JPH01136833A - 車速自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的】

（産業上の利用分野） この発明は、車両の走行速度をある設定した速度に自動
的に制御するのに使用される車速自動制御装置に関する
ものである。 （従来の技術） この種の車速自動制御装置としては、従来より種々の構
成のものがあるが、そのなかには、実車速に比例した動
作データを出力する車速センサーと、クルーズ指令信号
を出力するコマンドスイッチと、前記コマンドスイッチ
の操作に応答して前記車速センサーの動作データを記憶
する車速記憶手段と、スロットルバルブを駆動するアク
チュエータと、実車速と記憶車速との差に対応して前記
アクチュエータに指令を送る制御手段とを備えた車速自
動制御装置があった。 この車速自動制御装置では、コマンドスイッチのうちセ
ットスイッチをＯＮ操作したのち、ＯＦＦ操作すること
により、前記ＯＦＦ操作時の車速が記憶され、制御手段
が前記記憶車速と実車速との差εを算出すると共に、実
車速と約３〜４回位前にサンプリングした車速との差α
を算出し、このε、αによって７クチユエータの制御時
間Ｔを、Ｔ＝に・α＋εの式から制御手段により求めて
アクチュエータに指令を送り、このアクチュエータの作
動によってスロットルバルブを駆動して、実車速を上記
記憶車速に調整して定速走行するようにしており、高速
道路等での走行に大変便利なものである。 （発明が解決しようとする問題点） ところが、上記した従来の車速自動制御装置では、定速
走行中におけるスロットルバルブの過敏な反応を防止し
て乗りごこちを良くするために、制御手段により実車速
と約３〜４回位前にサンプリングした車速との差αを算
出して、アクチュエータの制御時間ＴをＴ＝に一α＋ε
の式から求めていたが、上り坂や下り坂などのように道
路条件が変化した際（過渡応答時）、前述のようにαを
算出するのに約３〜４回位前にサンプリングした車速を
用いているので、道路条件の変化の検出が遅くなって過
答応答時の対応が遅れるという問題点があり、実車速が
減少したり、増加したりして前方または後方の車に接近
しすぎる危険がありうるため、運転者の心理的な負担が
増大するという問題点があった。 （発明の目的） そこでこの発明は、上述した従来の問題点に着目してな
されたもので、定速走行状態においてスロットルバルブ
が制御手段によって過敏に作動するのを防止すると共に
、過渡応答状態において実車速と記憶車速との差を急速
に収束させることができるようにした車速自動制御装置
を提供することを目的とし７ている。

【発明の構成】

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するためのこの発明に係る車速自動制
御装置の構成を第１図に示す機能ブロック図を用いて説
明すると、実車速に比例した動作データを出力する車速
センサー１と、クルーズ指令信号を出力するコマンドス
イッチ２と、前記コマンドスイッチ２の操作に応答して
前記車速センサー１の動作データを記憶する車速記憶手
段３と、スロットルバルブ４を駆動するアクチュエータ
５と、単位時間当りの加速度が設定値ｉよりも大きい値
の場合には実車速とＮ、サンプリング前の車速との差を
選ぶと共に前記加速度が設定値ｉよりも大きくない値の
場合には実車速とＮ２サンプリング前（ただし、Ｎ、＜
Ｎ２）の車速との差を選ぶ選択手段６と、前記選択手段
６により選んだ車速の差および実車速と記憶車速との差
から求めた制御時間によって前記アクチュエータ５を駆
動する制御手段７と、を備えたものである。 （作用） この発明に係る車速自動制御装置において、第１図に示
したように、選択手段６は、Ｎ、＜Ｎ２なる関係で、単
位時間当りの加速度が設定値ｉよりも大きい値の場合に
は実車速とＮ、サンプリング前の車速との差を選ぶと共
に、前記加速度が設定値ｉよりも大きくない値の場合に
は実車速とＮ２サンプリング前の車速との差を選ぶので
、定速走行状態においては加速度が小さく設定値ｉより
も大きくない値のため、選択手段６によりＮ２サンプリ
ング前の車速によって算出した車速の差を選び、細かく
変化する車速の差の影響を吸収してアクチュエータ５を
介したスロットルバルブ４が過敏に作動するのを防止す
る。また、定速走行中に例えば道路負荷の変化などによ
って過渡応答状態になった際には、加速度が大きくなっ
て所、定値ｉよりも大きな値になるため、選択手段６に
よってＮ１サンプリング前の車速で算出した車速の差を
選び、制御手段７により道路負荷の変化に対応してすば
やくアクチュエータ５を作動させ、急速に実車速を記憶
車速へ収束させる。 したがって、加速度の変化によってＮ、＜Ｎ２なる関係
で車速の差を算出するサンプリング位置が変化するため
、定速走行時と過渡応答時との状態にそれぞれ適合した
制御時間で７クチユエータ５を作動させる。 （実施例） 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 第２図〜第５図は、この発明に係る車速自動制御装置の
一実施例を示す図である。 第２図は、車速自動制御装置の回路構成を示す説明図で
あって、第２図において、１１は実車速に比例した動作
データを出力する車速センサー（第１図に示す車速セン
サー１に対応）、１２はクルーズ指令信号を出力するコ
マンドスイッチ（第１図に示すコマンドスイッチ２に対
応）であり、このコマンドスイッチ１２には、セットス
イッチ１２ａ、リジュームスイッチ１２ｂおよびアクセ
ルスイッチ１２Ｃが含まれる。そして、前記車速センサ
ー１１およびコマンドスイッチ１２からの出力は各々コ
ントローラ１３内のインターフェース１４およびインタ
ーフェース１５を経て同じくコントローラ１３内の制御
部であるマイクロコンピュータ１６に入力される。この
マイクロコンピュータ１６には、前記コマンドスイッチ
１２のうちセットスイッチ１２ａのＯＮ操作した後のＯ
ＦＦ操作に応答して前記ＯＦＦ操作時の車速（実車速）
を車速センサー１１から出力する動作データ（パルス信
号数）を記憶する車速記憶手段（第１図に示す車速記憶
手段３に対応）と、Ｎ、＜Ｎ２なる関係で、単位時間当
りの加速度が設定値ｉよりも大きな値の場合には実車速
とＮ１サンプリング前の車速との差を選ぶと共に、前記
加速度が設定値Ｉよりも大きくない値の場合には実車速
とＮ２サンプリング前の車速との差を選ぶ選択手段（第
１図に示す選択手段６に対応）と、前記選択手段により
選んだ車速の差、および車速センサー１１から出力する
実車速に比例したパルス信号数と前記車速記憶手段に記
憶されたパルス信号数との差から、ＴＡＣτ＝に、・α
＋εまたはＴＡＣＴ＝に２　ｅα＋εの式で算出した制
御時間ＴＡＣτによって後述するアクチュエータ２０を
駆動する制御手段（第１図に示す制御手段７に対応）と
、を内蔵している。 ２０はアクチュエータであり、このアクチュエータ２０
は、第３図にも示すように、ベントバルブ２１と、セー
フティバルブ２２と、バキュームバルブ２３とを備え、
ベントバルブ２１とセーフティバルブ２２の各々一端は
大気開放となっていると共に、バキュームバルブ２３の
一端はインテークマニホールド（負圧源）に接続してい
る。また、各バルブ２１．２２．２３の他端は、ケーシ
ング２５とダイヤフラム２６の片面側（第３図右面側）
とにより形成された負圧室２７に連通しており、ダイヤ
フラム２６の他面側（第３図左面側）にはコントロール
ワイヤ２８の一端側が接続していると共に、コントロー
ルワイヤ２８の他端側は図示しないスロットルバルブ（
第１図に示すスロットルバルブ４に対応）を駆動するス
ロットルバルブ軸２２に連結している。 さらに、３１はコントローラ１３内にあってマイクロコ
ンピュータ１６からの出力に応じてベントバルブ２１を
ＯＮ・ＯＦＦ制御するベントバルブ用スイッチング部、
３２は同じくコントローラ１３内にあってマイクロコン
ピュータ１６からの出力に応じてバキュームバルブ２３
ｅＯＮ・ＯＦＦ制御するバキュームバルブ用スイッチン
グ部、３３は同じくコントローラ１３内にあってマイク
ロコンピュータ１６からの出力に応じてアクチュエータ
２０に対する電源供給をＯＮ　−ＯＦＦ制御するアクチ
ュエータ用スイッチング部であり、この際の電源供給の
０Ｎ−ＯＦＦはリレーコイル３５ａおよびリレースイッ
チ３５ｂから成るリレー３５を介してなされる。 また、３７はブレーキスイッチ、３８はブレーキランプ
であって、ブレーキ操作した際にシステムをキャンセル
するための信号がコントローラ１３内のインターフェー
ス３２を経てマイクロコンピュータ１６内に入力される
。 さらに、４１は定電圧回路、４２はリセット回路、４３
は電源、４４は制御装置用のメインスイッチ、４５はク
ルーズランプである。 次に、このような構成による車速自動制御装置の動作に
ついて説明すると、まず、車速自動制御装置を作動させ
るにはメインスイッチ４４をＯＮ状態にしておく、この
とき、゛車速センサー１１は実車速に比例した動作デー
タであるパルス信号を出力し、このパルス信号をコント
ローラ１３内のマイクロコンピュータ１６に入力して一
定時間毎にサンプリングし、車速に比例したパルス信号
数をサンプリング毎に常時マイクロコンピュータ１６に
認識させておく。この状態において、セットスイッチ１
２ａをＯＮ操作してセット信号をマイクロコンピュータ
１６に入力させた後に、セットスイッチ１２ａをＯＦＦ
操作してセット信号が解除されると、クルーズランプ４
５が点灯すると共に、マイクロコンピュータ１６がベン
トバルブ２１およびセーフティバルブ２２をＯＮ状態に
することによって閉じて負圧室２７を大気と遮断し、且
つセットスイッチ１２ａをＯＦＦｍ作したときの車速に
対応したセットイニシャライズでバキュームバルブ２３
をＯＮ状態にすることによって開いて負圧室２７内に負
圧を導入し、コントロールワイヤ２８を介してスロット
ルバルブ軸２２が所定位置で保持される。この後は、ア
クセルペダルを放してもスロットルバルブ軸２２は所定
位置で保持されるため、定速走行が行われる。 このように定速走行を開始すると、第４図に示すプログ
ラムも作動している。 このプラグラムを第５図も含めて詳細に説明すると、ま
ず、ステップ１０１において、実車速を所定時間毎にサ
ンプリングした最新のサンプリング信号ＳＰＩと、セッ
トスイッチ１２ａをＯＮ操作したのちのＯＦＦ操作した
ときに記憶したサンプリング信号ＳＰＣ（記憶車速）と
の差εをε＝ＳＰ１−ＳＰＣの式から算出し、次のステ
ップ１０２において、前記最新のサンプリング信号ＳＰ
Ｉと１回前にサンプリングしたサンプリング信号ＳＰ２
との差、すなわち走行時の車両における現在の加速度α
をα＝ＳＰ１−ＳＰ２の式から算出する。 そして、ステップ１０３において、前記ステップ１０２
で算出して正数化した加速度αが設定値ｉよりも大きな
値であるか否かを判断し、前記ステップ１０３において
、加速度αが設定値ｉよりも大きくない値であると判断
した場合（ＮＯ）には、定速走行状態にあると判断して
次のステップ１０４において、前記最新のサンプリング
信号ＳＰＩと３回前（Ｎ２）にサンプリングしたサンプ
リング信号ＳＰ４との差αをα＝ＳＰｌ−５Ｐ４の式か
ら新たに算出し、次のステップ１０５において、ステッ
プ１０１で算出した実車速と記憶車速との差ε、ステッ
プ１０４で算出した最新のサンプリング信号ＳＰＩと３
回前のサンプリング信号ＳＰ４との差α、および定速走
行時に適合したに！定数によって、ＴＡＣ丁＝に１　・
α＋εの式からアクチュエータ２０の制御時間ＴＡＣＴ
を制御手段７で算出する。さらに、次のステップ１０６
において、前記ステップ１０５で算出した制御時間ＴＡ
Ｃτによってアクチュエータ２０のベントバルブ２１ま
たはバキュームバルブ２３をＯＮ・ＯＦＦ制御し、実車
速を記憶車速に一致させる車速制御を行う。 つまり、例えば僅かな道路負荷の変化によって実車速が
記憶車速よりも僅かな値だけ小さくなった場合には、前
記ステップ１０５で算出した制御時間ＴＡＣＴによって
バキュームバルブ用スイッチング部３２を通電し、／ヘ
キュームパルブ２３をＯＮ状態にして負圧室２７内に負
圧を導入し、これによりスロットルバルブ軸２２をバル
ブ開方向に若干回動させて車速を僅かに増大させる。 一方、実車速が記憶車速よりも僅かな値だけ大きくなっ
た場合には、前記ステップ１０５で算出した制御時間Ｔ
ＡＣＴによってベントバルブ用スイッチング部３１を通
電し、ベントバルブ２１をＯＦＦ状態にして負圧室２７
内に大気を導入し、これによりスロットルバルブ軸２夕
をバルブ閉方向に回動させて車速を僅かに低下させる。 したがって、上記のような動作を繰返すことによって、
定速走行状態での実車速を制御する。 また、前記ステップ１０３において、加速度αが設定値
ｉよりも大きな値であると判断した場合（Ｙ　Ｅ　Ｓ）
には、定速走行状態から過渡応答状態に移行したと判断
して次のステップ１１０において、ステップ１０１で算
出した現在の車速と記憶車速との差ε、ステップ１０２
で算出した最新のサンプリング信号ＳＰＩと１回前（Ｎ
ｌ）にサンプリング域したサンプリング信号ＳＰ２との
差α、および過渡応答状態に適合したに２定数によって
、ＴＡＣＴ＝に２　・α＋εの式からアクチュエータ２
０の制御時間ＴＡＣ丁を制御手段７で算出する。さらに
、次のステップ１１０で算出した制御時間ＴＡＣＴによ
ってアクチュエータ２０のベントバルブ２１およびバキ
ュームバルブ２３を０Ｎ−ＯＦＦ制御し、実車速を記憶
車速に一致させる制御を行う。 つまり、定速走行中に例えば坂道などで道路負荷が増大
または減少し、実車速が大きく低下または増加した場合
には、前記ステップ１１０で算出した制御時間ＴＡＣＴ
はアクチュエータ２０の作動量を大きくするために長い
時間となり、第５図に示す上り坂などのように実車速が
大きく低下したときには、バキュームバルブ用スイッチ
ング部３２を介したバキュームバルブ２３のＯＮ状態に
より、スロットルバルブ軸２９をバルブ開方向に大きく
回動して実車速を増加させる。 他方、下り坂などのように実車速が大きく増加した場合
には、ステップ１１０で算出した制御時１ｔｉｌＴＡｃ
ｒによって、ベントバルブ用スイッチング部３１を介し
たベントバルブ２１のＯＮ状憇により、スロットルバル
ブ軸２９をバルブ閉方向に大きく回動して実車速を減少
させる。 したがって、定速走行中の加速度αによってそのときの
車両の状態を判断し、定速走行状態の場合には最新のサ
ンプリング信号ＳＰＩと３回前（Ｎｌ　）のサンプリン
グＳＰ４との差αを適用するため、僅かな車速の差によ
ってアクチュエータ２０を介したスロットルバルブ軸２
９が過敏に作動することはない。また、定速走行状態か
ら過度応答状態に移行した場合には、最新のサンプリン
グ信号ＳＰＩと１回前（Ｎ１）のサンプリング信号ＳＰ
２との差αを適用するため、車速の差αが現在の車両の
状態から懸離れた値にはならず、実車速と記憶車速との
差を急激に一致させる。 なお、上記した実施例では、Ｎ、サンプリングを１回前
のサンプリング信号ＳＰ２として説明し、Ｎ２サンプリ
ングを３回前のサンプリング信号ＳＰ４として説明した
が、各サンプリングはＮ１＜Ｎ２なる関係であれば良く
、各サンプリングは１回前と３回前に限定されるもので
はない。 また、上記した実施例では、負圧制御式のアクチュエー
タ２０を例に挙げて説明したが、正圧制御式のアクチュ
エータや、ポンプ駆動による負圧駆動式のアクチュエー
タや、モータの回転によってスロットルバルブ軸２９を
回動させるモータ駆動式のアクチュエータなどでも、こ
の発明の技術的な範囲に含まれることは言うまでもない
ことである。

【発明の効果】

以上説明してきたように、この発明に係る車速目動制御
装置によれば、実車速に比例した動作データを出力する
車速センサーと、クルーズ指令信号を出力するコマンド
スイッチと、前記コマンドスイッチの操作に応答して前
記車速センサーの動作データを記憶する車速記憶手段と
、スロットルバルブを駆動するアクチュエータと、単位
時間当りの加速度が設定値ｉよりも大きな値の場合には
実車速とＮ１サンプリング前の車速との差を選ぶと共に
前記加速度が設定値ｉよりも大きくない値の場合には実
車速とＮ２サンプリング前（ただし、Ｎ、＞Ｎ２）の車
速の差を選ぶ選択手段と、前記選択手段により選んだ車
速の差および実車速と記憶車速との差から求めた制御時
間によって前記アクチエータを駆動する制御手段と、を
備えた構成としたことにより、定速走行中の加速度が設
定値ｉよりも大きくない値による定速走行状態の場合に
は実車速とＮ２サンプリング前の車速との差を選択し、
定速走行中の加速度が設定４ｆｉｉよりも大きな値とな
る過度応答状態の場合には実車速とＮ、サンプリング荊
（Ｎｌ＜Ｎ２）の車速との差を選択するので、定速走行
状態では広いサンプリング域の車速の差をアクチュエー
タの制御に適用するため、僅かな車速の変化によってア
クチュエータが過敏に作動するのを防止でき、過渡応答
状態では狭いサンプリング域の車速の差をアクチュエー
タの制御に適用するため、車速の変化に即した制御を行
うことができるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る車速自動制御装置の一実施態様
による構成を示す機能ブロック図、第２図はこの発明に
係る車速目動制御装置の一実施例による回路構成を示す
回路図、第３図は第２図のアクチュエータの構造を示す
断面図、第４図は第２図のマイクロコンピュータに内蔵
したプログラムを示すフローチャート、第５図は定速走
行中での道路負荷の変化に対する実車速の変化を示す時
間経過図である。 １・・・車速センサー、 ２・・・コマンドスイッチ、 ３・・・車速記憶手段、 ４・・・スロットルバルブ、 ５・・・アクチュエータ、 ６・・・選択手段、 ７・・・制御手段。 特許出願人　　　　自動車電機工業株式会社代理人弁理
士　　　小　　塩　　　間 第１図 ］ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）実車速に比例した動作データを出力する車速セ
   ンサーと、クルーズ指令信号を出力するコマンドスイッ
   チと、前記コマンドスイッチの操作に応答して前記車速
   センサーの動作データを記憶する車速記憶手段と、スロ
   ットルバルブを駆動するアクチュエータと、単位時間当
   りの加速度が設定値ｉよりも大きな値の場合には実車速
   とＮ＿１サンプリング前の車速との差を選ぶと共に前記
   加速度が設定値ｉよりも大きくない値の場合には実車速
   とＮ＿２サンプリング前（ただし、Ｎ＿１＜Ｎ＿２）の
   車速との差を選ぶ選択手段と、前記選択手段により選ん
   だ車速の差および実車速と記憶車速との差から求めた制
   御時間によって前記アクチュエータを駆動する制御手段
   と、を備えたことを特徴とする車速自動制御装置。