(57)【要約】【課題】車両の搭乗人数や、積載物の重量が増加しても加速感の停滞を感じさせることなく設定車速に到達させることができる車速制限装置を提供すること。【解決手段】各座席におけるシートベルトの着用の有無を検知するシートベルトセンサ２７と、車両１のサスペンションのストローク量を検出するサスペンションストロークセンサ２８と、シートベルトセンサ２７の検出結果、あるいはサスペンションストロークセンサ２８の検出結果から車両１の積載重量を推定し、積載重量に基づいて算出したトルクにより最終要求トルクを補正するＥＣＵ３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の実車速が制限車速を超えないように制御する車速制限装置であって、
前記実車速を前記制限車速に近づけるためのスピードリミッター要求トルクを算出し、当該スピードリミッター要求トルクに基づいて前記実車速を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記車両の積載重量に基づいて補正トルクを算出し、当該補正トルクによりスピードリミッター要求トルク補正して前記実車速を制御する車速制限装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記車両の積載重量と前記車両の空車時の重量とに基づいて車両重量を算出し、当該車両重量に基づいて算出された走行抵抗分トルクを前記補正トルクとする請求項１に記載の車速制限装置。
【請求項３】
前記制御部は、運転者のアクセル操作量に基づき算出した当該運転者の要求トルクが前記スピードリミッター要求トルクよりも小さい場合、前記運転者の要求トルクに基づいて前記実車速を制御し、前記運転者の要求トルクが前記スピードリミッター要求トルク以上の場合、前記スピードリミッター要求トルクに基づいて前記実車速を制御する請求項１または２に記載の車速制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車速制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、設定車速より低い判定車速から設定車速までの速度範囲における目標車速を時間の関数で表現したものに対応する目標曲線を設定し、目標曲線に沿って車速が変化するように実車速を制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３３５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような車速制限装置にあっては、車両の搭乗人数や、積載物の重量が増加すると要求トルク不足による加速感の停滞を感じさせてしまう場合や、設定車速に到達しない場合もある。
【０００５】
そこで、本発明は、車両の搭乗人数や、積載物の重量が増加しても加速感の停滞を感じさせることなく設定車速に到達させることができる車速制限装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、車両の実車速が制限車速を超えないように制御する車速制限装置であって、前記実車速を前記制限車速に近づけるためのスピードリミッター要求トルクを算出し、当該スピードリミッター要求トルクに基づいて前記実車速を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記車両の積載重量に基づいて補正トルクを算出し、当該補正トルクによりスピードリミッター要求トルク補正して前記実車速を制御するものである。
【発明の効果】
【０００７】
このように本発明によれば、車両の搭乗人数や、積載物の重量が増加しても加速感の停滞を感じさせることなく設定車速に到達させることができる車速制限装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車速制限装置のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る車速制限装置のスピードリミッター要求トルク算出処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る車速制限装置の要求トルクと車速の変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る車速制限装置について詳細に説明する。
【００１０】
図１において、本発明の一実施形態に係る車速制限装置を搭載した車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）３とを含んで構成されている。
【００１１】
エンジン２は、不図示のピストン、シリンダ、コネクティングロッド等を備え、ピストンがシリンダ内を２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行なう４サイクルのエンジンによって構成されている。
【００１２】
エンジン２は、外気を気筒内に吸入するための不図示の吸気通路を有している。吸気通路には、スロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２は、ＥＣＵ３からの要求に応じてスロットル開度が制御されることで、エンジン２の吸入空気量を調整するようになっている。スロットルバルブ２２には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ２３が設けられている。
【００１３】
ＥＣＵ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００１４】
このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ３として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＣＵ３として機能する。
【００１５】
ＥＣＵ３の入力ポートには、上述したスロットル開度センサ２３に加え、エンジン回転数センサ２４、車速センサ２５、アクセル開度センサ２６、シートベルトセンサ２７、サスペンションストロークセンサ２８等の各種センサ類が接続されている。
【００１６】
エンジン回転数センサ２４は、エンジン２の機関回転数であるエンジン回転数を検出する。車速センサ２５は、車両１の車速を検出する。アクセル開度センサ２６は、不図示のアクセルペダルの操作量を表すアクセル開度を検出する。
【００１７】
シートベルトセンサ２７は、各座席におけるシートベルトの着用の有無を検知する。サスペンションストロークセンサ２８は、車両１のサスペンションのストローク量を検出する。
【００１８】
一方、ＥＣＵ３の出力ポートには、インジェクタ２１と、スロットルバルブ２２とを含む各種制御対象類が接続されている。
【００１９】
このような車両１において、ＥＣＵ３は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。例えば、ＥＣＵ３は、アクセル開度センサ２６によって検出されたアクセル開度から運転者が要求しているトルクであるドライバー要求トルクを算出する。ＥＣＵ３は、ドライバー要求トルクやエンジン回転数センサ２４によって検出されたエンジン回転数などに基づいて、最終要求トルクを算出する。ＥＣＵ３は、最終要求トルクに基づいて、燃料噴射量、スロットル開度などを制御してエンジン２の駆動を制御するようになっている。
【００２０】
また、この車両１は、制限車速を設定可能になっている。ＥＣＵ３は、車両１の車速が制限車速を超えないように、燃料噴射量、スロットル開度などを制御してエンジン２の駆動を制御する。
【００２１】
制限車速は、予め設定された固定値であってもよいし、運転者がその値を自由に設定可能な可変値であってもよい。
【００２２】
ＥＣＵ３は、設定された制限車速に基づいて、現在の車速から制限車速になるのに必要なトルクをスピードリミッター要求トルクとして算出する。ＥＣＵ３は、例えば、現在の車速と制限車速との差分からスピードリミッター要求トルクが決まるスピードリミッター要求トルクマップによりスピードリミッター要求トルクを算出する。スピードリミッター要求トルクマップは、予め実験等により求められ、ＥＣＵ３のＲＯＭに記憶される。なお、現在の車速と制限車速との差分がゼロの場合は、車両１の車速を制限車速に維持するためのトルクをスピードリミッター要求トルクとする。
【００２３】
ＥＣＵ３は、車両１の停車時に、車両１の乗員や荷物等の積載重量を推定して、推定した積載重量によりスピードリミッター要求トルクを増加させる。なお、ＥＣＵ３は、積載重量を検出してもよいし、算出するようにしてもよい。
【００２４】
ＥＣＵ３は、シートベルトセンサ２７の検出結果、あるいはサスペンションストロークセンサ２８の検出結果から車両１の積載重量を推定する。
【００２５】
ＥＣＵ３は、例えば、式（１）に示すように、車両停車時のシートベルトセンサ２７によるシートベルトの着用人数Ｘに予め設定された設定体重Ａを掛けて積載重量を算出する。
積載重量＝シートベルト着用人数Ｘ[人]×設定体重Ａ[kg]...（１）
【００２６】
ＥＣＵ３は、例えば、式（２）に示すように、車両停車時のサスペンションストロークセンサ２８によるサスペンション沈み込み量Ｙに予め設定された重量変換係数Ｂを掛けて積載重量を算出する。
積載重量＝サスペンション沈み込み量Ｙ[mm]×重量変換係数Ｂ...（２）
【００２７】
なお、積載重量は、シートベルト着用人数Ｘやサスペンション沈み込み量Ｙから積載重量が決まるマップにより求めるようにしてもよい。このマップは、予め実験等により求められ、ＥＣＵ３のＲＯＭに記憶される。
【００２８】
ＥＣＵ３は、推定した積載重量と予め設定された車両１の積載物の無い空車時の重量である空車重量とを加算し、車両重量とする。ＥＣＵ３は、車両重量に基づいて、車両１の車輪にかけるトルクである走行抵抗分ホイールトルクを算出する。
【００２９】
ＥＣＵ３は、例えば、式（３）に示すように、現在の加速度における加速に必要なホイールトルクである加速分ホイールトルクを算出する。
加速分ホイールトルク＝現在の加速度×車両重量...（３）
【００３０】
ＥＣＵ３は、例えば、式（４）に示すように、現在のホイールトルクである実ホイールトルクと加速分ホイールトルクとを加算し、走行抵抗分ホイールトルクを算出する。
走行抵抗分ホイールトルク＝実ホイールトルク＋加速分ホイールトルク...（４）
実ホイールトルクは、ＥＣＵ３が現在の車両の走行状態に基づいて算出する。
【００３１】
ＥＣＵ３は、走行抵抗分ホイールトルクに基づいて、エンジン２のトルクの制御量である走行抵抗分トルクを算出し、スピードリミッター要求トルクに走行抵抗分トルクを加算してスピードリミッター要求トルクの最終値とする。
【００３２】
ＥＣＵ３は、ドライバー要求トルクがスピードリミッター要求トルクの最終値より小さい場合は、ドライバー要求トルクを最終要求トルクとして、最終要求トルクに基づいてエンジン２を制御する。ＥＣＵ３は、ドライバー要求トルクがスピードリミッター要求トルクの最終値以上の場合は、スピードリミッター要求トルクの最終値を最終要求トルクとして、最終要求トルクに基づいてエンジン２を制御する。
【００３３】
以上のように構成された本実施形態に係る車速制限装置によるスピードリミッター要求トルク算出処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明するスピードリミッター要求トルク算出処理は、ＥＣＵ３が動作を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。
【００３４】
ステップＳ１において、ＥＣＵ３は、現在の車速と制限車速とから必要なスピードリミッター要求トルクを算出する。
【００３５】
ステップＳ２において、ＥＣＵ３は、シートベルトセンサ２７の検出結果、あるいはサスペンションストロークセンサ２８の検出結果から推定した積載重量に基づいて、走行抵抗分トルクを算出する。
【００３６】
ステップＳ３において、ＥＣＵ３は、スピードリミッター要求トルクに走行抵抗分トルクを加算して補正し、スピードリミッター要求トルクの最終値を算出する。
【００３７】
このような車速制限装置による動作について図３を参照して説明する。例えば、Ｔ１において、車両に乗員が乗ったり、荷物を載せたりしたとすると、ＥＣＵ３は、シートベルトセンサ２７の検出結果、あるいはサスペンションストロークセンサ２８の検出結果により増加した積載重量を推定する。
【００３８】
Ｔ２において、アクセルが踏み込まれてアクセル開度が上昇すると、ドライバー要求トルクが増加するが、スピードリミッター要求トルクの最終値の方が大きいため、ＥＣＵ３は、ドライバー要求トルクを最終要求トルクとしてエンジン２を制御する。これにより車両１は発進する。
【００３９】
車両１が発進すると、加速度が上昇して、加速分ホイールトルクが上昇し、実ホイールトルクも上昇するため、走行抵抗分トルクが上昇し、スピードリミッター要求トルクの最終値も上昇する。
【００４０】
Ｔ３において、スピードリミッター要求トルクの最終値がドライバー要求トルク以下となると、ＥＣＵ３は、スピードリミッター要求トルクの最終値によりエンジン２を制御し、実車速が制限車速を超えないように制限される。
【００４１】
このとき、スピードリミッター要求トルクの最終値は、積載重量に基づく走行抵抗分トルクが加算されて補正されているため、運転者に加速感の停滞を感じさせることがない。また、運転者の要求どおりに確実に制限車速に到達させることができる。
【００４２】
Ｔ４において、実車速が制限車速になると、実車速を制限車速に維持するためのトルクがスピードリミッター要求トルクとして算出され、そのトルクがスピードリミッター要求トルクの最終値として最終要求トルクとなり、ＥＣＵ３は、最終要求トルクでエンジン２を制御して制限車速を維持させる。
【００４３】
このように、上述の実施形態では、車両１の積載重量を推定し、積載重量に基づいて走行抵抗分トルクを算出し、走行抵抗分トルクによりスピードリミッター要求トルクを補正するＥＣＵ３を備える。
【００４４】
これにより、車両の搭乗人数や、積載物の重量が増加しても加速感の停滞を感じさせることなく設定車速に到達させることができる。
【００４５】
また、ＥＣＵ３は、推定した積載重量と空車重量の和を車両重量とし、車両重量に基づいて走行抵抗分トルクを算出する。
【００４６】
これにより、車両の搭乗人数や、積載物の重量が増加しても加速感の停滞を感じさせることなく設定車速に到達させることができる。
【００４７】
また、ＥＣＵ３は、ドライバー要求トルクがスピードリミッター要求トルクの最終値より小さい場合は、ドライバー要求トルクを最終要求トルクとして、最終要求トルクに基づいてエンジン２を制御し、ドライバー要求トルクがスピードリミッター要求トルクの最終値以上の場合は、スピードリミッター要求トルクの最終値を最終要求トルクとして、最終要求トルクに基づいてエンジン２を制御する。
【００４８】
これにより、ドライバー要求トルクがスピードリミッター要求トルクの最終値より小さい場合は、運転者の要求に応じてエンジン２を制御することができ、ドライバー要求トルクがスピードリミッター要求トルクの最終値以上の場合は、加速感の停滞を感じさせることなく設定車速に到達させるようにエンジン２を制御することができる。
【００４９】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００５０】
１  車両
２  エンジン
３  ＥＣＵ（制御部）
２４  エンジン回転数センサ
２５  車速センサ
２６  アクセル開度センサ
２７  シートベルトセンサ
２８  サスペンションストロークセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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