JPH07215095A - 車両の速度制御のためのステアリング機構 - Google Patents

車両の速度制御のためのステアリング機構

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JPH07215095A
JPH07215095A JP6301210A JP30121094A JPH07215095A JP H07215095 A JPH07215095 A JP H07215095A JP 6301210 A JP6301210 A JP 6301210A JP 30121094 A JP30121094 A JP 30121094A JP H07215095 A JPH07215095 A JP H07215095A
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JP
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speed
control
switching
steering mechanism
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Roland Scherer
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Voith Turbo GmbH and Co KG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、車両の速度制御のためのステアリ
ング機構に関する。 【構成】 本発明は、減速機を取り付けた車両中に利用
可能な減速機制御装置と、それに付属している自動制御
機構とが、牽引運転の際に予め設定された許容速度の最
高値を超えるとき、駆動機関を減速するために利用され
ることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の速度制御のため
のステアリング機構に関する。
【0002】
【従来の技術】商用車(トラック)が下記の2つのシス
テム、 − 追加の機能「一定速度」、すなわちRKG(減速機
制御による一定速度制御)を有している減速機、 − 自動速度制限装置、すなわちAGB(予め設定可能
な最高値を超えたとき内燃機関の制御を行う)を装備で
きることは公知である。
【0003】双方のシステムの使用は、斜面の走行には
RKG、牽引運転はAGBで、双方が自立作動するよう
になっている。機能「一定速度」を有する減速機は、運
転者が適切な設定値をプリセットした場合、特に急な勾
配において作動し、運転者の所望の速度維持する。自動
速度制限装置(AGB)は、平坦な道、坂道、あるいは
またエンジンが空転(無負荷)運転するとき、すなわち
エンジンブレーキ作用の少ないときおよび固有の遅れ
(ラグ)を有している僅かな勾配のとき、一定または可
変なプリセット(予設定)をした最高速度維持を行う。
【0004】牽引運転における自動速度制限のためのシ
ステムは、制御装置と、内燃機関、特に燃料定量供給
(分配)装置(絞り弁または噴射装置)に作用する調整
装置とを具備する。超えてはならない法定速度値または
他の所望の速度値(許容最高速度)は、制御装置に記憶
されるか、または運転者によって自由に調整されて制御
装置に記憶(蓄積)可能である。
【0005】制御装置の実際値入力は測定装置に結合さ
れ、この測定装置が車両の実際の速度、または車輪の回
転数を測定する。実際の現在の速度と、超えてはならな
い速度値(予め設定した最高速度)との間の連続的比較
が行われる。現在の実速度が予め設定した最高速度より
も遅ければ、たとえばアクセルによって運転者が与えた
増速の希望が、燃料定量供給装置に対する調整信号に変
換される。しかし、現在の実速度が調整した、予め設定
した最高速度よりも速ければ、予め設定した最高速度維
持のための制御装置が作動される。この制御装置は、そ
のときアクセルの入力による速度制御を優先させる。こ
の場合に、実際の速度と予め設定した最高速度との間の
差は、直接内燃機関の燃料定量供給装置に作用する調整
装置に対する調整信号に変換される。内燃機関は、予め
設定した最高速度を超えなくなるまで再び制御される。
勾配を走行しているとき、自動速度制限装置システム
は、通常、内燃機関の運転範囲に含まれる制御範囲が尽
きるまで作動される。
【0006】AGB機能の実現に必要な構成要素は、制
御または調節装置と、それに属する内燃機関の燃料定量
供給装置、または一般的に駆動機関の出力調整要素の変
位のための調整要素または調整装置とである。調整要素
はその場合、純然たる電気機械的、たとえば電気的サー
ボモーターとして実施されるか、あるいは電気−空気圧
式、すなわち調整シリンダーを有している電気、空気圧
弁の形で実施される。
【0007】機能「一定速度」を有する減速機システム
は、手動によってのみ運転者の操作により作動可能であ
る。減速機には、この目的実現のため、制御装置と比例
弁の形の調整装置とが配置されている。この構成要素、
制御装置および調整装置は、しかしまた減速機によって
実現され、かつまたAGBシステムを装備した車両に使
用できる。さらに他の制御および調節仕事の実現のため
にも必要である。それには、特定のブレーキ(減速)ト
ルクの調整、一定のブレーキトルクおよび一定の遅れの
調整を含む。
【0008】双方のシステムは、走行速度の制御に役立
ち、しかも車両の異なる運転状態においても作用する。
2つの制御または調節システムの存在、すなわち第1に
予め設定可能な速度の最高値を超えたときの作動機械の
制御のためのシステム、第2に減速機制御のためのシス
テムの存在によって、多数のシステム構成要素が必要と
なり、これが高い回路網費となる上、場所をとる。シス
テム構成要素の故障による双方のシステムのうちの一方
の故障の確率は、多数のシステム構成要素があるので非
常に大きい。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、双方
のシステムがあるときのこの欠点を回避すること、すな
わち双方のシステムを、システム構成要素の全数の減少
が達成され、したがってまた故障源を少なくし、かつシ
ステムの故障の確率が低下するように車内に集積するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によるこの課題の
解決は、予め設定した許容最高速度を超えたとき、動力
機械制御に加えて制御装置および減速機制御の調整装置
の使用することを特徴とする車両の速度制御のためのス
テアリング機構によって解決される。
【0011】また、減速機と出力調整要素を備えた駆動
機関とを有し、該減速機が、制御装置が設けられている
こと、調整装置が設けられていること、少なくとも2つ
の切換位置、すなわち第1の切換位置と第2の切換位置
とを有している切換装置が設けられていること、第1の
切換位置において、調整装置が減速機に結合されるこ
と、および第2の切換位置において、調整装置が駆動機
関の出力調整要素に持続されることを特徴とする車両に
使用する速度制御のためのステアリング機構であって、
該制御装置が、少なくとも2つの入力、すなわち速度信
号のための入力と、減速機スイッチの信号のための第2
の入力とが設けられていること、および少なくとも2つ
の出力、すなわち調整信号のための第1の出力と、切換
信号のための第2の出力とが設けられていることを特徴
とし、第1の入力が、車両の実際の速度または車輪の回
数を測定する測定装置に結合され、第1の出力が、調整
装置に結合され、第2の出力が、切換装置に結合され、
実際の現在の速度を予め設定可能な許容最高速度と比較
する手段を有し、かつその手段が、最高速度を超え、減
速機がゼロ位置にあるとき、調整装置が駆動機関に結合
され、最高速度を超え、減速機スイッチからの信号があ
るとき、調整装置が減速機に結合されるようになってい
ることを特徴とするステアリング機構によって解決され
る。
【0012】
【作用】請求項1によれば、取付けた減速機を有する車
両内にある減速制御装置と、牽引運転の際にさらに予め
設定可能な速度の許容最高値を超えたとき駆動機関制御
のための、減速制御装置に含まれる調整装置とが利用さ
れることにある。
【0013】それによって、制御装置および調整装置だ
けでも車内のスペースの利得を意味している全システム
のコンパクト化が達成される。故障の確率は、システム
構成要素の数の減少により減少する。
【0014】ステアリング機構における装置の変換が請
求項2に記されている。このステアリング機構は、制御
装置と、調整装置と切換装置とを含む。制御装置は、少
なくとも2つの入力、すなわち速度信号のための第1の
入力と、減速機スイッチの信号のための第2の入力とを
有している。さらに、少なくとも2つの出力、すなわち
調整信号のための第1の出力と、切換信号のための第2
の出力とを備えている。第1の入力は、測定装置に結合
されており、この測定装置が車両の実際の速度または車
輪の回転数を測定する。第2の入力は減速機スイッチに
結合される。
【0015】第1の出力は調整装置に、そして第2の出
力は切換装置に結合される。切換装置は、少なくとも2
つの切換装置、すなわち減速機に調整装置を接続する第
1の切換位置と、調整装置を駆動機関の出力調整要素に
結合する第2の切換位置とを有している。実際の現在の
速度を予め設定できる許容最高速度と比較し、かつ最高
速度を超えたときおよび減速機がゼロ位置にあるとき、
調整装置が駆動機関に結合され、そして最高速度を超え
たときおよび減速スイッチへの信号が存在するとき、調
整装置が減速機に結合されるように作用する手段が設け
られている。
【0016】減速機スイッチの入力信号は、ブレーキ段
階(BS)、所望のブレーキトルク(Mbrems)あるい
は一定に保持すべき速度(Vkonst)のための予め設定
可能な値であればよく、そのとき、第1の場合には、制
御装置が第1の出力に、調整装置に適切な調整信号を送
り、一方第2の場合には、ステアリング機構に従属して
いる調節装置が作動される。これと同様に、減速機スイ
ッチにもさらに他の制御および調節機能、たとえば、所
望の一定の遅延装置が設けられている。
【0017】さらに他の有利な実施例が、従属請求項に
記されている。共通の調整装置として、さらに、減速制
御に必要な比例弁が利用されている。それから出力調整
要素に、比例弁の出力圧力が加えられる調整シリンダー
が設けられている。制御装置の入力に加えられる信号に
よる可能な切換位置による調整装置と減速機または駆動
機関との間の接続を行う切換装置は、好適には多方向弁
の形のパイロット弁として実施されている。
【0018】本発明のさらに他の面では、このステアリ
ング機構は、それによって追加の有利な機能を果たすこ
とができるようにさらに開発し、改良されることができ
る。第1の方法は、運転者の操作ミスが起きないよう
に、優先順位を決定することであり、たとえば、減速機
スイッチの調整(変位)およびペダルまたはアクセルの
作動、すなわち増速が達成されるような駆動機関の調整
(変位)による減速機の同時作動である。この場合に
は、減速機および駆動機関は、交互に働く。減速機に対
するプリセット(予設定)およびアクセル操作の強弱に
応じて、双方のシステムに対し、個々に見るとそれ等の
交互作用により不十分な結果のみが達成される。したが
って、特定の使用の場合に対して個々のシステムの優先
順位を決定しておくのが得策である。上述の場合には、
減速機が優先することが好ましい。
【0019】最高速度を超えたときの減速機とアクセル
の同時操作の場合、常に減速機が優先権を有しているこ
とが好ましい。あるいはまた、そのため、最後に運転者
によって操作された機能、すなわちアクセルと減速機ス
イッチが作動するようにする方法もある。
【0020】減速機の一定速度機能が作動するとき、請
求項9によれば、作動機械の出力調整要素を、空転(無
負荷)位置に達するように調整(変位)するのが得策で
ある。それによって、駆動機関と減速機の交互作動が回
避される。その実現のために、追加のパイロット弁が設
けられるか、あるいはこの仕事に適した適切な多方向パ
イロット弁の形のパイロット弁を使用できる。
【0021】制御装置の入力の大きさと出力の大きさと
の間のすべての関係を確認または決定する手段は、たと
えば、内部論理回路として実施されるか、あるいは制御
装置の構成のときマイクロプロセッサーとして予めプロ
グラム可能なルーチンであることができる。したがって
制御装置内で、調節装置の仕事を行うことができる。
【0022】
【実施例】本発明による解決方法を以下に、図に示され
たブロック線図により説明する。
【0023】図は、減速機2およびたとえば内燃機関と
して形成されている駆動機関3における制御および調整
問題解決のための制御装置1を示している。
【0024】所望のブレーキ(減速)トルクの実現は、
減速機2の流体充填度の変化にかかっている。減速機の
流体充填度の制御は、通常圧縮空気によって行われる。
必要な圧力は、通常比例圧力弁である制御要素4を経て
供給される。比例圧力弁の出口空気圧力の大きさが、減
速機の流体充填度を決定する。
【0025】内燃機関3は、燃料定量供給装置5を有し
ている。予め設定可能である最高許容速度Vbegrの値を
超えたときに、燃料定量供給装置における調整要素、本
願では空気圧調整シリンダー6が作動する。調整シリン
ダー6は、調整装置から燃料定量供給装置5を適切に変
位させるのに必要な圧力を供給される。調整装置とし
て、本願では、さらに減速機制御に必要な比例弁4が使
用される。
【0026】燃料定量供給装置5にさらに、本願に図示
されていない機構が作用し、この機構は、運転者によっ
て予め与えられる高速度または加速への希望にしたがっ
て、たとえばペダルの作動によって、燃料定量供給装置
の調整を行う。ペダルと燃料定量供給装置5との間のこ
の直接制御は、予め設定した最高許容速度Vbegrの値で
作動のとき、または最高許容速度を超えたとき、不作動
となる。
【0027】制御装置は、少なくとも2つの入力、すな
わち第1の入力および第2の入力と、少なくとも2つの
出力、すなわち第1の出力および第2の出力とを有して
いる。この制御装置の後に、比例弁4と、減速機2また
は内燃機関3への比例弁4の配置のための、すなわち減
速機または内燃機関の燃料定量供給装置と調整装置4の
接続のための切換装置7とが配置される。比例弁の出力
はさらに、ライン8を経て切換装置7に接続され、かつ
切換装置7の切換位置に応じて減速機または燃料定量供
給装置に持続される。切換装置7は、これが制御装置の
入力の大きさおよび所望の機能に応じて、少なくとも2
つの切換位置が実現できるように組立られ、構成されて
いる。第1の切換位置SIは、調整装置4と減速機2と
の間の接続の実現に役立つ。第2の切換位置SIIは、
内燃機関3と調整装置4の接続に役立つ。比例弁として
調整装置が働く場合には、比例弁の出力圧力は第1の切
換位置SIにおいて減速機2に作用し、第2の切換位置
SIIにおいて、燃料定量供給装置の調整シリンダー6
に作用する。個々の切換位置に重要なのは、制御装置内
の内部に設けられた作動シーケンスである。
【0028】第1の入力には、所望のブレーキトルクM
brems、ブレーキ段階BS、あるいは出来れば、一定に
保たれるべき速度Vkonstに対する所望の値等のため
の、減速機スイッチ9においてプリセット可能な信号が
送られる。第2の入力には、本願には明示されていない
測定装置によって絶えず測定される実際の速度値Vist
のための信号が割当られる。
【0029】第1の出力には、比例弁4に対する調整信
号Yが出力される。第2の出力には、減速機2または内
燃機関3に比例弁の出力圧力を割当てるための信号Sが
与えられる。
【0030】入力に加えられる信号に関しては、種々の
場合に分けられる、 1)第1の入力: Vistのためのタコメーター信号 第2の入力: ゼロ位置における減速機スイッチ Vist<Vbegr 2)第1の入力: Vistのためのタコメーター信号 第2の入力: ゼロ位置における減速機スイッチ Vist>Vbegr 3)第1の入力: Vistのためのタコメーター信号 第2の入力: Mbrems(ブレーキ)またはVkonst(一
定)のための減速機スイッチ信号 Vist<Vbegr 4)第1の入力: Vistのためのタコメーター信号 第2の入力: MbremsまたはVkonstのための減速機ス
イッチ信号 Vist>Vbegr
【0031】実際の走行速度Vistのためのタコメータ
ー信号がある場合には、制御装置1内で、または制御に
付随して、超えてはならない許容最高速度Vbegrとの比
較が行われる。この許容最高速度Vbegrは、制御装置1
内に記憶された値であるか、あるいは、制御装置の可能
な第3の入力値として運転者によって前もって与え、
(プリセット)されることができる。
【0032】実際の速度Vistが許容最高速度Vbegr
りも遅ければ、調整装置4および切換装置7に対する調
整および切換信号は与えられない。加速ペダル(アクセ
ル)の作動による運転者の加速要求の際には、所望の加
速と同等の燃料定量供給装置の変位が、ペダルと燃料定
量供給装置との間の直接制御によって行われる。
【0033】現在の実速度が許容最高速度Vbegrに等し
いか、またはそれよりも速ければ、許容最高速度Vbegr
維持のための制御が作動する。制御装置の第2の出力に
燃料定量供給装置を調整装置4に接続する信号が加えら
れる。
【0034】比例弁4は、燃料定量供給装置の調整を変
更する調整シリンダー6のピストンを変位する調整シリ
ンダー6に圧力を加える。それに必要な圧力は、比例弁
4の第1の出力信号によって得られる。絶えず実際の速
度と許容最高速度との比較が、制御装置内に組み込まれ
た制御器において行われる。内燃機関の制御は、許容最
高速度Vbegrを超えなくなるまで行われる。実際の現在
のVistが許容最高速度Vbegrよりも小さく、かつ、減
速器スイッチ9に、第2の入力に加えられる所望のブレ
ーキトルクMbremsに対する信号が前もって与えられて
いれば、制御装置が第2の出力に、減速機と比例弁4の
接続のための信号を与える。第1の出力に、流体充填度
を変更する適切な出力圧力を供給するため比例弁に調整
信号が加えられる。
【0035】傾斜面の走行のとき、そして減速機スイッ
チ9のプリセット(予設定)が「一定速度」であると
き、制御に付随して、プリセットした速度Vkonstと実
際の現在の速度との比較が行われる。VistとVkonst
が異なるとき、制御装置1が第2の出力に、減速機2と
比例弁4の接続信号を与える。一定速度達成に必要な出
力圧力供給のための比例弁への調整信号Yが第2の出力
に加えられ、この出力圧力が減速機の流体充填度を変更
し、したがって適切なブレーキ(減速)モーメントを発
生する。
【0036】本発明のさらに他の面では、走行特性に有
利な追加の機能を果たすことができるように、さらに開
発し、構成することができる。それには、下記が含まれ
る。 1)優先の設定 2)一定速度機能作動中の駆動機関の空転(低速運転)
【0037】第1の課題は、運転者の操作ミスが行われ
ないこと、たとえば、減速機スイッチ9と、ペダルまた
はアクセル操作、すなわち速度上昇が達成されるように
駆動機関の出力調整要素5の調整とによる減速機の同時
作動が行われないことである。この場合には、減速機2
と駆動機関3は差動的に働く(一方が作動するとき他方
は作動しない)。減速機のスタートとアクセルペダルの
操作によっては、どちらのシステムでも満足できる結果
は達成されない。この場合には、以前から作動システム
のどれが優先順位を有しているかを決定しておくのが得
策である。この場合、減速機に優先権が与えられること
が好ましい。あるいはまた、最後に運転者によって操作
された機能(ペダルまたは減速機スイッチ9)を作用さ
せる方法もある。
【0038】最高速度のときに減速機とペダルまたはア
クセル操作を同時に作動させた場合、優先順位を減速機
操作に与えることが好ましい。
【0039】さらに、減速機または減速機機能「一定速
度」の操作の場合には、作動機を空転(無負荷)位置に
置くことを推奨する。本願には詳細に説明しないが、パ
イロット弁として適切な多方向パイロット弁の使用が可
能である。他の方法は、空気圧調整シリンダー制御のた
めの追加のパイロット弁を設けることにある。
【0040】これ等の追加の機能もまた同様に制御装置
によって実現できるが、しかし、この目的のため、さら
に他の入力および出力を設け、そして制御装置における
入力および出力値のさらに他の関係を決めなければなら
ない。この制御装置は、たとえば、必要に応じて比較部
および接続部を追加に設けることができるので、よりコ
ンパクトとなる。
【0041】本発明の構成による基本的制御機構の実施
例は、使用条件によって、追加の機能を拡大することが
できる。
【0042】
【発明の効果】請求項1によれば、取付けた減速機を有
する車両内にある減速制御装置と、牽引運転の際にさら
に予め設定可能な速度の許容最高値を超えたとき駆動機
関制御のための、減速制御装置に含まれる調整装置とが
利用されることによって、制御装置および調整装置だけ
でも車内のスペースの利得を意味している全システムの
コンパクト化が達成される。故障の確率は、システム構
成要素の数の減少により減少する。
【0043】請求項2によれば、現在の実速度を予め設
定できる許容最高速度と比較し、かつ最高速度を超えた
ときおよび減速機がゼロ位置にあるとき、調整装置が駆
動機関に結合され、そして最高速度を超えたときおよび
減速スイッチへの信号が存在するとき、調整装置が減速
機に結合されるように作用する。
【0044】本発明のさらに他の面では、このステアリ
ング機構は、それによって追加の有利な機能を果たすこ
とができるようにさらに開発し、改良されることができ
る。第1の方法は、運転者の操作ミスが起きないよう
に、優先順位を決定することであり、たとえば、減速機
スイッチの調整(変位)およびペダルまたはアクセルの
作動、すなわち増速が達成されるような駆動機関の調整
(変位)による減速機の同時作動である。
【0045】請求項9によれば、作動機械の出力調整要
素を、空転(無負荷)位置に達するように調整(変位)
することにより、駆動機関と減速機の交互作動が回避さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】減速機および駆動機関における制御および調節
仕事実現のための制御装置を示すブロック線図である。
【符号の説明】
1 制御装置、 2 減速機、 3 駆動機関、 4 比例弁、 5 燃料定量供給装置、 6 調整シリンダー。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め設定した許容最高速度を超えたと
    き、動力機械制御に加えて制御装置および減速機制御の
    調整装置の使用することを特徴とする車両の速度制御の
    ためのステアリング機構。
  2. 【請求項2】 減速機と出力調整要素を備えた駆動機関
    とを有し、 該減速機が、 2.1 制御装置が設けられていること、 2.2 調整装置が設けられていること、 2.3 少なくとも2つの切換位置、すなわち第1の切
    換位置と第2の切換位置とを有している切換装置が設け
    られていること、 2.4 第1の切換位置において、調整装置が減速機に
    結合されること、 2.5 第2の切換位置において、調整装置が駆動機関
    の出力調整要素に持続されること、 を特徴とする車両に使用する速度制御のためのステアリ
    ング機構であって、 2.6 該制御装置が、 2.6.1 少なくとも2つの入力、すなわち速度信号
    のための入力と、減速機スイッチの信号のための第2の
    入力とが設けられていること、 2.6.2 少なくとも2つの出力、すなわち調整信号
    のための第1の出力と、切換信号のための第2の出力と
    が設けられていること、 を特徴とし、 2.7 第1の入力が、車両の実際の速度または車輪の
    回数を測定する測定装置に結合され、 2.8 第1の出力が、調整装置に結合され、 2.9 第2の出力が、切換装置に結合され、 2.10 実際の現在の速度を予め設定可能な許容最高
    速度と比較する手段を有し、かつその手段が、 − 最高速度を超え、減速機がゼロ位置にあるとき、調
    整装置が駆動機関に結合され、 − 最高速度を超え、減速機スイッチからの信号がある
    とき、調整装置が減速機に結合されるようになっている
    ことを特徴とする車両の速度制御のためのステアリング
    機構。
  3. 【請求項3】 3.1 調整装置が、空気圧比例弁とし
    て実施されており、 3.2 駆動機関の出力調整要素に空気圧調整シリンダ
    ーが配置されていることを特徴とする請求項2に記載の
    車両の速度制御のためのステアリング機構。
  4. 【請求項4】 前記切換装置が多方向弁であることを特
    徴とする請求項2または3に記載の車両の速度制御のた
    めのステアリング機構。
  5. 【請求項5】 最高速度以下であり、減速機スイッチか
    らの信号があり、そして出力調整要素で作動される第2
    の制御装置の同時作動のときに、切換装置が第1の切換
    位置をとることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1
    項に記載の車両の速度制御のためのステアリング機構。
  6. 【請求項6】 6.1 減速機スイッチの信号として、
    所望の調整可能な速度値の維持(一定速度機能)が加え
    られ、 6.2 手段が、実際の現在の速度と所望の一定速度と
    の連続比較を行い、そして異なるときは、減速機の制御
    によって所望の速度値の調整を行うことを特徴とする請
    求項2〜5のいずれか1項に記載の車両の速度制御のた
    めのステアリング機構。
  7. 【請求項7】 前記手段が、制御装置に集積した論理回
    路であることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項
    に記載の車両の速度制御のためのステアリング機構。
  8. 【請求項8】 前記制御装置が、手段として予めプログ
    ラムできるルーチンが作成されるマイクロプロセッサー
    として実施されていることを特徴とする請求項2〜6の
    いずれか1項に記載の車両の速度制御のためのステアリ
    ング機構。
  9. 【請求項9】 減速機スイッチからの信号「一定速度
    (Vkonst)」があるとき、駆動機関の出力調整要素が
    最初に空転(無負荷)位置にもたらされることを特徴と
    する請求項2〜8のいずれか1項に記載の車両の速度制
    御のためのステアリング機構。
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