JPH0357543Y2

JPH0357543Y2 -

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Publication number: JPH0357543Y2
Application number: JP1984058062U
Authority: JP
Priority date: 1984-04-20
Filing date: 1984-04-20
Publication date: 1991-12-27
Also published as: JPS60169035U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、実車速を増速するばかりでなく減速
することによつても設定車速に応じた定車速走行
ができる定車速装置に関する。

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に排気ブ
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、定速走行時に、補助
ブレーキとともに燃料噴射量を制御することによ
り、優れた定速走行性を得られ、しかも、走行路
面の滑り易さ状態に応じて切換えられるスリツプ
セイフテイスイツチを備え、定速走行中に滑り易
い路面側にあるときは、緩やかな増速もしくは緩
やかな減速をなして設定車速に応じた実車速を得
られ、滑り易い路面であつてもスリツプすること
なく安定した定車速走行をなす定車速装置を提供
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。１０はスリツ
プセイフテイスイツチであり、路面状態に応じて
オン−オフする。制御部７は定速スイツチ１８が
オンのとき、これら検出体１１ｂ，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は第１の定車速制御機構Ｂ、第２の定車速
制御機構Ｃ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B₁，C₁は第１、第２の定車速
制御機構Ｂ，Ｃの一部を構成する比較機構、Vc
は設定車速、Vaは実車速、ＰはVa／Vcが１よ
り小である場合、ＲはVa／Vcが１より大である
場合、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。また、ｍ，ｎ
値は従来からの経験値から予め設定しておけばよ
く、１以下の数値が代入される。Q′およびAv′は
現在モードにおける燃料噴射量とバタフライ弁開
度であり、Qmax、Avminは燃料噴射量最大によ
る全加速、バタフライ弁開度零による全減速をな
す。Ｑ：ｆ（ｍ，Qmax，Q′）＝ｍ〔Qmax−Q′〕＋
Q′であり、現在モードに対して数割ずつ加速が
なされることを示す。またAv：ｇ（ｎ，Avmin，
Av′）＝ｎ〔Avmin−Av′〕＋Av′であり、現在モー
ドに対して数割ずつの減速がなされることを示
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
れているかどうかを検知する。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
としてからの位置に戻す。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、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、スリツプセイフテイスイツチ１０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。

上記スリツプセイフテイスイツチ１０は、走行
路面が凍結もしくは半凍結している場合や雪道走
行など、スリツプを防止したいときにオンし、通
常の乾いた路面もしくは小雨程度ではオフでよ
い。オフの場合は、第１の定車速制御機構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＜Ｐの場合に燃料噴射量が最大
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。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Ｒ≦αの場合には、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。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に合致させることとなる。

また、Ｐ≦α＜Ｒの場合は、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と略同一で
あるので、エンジンブレーキを効かした走行をな
す。

このような第１の定車速制御機構Ｂの制御であ
る増速モード（Ｐ＞α）、排気ブレーキによる減
速モード（Ｒ≦α）、およびエンジンブレーキに
よる減速モード（Ｐ≦α＜Ｐ）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。

上記スリツプセイフテイスイツチ１０がオンの
場合は、第２の定車速制御機構Ｃの比較機構C₁
で経験値ｍ，ｎを加味した設定車速Vcと実車速
Vaとの比較が行われる。α＜Ｐのとき、排気ブ
レーキを非作動状態とし、燃料噴射量を全加速
（Qmax）と現状値（Q′）およびパラメータｍ値
の関数形で設定し、緩やかなる増速を行う。した
がつて、路面が凍結したり、雪道であつてもスリ
ツプすることがない。

Ｒ≦αの場合は、燃料噴射量を最小もしくは零
に抑え、バタフライ弁開度を全減速（Avmin）
と現状値（Av′）およびパラメータｎ値の関数形
で設定し、緩やかなる減速を行う。したがつて、
路面が凍結したり、雪道であつてもスリツプする
ことはない。

Ｐ≦α＜Ｒの場合は、エンジンブレーキを効か
した走行となる。すなわち緩やかな減速なので、
スリツプはない。

これら第２の定車速制御機構Ｃの制御である緩
増速および緩減速の状態は全て表示部９で表示が
なされ、再びの位置に戻る。再び上述のごとき
フローが繰返えされるので、スリツプセイフテイ
スイツチ１０がオンになつている限り、実車速
Vaが設定車速Vcになるまで継続される。

また、スリツプセイフテイスイツチ１０を外部
設置の場合でも、ｍ，ｎ値設定は内蔵としてもよ
い。スイツチ設定は無段切換えとしてもよく、複
数段切換えとしてもよい。たとえば、ドライ路走
行時にｍ，ｎ値を最大、ウエツト路走行時に中、
凍結路および雪路走行時に最小の三段階とする。

また、上記実施例におけるエンジンブレーキモ
ード（Ｐ≦α＜Ｒ）を除去してもよい。すなわ
ち、減速モードで緩減速ができるところから、特
にエンジンブレーキモードを排気ブレーキモード
と区別する必要がなくなる。

また、逆に排気ブレーキモードとエンジンブレ
ーキモードとはそのまま残し、増速モードのみ関
数形といてもよい。すなわち、減速モードが二段
階あるところから減速側は省略し、増速モードの
み緩増速可能とする。

また、上記比較機構B₁，C₁でα値を設定し、
これが１より大の場合のとき、すなわち減速側モ
ードとなつたとき、１つ前のルーチンでのαと現
在のルーチンでのα′を比較して、増速していれば
排気ブレーキモード、減速していればエンジンブ
レーキモードを選択するようにしてもよい。

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の位置に戻すように
してもよい。

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。

以上説明したように本考案によれば、実車速と
設定車速との比較から、燃料供給量最大による全
加速と、補助ブレーキのバタフライ弁全閉による
全減速によつて設定車速に応じた実車速を得られ
るので、定速走行性に優れる。そして、スリツプ
セイフテイスイツチを備え、滑り易い路面走行の
際に緩増速もしくは緩減速を選択できるから、特
に凍結路や雪道など滑り易い路面を定速走行する
際のスリツプ事故を確実に防止して、安全性の向
上化を得るなどの効果を奏する。

【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である。１８……定速スイツチ、Ａ……定車速解除機
構、Ｂ……第１の定車速制御機構、Ｃ……第２の
定車速解除機構、１０……スリツプセイフテイス
イツチ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

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、走行路面の滑り易さ状
態に応じて切換えられるスリツプセイフテイスイ
ツチと、上記定速スイツチが定車速走行機能側に
あつて上記スリツプセイフテイスイツチが通常の
乾いた路面側にあるとき燃料供給量最大による全
加速もしくは排気ブレーキのバタフライ弁全閉に
よる全減速によつて設定車速に応じた実車速を得
る第１の定車速制御機構と、上記定速スイツチが
定車速走行機能側にあつて上記スリツプセイフテ
イスイツチが滑り易い路面側にあるとき燃料供給
量の緩やかな増加もしくは排気ブレーキのバタフ
ライ弁の緩やかな閉作動によつて設定車速に応じ
た実車速を得る第２の定車速制御機構とを備えた
ことを特徴とする定車速装置。