたより大きい目標速度へ快適に上昇させるために、走行速度制御手段１から出力される目標トルクｍｒｆｇｒを、例えば定常的な勾配関数により上昇させる。

図３に、例として、本発明による方法がフロー図により示されている。プログラムがスタートした後、プログラム・ステップ１００において、例えばエンジン制御により、車両速度を制限速度ｖｌｉｍに制限するために速度制限機能手段２０が作動されたかどうかが検査される。このような作動は、上記のように、ドライバから操作要素を介して行われても、または例えば交通標識検出、最高重量超過、タイヤ内の圧力損失、カーブ走行検出等のようなモニタおよび快適性機能に基づいて行われてもよく、この場合、このようなモニタおよび快適性機能は当業者に既知のように形成され得る。この場合、速度制限機能手段２０の作動は、図１には示されていない、ドライバにより操作される操作要素の側の作動化信号またはモニタおよび快適性機能の側の作動化信号により行われてもよく、この作動化信号はエンジン制御にも供給されている。ステップ１００においてエンジン制御で速度制限機能手段２０の作動が検出された場合（ｙ）、プログラムはステップ１０５に分岐され、検出されなかった場合（ｎ）、ステップ１３５に分岐される。

ステップ１３５において、図を見やすくするために同様に図１には示されていないエンジン制御は、任意の目標速度ｖｚｉｅｌを設定且つ変換するために、走行速度制御手段１を作動させる。それに続いてプログラムは終了される。この場合、プログラムは、任意の頻度で、例えば定期的時間間隔で実行されてもよく、ここで、２つのプログラム・ランの間の時間間隔は、できるだけ短く選択されることが有利であり、これにより走行速度制御手段１および速度制限機能手段２０の作動化における変化並びに目標速度ｖｚｉｅｌおよび制限速度ｖｌｉｍの設定をできるだけ早期に検出し且つそれに対応する結果を導くことができる。

プログラム・ステップ１０５において、最大許容加速度ａｍａｘを上記のように決定するために、加速度決定ユニット１０が例えば同様にエンジン制御により作動される。それに続いてプログラムはステップ１１０に移行される。

ステップ１１０において、エンジン出力トルクに対する制限値ｍｒｌｉｍを上記のように決定するために、例えばエンジン制御は制限値決定ユニット１５を作動させる。それに続いてプログラムはステップ１１５に移行される。

ステップ１１５において、エンジン制御は、走行速度制御手段１が作動しているかどうかを検査する。これは、例えば、走行速度制御手段１の出力における目標トルクｍｒｆｇｒと、最大値選択ユニット３０の出力におけるドライバの希望トルクｍｒｆとの比較により行われてもよい。両方のトルクが一致した場合、走行速度制御手段１が作動していると推測することができる。一致していない場合、走行速度制御手段１は作動していないと推測することができる。このために、走行速度制御手段１の出力および最大値選択ユニット３０の出力がエンジン制御に供給されていてもよい。ステップ１１５において、走行速度制御手段１が作動していることが特定された場合（ｙ）、プログラムはステップ１２０に分岐され、特定されなかった場合（ｎ）、ステップ１４０に分岐される。

ステップ１４０において、場合により存在する、目標速度ｖｚｉｅｌの制限速度ｖｌｉｍへの制限が中止される。それに続いてプログラムはステップ１２５に移行される。
ステップ１２０において、制限速度ｖｌｉｍを超えている目標速度ｖｚｉｅｌは、上記のように制限速度ｖｌｉｍに制限される。それに続いてプログラムはステップ１２５に移行される。

ステップ１４０における制限の中止ないしステップ１２０における制限の導入は、同様にエンジン制御により作動されてもよい。
ステップ１２５において、エンジン制御は、実際速度ｖｉｓｔが制限速度ｖｌｉｍの周りの所定の範囲内に存在するかどうかを検査する。このために、エンジン制御に、実際速度ｖｉｓｔのみならず制限速度ｖｌｉｍもまた供給されていてもよい。実際速度ｖｉｓｔが制限速度ｖｌｉｍの周りの所定の範囲内に存在する場合（ｙ）、プログラムはステップ１３０に分岐され、存在しない場合（ｎ）、ステップ１４５に分岐される。

ステップ１３０において、エンジン制御は、エンジン出力トルクに対する制限値ｍｒｌｉｍを最小値選択ユニット３５に出力させる。それに続いてプログラムはステップ１００に移行され且つプログラムは新たに実行される。

ステップ１４５において、エンジン制御は、制限値ｍｒｌｉｍを最小値選択ユニット３５に出力することを終了させ、これにより速度制限機能手段２０は非作動に切り換えられ、したがって非作動とされる。それに続いてプログラムはステップ１００に移行され且つプログラムは新たに実行される。

図４に、車両速度ｖを時間ｔに対して表わす速度−時間線図が示されている。ここで、例として、実際速度ｖｉｓｔの時間ｔに対する線図が示されている。第１の時点ｔ１までは、実際速度ｖｉｓｔは下限速度しきい値ｖｌｉｍ⁻より小さい。したがって、第１の時点ｔ１までは、実際速度ｖｉｓｔは、下方に下限速度しきい値ｖｌｉｍ⁻により制限される、制限速度ｖｌｉｍの周りの所定の範囲内に存在しないので、速度制限機能手段２０は作動していない。第１の時点ｔ１以降、実際速度ｖｉｓｔは下限速度しきい値ｖｌｉｍ⁻を超えているので、速度制限機能手段２０は作動され、且つ実際速度ｖｉｓｔのその後の上昇は最大許容加速度ａｍａｘにより制限されている。図４の例に示すように、実際速度ｖｉｓｔは第１の時点ｔ１以降において最大許容加速度で上昇されるので、実際速度ｖｉｓｔは時定数１／Ｐで指数関数的に、下限速度しきい値ｖｌｉｍ⁻より大きい制限速度ｖｌｉｍに接近する。第１の時点ｔ１に続くほぼ第２の時点ｔ２において、実際速度ｖｉｓｔは制限速度ｖｌｉｍに到達する。ここで、第２の時点ｔ２において、ドライバが例えばキックダウン機能により加速希望を設定したと仮定し、加速希望は速度制限機能手段２０に供給され且つ速度制限機能手段２０を非作動とする。きわめて一般に、車両の加速ペダルにおけるドライバの加速希望が、それが所定の加速度しきい値を超えるように設定されたとき、速度制限機能手段２０を非作動とするように設計されていてもよい。加速希望が所定の加速度しきい値を超えているかぎり、例えば信号（ビット）Ｂ＿ｋｄがセットされ、信号Ｂ＿ｋｄは、図１に示す速度制限機能手段２０に供給され且つ速度制限機能手段２０を非作動とする。第２の時点ｔ２に続く第３の時点ｔ３において、実際速度ｖｉｓｔが、制限速度ｖｌｉｍより大きく且つ制限速度ｖｌｉｍの周りの所定の範囲を上方に制限する上限速度しきい値ｖｌｉｍ^＋を下回ったとする。これにより、信号Ｂ＿ｋｄが再びリセットされ且つ速度制限機能手段２０が再作動される。速度制限機能手段２０は、ドライバの加速希望が所定の加速度しきい値を再び下回ったときに再作動されることは当然である。この場合も信号Ｂ＿ｋｄは再びリセットされる。このとき、例えば、第３の時点ｔ３以降において、実際速度ｖｉｓｔが、この場合には最大許容加速度（最小許容減速度）で、制限速度ｖｌｉｍに時定数１／Ｐで指数関数的に接近されると仮定する。

制限速度ｖｌｉｍの周りの所定の範囲は、上方において上限速度しきい値ｖｌｉｍ^＋により制限され、下方において下限速度しきい値ｖｌｉｍ⁻により制限されている。速度制限機能手段２０は、実際速度ｖｉｓｔが所定の範囲内に存在するときにのみ作動される。このようにして、所定の範囲外においては、ドライバから希望された加速度が許容される。所定の範囲内において加速度ないし減速度を最大許容加速度に制限することにより、この結果、実際速度ｖｉｓｔが制限速度ｖｌｉｍに到達したときにおける加速度ないし減速度の急激な終了が回避され、したがって快適な移行が提供される。この場合、第１の比例係数Ｐの選択に応じてそれぞれ、実際速度ｖｉｓｔが制限速度ｖｌｉｍに到達するための時定数が変化されるので、スポーツ的なドライバに対しては、快適性および燃料の節約を望む経済的なドライバに対してよりも、制限速度ｖｌｉｍに到達するまで、より強い速度変化が可能とされる。

本発明による車両速度の制限装置を含む概略ブロック回路図である。 本発明による速度制限機能を説明するための機能図である。 本発明による車両速度の制限方法を表わすためのフロー図である。 例として車両の実際速度を示す、車両速度（ｖ）−時間（ｔ）線図である。

符号の説明

１ 走行速度制御手段
５ 速度制限装置
１０ 加速度決定ユニット
１５ 制限値決定ユニット
２０ 速度制限機能手段
２５ ドライバの希望決定ユニット
３０ 最大値選択ユニット
３５ 最小値選択ユニット
４０ 差形成ユニット
４５ 乗算ユニット
５５ 制御装置
ａｍａｘ 最大許容加速度
Ｂ＿ｋｄ 非作動化信号（ビット）
ｃｒｏｔ 補正係数
ＦＡ 駆動力
ＦＷ 走行抵抗（走行抵抗力）
ｍＦｚｇ 車両質量
ｍｒｆ ドライバの希望トルク
ｍｒｆａ 変換されるべき目標トルク
ｍｒｆｇｒ 目標トルク
ｍｒｌｉｍ エンジン出力トルク制限値
ｍｒｐｅｄ 目標トルク
Ｐ 第１の比例係数
ｔ 時間
ｖ 車両速度
ｖｉｓｔ 実際速度
ｖｌｉｍ 制限速度
ｖｌｉｍ^＋ 上限速度しきい値
ｖｌｉｍ⁻ 下限速度しきい値
ｖｚｉｅｌ 目標速度

Claims (7)

1. 実際速度と制限速度との間の差に比例して最大許容加速度が決定されること、および
   前記最大許容加速度から、走行運動方程式により、走行抵抗の関数として車両の駆動ユニットの出力変数に対する制限値が決定され、この制限値の絶対値は、車両速度を前記制限速度に制限するために超えられてはならないこと、
   を特徴とする制限速度への車両速度の制限方法。
2. 前記駆動ユニットの出力変数として、トルクが選択されることを特徴とする請求項１に記載の制限方法。
3. 前記出力変数が、ドライバの希望または走行速度制御（１）から導かれた値と前記制限値との間の最小値選択により設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の制限方法。
4. 走行速度制御（１）から設定された目標速度が前記制限速度に制限されることを特徴とする請求項３に記載の制限方法。
5. 前記車両速度の制限が、ドライバの希望の関数として、キックダウンにより中止されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の制限方法。
6. 前記駆動ユニットの出力変数に対する制限値が、前記制限速度の周りの所定の範囲内においてのみ有効となることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の制限方法。
7. 実際速度と制限速度との間の差に比例して最大許容加速度を決定するための手段（１０）と、
   前記最大許容加速度から、走行運動方程式により、走行抵抗の関数として車両の駆動ユニットの出力変数に対する制限値を決定するための手段（１５）と、
   を備え、前記制限値の絶対値は、車両速度を前記制限速度に制限するために超えられてはならないことを特徴とする制限速度への車両速度の制限装置（５）。

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