JPH01249532A - 車両の制御装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、車両を自動的に一定の速度で走行させる、い
わゆる定速走行装置を備えた車両の制御装置に関する。

〔従来技術〕

従来、車両を自動的に一定の速度で走行させる、いわゆ
る定速走行装置が種々開発されている（例えば、米国特
許筒３，０７０，１８５号記載）。

このような定速走行装置を搭載した車両では、例えば高
速道路等において、運転者がスイッチ等を操作して定速
走行させたい速度に設定することにより、絞り弁の開度
が自動的に調整され、希望の一定速度で継続的に走行さ
せることができ、運転者は常にアクセルペダルを踏んで
いる必要がなく非常に便利である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のごとき従来の車両の制御装置においては
、制御装置の状態によっては車両が所望の目標速度で走
行しない場合１例えば、実際の走行速度が目標速度より
低くなってしまう場合が考えられる。

本発明は、上記のごとき課題を解決するためになされた
ものであり、制御装置の状態に応じて、より適切な制御
を行うことの出来る車両の制御装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の機能を示すブロック図である。

第１図において、１００は既知の定速走行装置であり、
例えば、後記第２図及び第３図の１〜１８で構成された
部分であって、実際の車速と指定された目標車速との偏
差をなくすように内燃機関１０１の絞り弁開度を制御す
ることにより、車両を自動的に指定された一定速度で走
行させる装置である。

また、ｔｏｉは内燃機関であり、燃料噴射制御装置、点
火時期制御装置等を含んでいる。

また、１０２は車速を検出する車速検出手段であり、例
えば後記第２図における車速センサ２４に相当する。ま
た、１０３はアクセルペダルが踏み込まれているか否か
を検出するアクセルペダル検出手段であり、例えば後記
第２図におけるアクセルペダルセンサ２５に相当する。

また１０４は内燃機関の負荷量を検出する負荷検出手段
であり、例えば。

後記第２図の負荷センサ２６に相当する。なお、負荷量
としては内燃機関の絞り弁開度や吸入空気量等を用いる
ことが出来る。

また、制御手段１０５は、車速が所定値以下であり、か
つ、アクセルペダルが踏み込まれていないのに、負荷量
が所定値以上である場合には、上記定速走行装置１００
の動作を停止させると共に内燃機ｒ！Ａ１０１の出力を
制限するように制御するものである。この制御手段１０
４は１例えば後記第２図の制御手段２２とスイッチング
手段２１とに相当する。

上記のように定速走行装置１００の動作を停止させる方
法としては、例えば後記第２図に記載のように、スイッ
チング手段２１によって電源を強制的に遮断するか、あ
るいはコントローラ９の出力端子とアクチュエータ制御
部１３との接続点Ｘの個所を遮断または接地する方法を
用いることが出来る。

また、上記のように内燃機関１０１の出力を制限する方
法としては１例えば後記第２図に記載のように、燃料供
給装置２７の燃料供給量に所定の上限値を設ける方法や
燃料遮断回転速度を通常時より低い値に設定する方法等
（詳細後述）がある、また、点火時期制御装置の設定す
る点火時期を適正値より遅らせる方法もある。

〔作用〕

定速走行装置は、高速自動車道等を一定速度で継続して
走行する場合に使用されるものである。

そのため定速走行装置は１通常、高速自動車道の走行速
度に合わせて所定の設定速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）以
上のときにのみ作動可能になるように設定されている。

したがって停車状態からの発進時や上記の設定速度より
大幅に遅い低速走行時には、定速走行装置を作動させる
必要がないと共に、そのような状態のときに定速走行装
置が作動した場合は、誤動作であると判断することが出
来る。

また、アクセルペダルが踏み込まれていないのに内燃機
関の負荷量が大きい場合は、定速走行装置の誤動作、或
いはアクセルペダルと絞り弁とを連結しているスロット
ルリンク系にひっかかり等の故障が発生してアクセルペ
ダルを踏み込んでいないのに絞り弁が開いている状態の
可能性がある。

本発明は上記の考察に基づき、車速が定速走行装置の不
要域に該当する所定車速（例えば４０１ｍ　／ｈ）以下
の場合であり、かつアクセルペダルが踏み込まれていな
いのに、内燃機関の負荷量が所定値以上である場合には
、定速走行装置の動作を停止させると共に、内燃機関の
出力を制限するように構成している。

上記のように構成したことにより、本発明においては、
仮りに発進時や低速走行時に定速走行装置が動作したり
、スロットルリンク系の故障等によって車両が所望の目
標速度で走行しないような状態になった場合には、自動
的、かつ確実に定速走行装置の動作を停止させることが
出来ると共に内燃機関の出力を制限することが出来るの
で、従来より更に制御性を向上させることが出来る。

〔発明の実施例〕

第２図および第３図は本発明の一実施例図であり、第２
図は全体の構成図、第３図はアクチュエ−タ制御部の構
成およびその動作内容を示す図表である。

まず、第２図において、１〜１８　（１７は第３図に記
載）で構成されている部分は定速走行装置（ＡＳＣＤ）
である。

そして、電源端子１には、図示しないイグニッションス
イッチやヒユーズを介してバッテリが接続されている。

また、スイッチング手段２１は定速走行装置が通常作動
の場合はオンになっている（詳細後述）、また、ＡＳＣ
Ｄリレー３はＡＳＣＤのメインスイッチ４がオンにされ
ると励磁され、その接点がオンになる。また、図示しな
いバッテリは上記電源端子１．スイッチング手段２１お
よび上記ＡＳＣＤリレーの接点を介して操作回路６へ接
続され、かつ、インヒビットスイッチｌｌとブレーキス
イッチ１２とを介してコントローラ９に接続されている
。したがってスイッチング手段２１がオンになっている
通常動作時は、メインスイッチ４がオンにされると、Ａ
ＳＣＤリレー３の接点がオンになって定速走行装置に電
源が接続され、定速走行装置が動作状態になる。この状
態のときは、メインランプ４が点灯し、定速走行装置が
動作していることを表示する。

一方、電源端子２にも図示しないイグニッションスイッ
チやヒユーズを介してバッテリが接続されている。そし
てこの電源端子２はブレーキペダルが踏み込まれたとき
オンになるストップランプスイッチ７を介してコントロ
ーラ９に接続されており、かつ、該スイッチがオンのと
き点灯するストップランプ８が接続されている。したが
ってブレーキペダルが踏み込まれると、ストップランプ
スイッチ７がオンになり、ブレーキ操作がなされた旨の
情報がコントローラ９へ伝送される。

次に操作回路６について説明する。

操作回路６は、操作性の観点からステアリングに設置さ
れ、ステアリングの回転部に設けたスリップリング、即
ち摺動接点を介してコントローラ９に接続されている。

そして操作回路６はセットスイッチ、アクセラレートス
イッチ及びリジュームスイッチから構成され、それぞれ
の一端が前記ＡＳＣＤリレー３を介してバッテリに接続
されている。また、上記各スイッチの他端は、それぞれ
独立にコントローラ９へ接続されている。

次に操作回路６のセットスイッチ、アクセラレートスイ
ッチ及びリジュームスイッチのそれぞれの機能について
説明する。

まず、セットスイッチは定速走行状態を設定するための
スイッチであり、例えば、車両が時速６０ｋｍで走行し
ているときにセットスイッチを一時的に閉じると、以後
、時速６０ｋｍの定速走行を継続する。このような定速
走行状態において、セットスイッチを更に閉じ続けると
、内燃機関ブレーキによって車速を漸次減速させる。即
ち、セットスイッチはコーストスインチとしての機能を
も兼ね備えている。

次に、アクセラレートスイッチはアクセル機能を備えて
おり、定速走行状態においてアクセラレートスイッチを
閉じ続けると、車速を順次上昇させ、その後、アクセラ
レートスイッチを開放すると、この開放時点での車速で
定速走行を実行する。

また、リジュームスイッチは、前記した時速６０に＋ａ
での定速走行状態に設定した後に、ブレーキ操作等によ
って定速走行状態が一時的にキャンセルされ、車速が上
記の定速６０ｋｍ以下に低下した状態で操作すると、車
速を順次増加させて、後で説明する記憶手段に記憶され
た前回の定速走行の速度。

即ち上記の例でいえば時速６０ｋｍの定速走行状態に再
設定する。

次に、車速センサ１０は、コントローラ９に接続されて
おり、車両の走行速度に応じた速度情報をコントローラ
９へ送出する。例えば、車速センサ１０は車両の走行速
度に応じて開閉するスイッチング手段を内蔵しており、
車両の走行速度が増加するに相応してスイッチング手段
の開閉動作が早くなり、このスイッチング手段の開閉動
作による断続信号を速度情報として出力する。

また、前記のごとく、電源端子１はＡＳＣＤリレーから
インヒビットスイッチ１１およびブレーキスイッチ１２
を介してコントローラ９に接続されている。そして、イ
ンヒビットスイッチ１１は、自動変速機の変速レバーが
パーキング・レンジＰ又はニュートラル・レンジＮに設
定されている場合にオフになり、それ以外のレンジ（ド
ライブＤおよびリバースＲ）のときはオンになる接点で
ある。

また、常閉接点であるブレーキスイッチ１２は、ブレー
キペダルが踏込まれたときオフになる。

上記のインヒビットスイッチ１１とブレーキスイッチ１
２との少なくとも一方がオフになると、コントローラ９
による定速走行制御が解除される。

次に、コントローラ９について説明する。

コントローラ９は、定速走行に関する種々の制御処理を
実行するマイクロコンピュータ、定速走行に関する情報
を記憶するた、めの記憶手段、車速センサ１０からの速
度情報に基づいて車速を算出するためのデジタル回路に
よる車速判別部等を内蔵しており、前記の操作回路６及
び車速センサ１０からの各情報に基づいて各種の制御信
号を出力する。

例えば、操作回路６からの情報に基づいてセットスイッ
チが操作されたことを判別すると、車速センサ１０から
の速度情報に基づいて、セットスイッチが操作された時
点における車速を算出して記憶手段に格納するとともに
、この算出した車速に基づいて、当該車速での定速走行
状態へ移行する旨の制御信号を出力する。また、コント
ローラ９はアクセラレートスイッチが操作されたことを
判別すると、定速走行の走行速度を所定の割合で順次増
加させる旨の制御信号を出力する。更にブレーキ操作に
伴うブレーキスイッチ１２の動作等により、定速走行状
態が一時的に解除された後の走行時において、リジュー
ムスイッチが操作されたことを判別すると、前記の記憶
手段に格納された速度情報を読み出すとともに、当該速
度情報に基づいて元の定速走行状態へ復帰させる旨の制
御信号を出力する。

上記のごとき各制御信号によってアクチュエータ制御部
１３を制御する。

次に、第３図に基づいてアクチュエータ制御部１３を説
明する。

第３図（Ａ）に示すごとく、アクチュエータ制御部１３
は、負圧ポンプ１４．エアバルブ１５およびリリースバ
ルブ１６から構成されている。

そして前記のごときコントローラ９がら与えられる制御
信号に応じて、第３図（Ｂ）に示すように負圧ポンプ１
４．エアバルブ１５およびリリースバルブ１Ｇの作動を
制御することにより、所望の負圧を発生させ、その負圧
によってアクチュエータ１７（負圧弁）を作動させる。

なお、第３図（Ｂ）に示すように、定速走行制御の非作
動時は、負圧ポンプ１４が停止すると共に、エアバルブ
１５とリリースバルブ１６とが常時“開″になってアク
チュエータ１７内は大気圧となり、アクチュエータ１７
の作動量はＯになる。また、定速走行制御の作動時は、
目標速度と実際の車速との関係に応じて、負圧ポンプ１
４の作動が制御されると共に、エアバルブ１５およびリ
リースバルブ１６が開閉制御され、それによってアクチ
ュエータ１７の作動量が制御される。

アクチュエータ１７は、ＡＳＣＤ用ワイアによって図示
しない内燃機関の絞り弁に接続されており、アクチュエ
ータ１７の作動量に応じて絞り弁開度が調節され、それ
によって車速か前記のごとき所望の目標速度に制御され
る。

また、第２図において、定速走行装置が作動している状
態では、コントローラ９からの信号によってクルーズラ
ンプ１８が点灯し、車両が定速走行状態にあることを表
示する。

・次に、上記スイッチング手段２１を含めて本発明の特
徴とする制御手段について説明する。

第２図において、２４は車速を検出する車速センサであ
り、例えば、前記の車速センサｌＯと同様のものを用い
ることが出来る。また、車速センサ１０と共用すること
も出来る。

また２５は、アクセルペダルが踏み込まれていることを
検出するアクセルペダルセンサであり、例えばアクセル
ペダルが踏み込まれているときオンになるスイッチを用
いることが出来る。

また２６は、内燃機関の負荷量を検出する負荷センサで
あり、例えば内燃機関の絞り弁開度を検出するセンサや
吸入空気量を検出するセンサを用いることが出来る。

なお、上記の２４〜２６の各センサは、特に独立のセン
サを設けてもよいが、内燃機関の燃料噴射制御装置等の
センサとして設けられている装＝を本発明の装置用とし
て共用してもよい。

次に、制御手段２２は、専用アナログ回路または専用デ
ィジタル回路、或いはマイクロコンピュータ（燃料噴射
制御装置用等のコンピュータと共用可）で構成されてお
り、上記２４〜２６の各手段の信号を入力し、それらの
検出結果に基づいて後述するごとき判別演算を行い、所
定の状態を判別した場合はＡＳＣＤカット信号２３及び
燃料制限指令信号２８を出力する。

また、スイッチング手段２１は、１−ランジスタスイッ
チング回路あるいはリレー等であり１通常時はオンにな
っているが、上記のＡＳＣＤカット信号２３が与えられ
るとオフになる。

上記のようにスイッチング手段２１がオフになると、メ
インスイッチ４をオフにした場合と同様に、コントロー
ラ９等の定速走行装置への電源が遮断されるので、定速
走行装置の動作は確実に停止させられる。

なお、スイッチング手段２１の代わりに、コントローラ
９の出力端子■、すなわちアクチュエータ制御部１３へ
の出力端子と７クチユ工−タ制御部１３との接続点Ｘの
個所を遮断するか、あるいは接地するスイッチング手段
を用いることも出来る。

また、上記のごとく定速走行装置の動作を停止させるだ
けでなく、燃料制限指令信号２８によって燃料供給装置
２７（燃料噴射制御装置や電子制御気化器）の燃料供給
量を制限したり、燃料遮断回転速度を低下させたりする
ことによって、内燃機関の出力を制限することが出来る
。なお、上記の各制御に関する詳細は後述する。

次に、前記の制御手段２２における状態判別演算につい
て説明する。

第４図は、上記制御手段２２をマイクロコンピュータで
構成した場合における状態判別演算の一実施例を示すフ
ローチャートである。このフローは所定時間毎に繰返し
演算される。

第４図において、Ｐ□では、車速が所定値（例えば４ｏ
ｂ／ｈ）以下か否かを判定する。

次に、Ｐ２では、アクセルペダルが踏み込まれているか
否かを判定する。

次に、Ｐ、では、負荷量（絞り弁開度又は吸入空気ｉ）
が所定値以上か否かを判定する。なお、この所定値は１
例えば１通常動作時におけるアクセルペダルが踏みこま
れていない状態、すなわち絞り弁の全開状態（アイドル
開度）における負荷量よりやや大きな値に設定する。

上記のＰ□〜Ｐ、が全でＹＥＳの場合、すなわち、車速
が所定値以下であり、かつ、アクセルペダルが操作され
ていないのに、負荷量が所定値より大きい場合は、Ｐ４
で前記燃料制限指令信号２８を出力して内燃機関の出力
を制限すると共に、ＰｓでＡ　Ｓ　ＣＤ　カフ　ｈ　（
７１号（前記第２図（７）ＡＳＣＤカット信号２３）を
出力する。この信号によって前記のごとく第２図のスイ
ッチング手段２１がオフにされ。

定速走行装置の動作が停止させられる。

次に、前記のＰ４における内燃機関の出力を制限する方
法について説明する。

内燃機関の出力を制限する方法としては、例えば、■燃
料供給量に所定の上限値を設ける方法、■燃料遮断回転
速度（その回転速度に達したら燃料を遮断する回転速度
）を通常の値より低い値に設定する方法がある。

まず、■燃料供給量に所定の上限値を設ける方法は、燃
料供給量の上限値を１例えば通常の最大燃料供給量の３
０％程度の値に制限し、絞り弁が大きく開かれて吸入空
気量が増大しても燃料を上記の上限値以上には供給しな
いようにするものである。このようにすると、仮りに絞
り弁が全開にされても燃料が少量しか供給されないので
、混合気が希薄化し、リーン燃焼の状態になって機関の
出力は大幅に低下し、急加速不能になる。この状態では
機関不調状態になるが、上記の上限値を適宜設定すれば
機関が停止するおそれはない。

この方法を実現するには、例えば、燃料供給装置２７が
燃料噴射制御装置の場合は、燃料噴射パルス＠ＴＰに通
常時の最大値より低い上限値を設ければ良い。また、電
子制御気化器の場合は、気化器のメイン系の燃料通路あ
るいは混合気通路を電磁弁で遮断するように構成すれば
良い。この場合１こはスロー系やパワー系は作動可能な
ので、低速走行は可能であり、車両走行が全く不能にな
ることはない。

次に、■燃料遮断回転速度を通常の値より低い値に設定
する方法は、燃料遮断回転速度を通常時における値（内
燃機関の型式に応じて定めらる値、例えば７０００ｒｐ
ａ＋）よりも大幅に低い値（例えば２５００ｒｐｍ　）
に設定するものである。このようにすると、絞り弁が開
かれて回転速度が上昇し、上記の設定値に達すると直ち
に燃料遮断が行われるので、その値以上には回転が上昇
しない。

次に、第５図は、燃料供給装置２７が燃料噴射制御装置
である場合における上記■の方法を実現するための演算
を示すフローチャー１〜である。

第５図において、まず、ＰＬｌｌでは、基本噴射パルス
ＩＩＩｇＴｐを読み込む。このＴｐの値は、吸入空気量
Ｑと回転速度Ｎとから、Ｔｐ＝に−Ｑ／Ｎ　（Ｋは定数
）の数式にしたがって演算でも求めたものである。なお
、実際の噴射量Ｔｉは、上記のＴＰに後述するごとき各
種の補正を施したものである。

次に、Ｐ１□では、各種の補正係数ＣＯＥ　Ｆを読み込
む。この補正係数としては１例えば、低水温増量、始動
増量及び始動後増量、アイドル後増量、加減速補正、高
水温増量等の補正係数がある。

次に、Ｐ□２では、空燃比補正係数αを読み込む。

この空燃比補正係数αは、混合気の空燃比を所定値に保
つようにフィードバック制御する場合の補正係数である
。

次に、Ｐ工、では、バッテリ電圧の変動に対応した電圧
補正量Ｔｓを読み込む。

次に、Ｐ２．では、上記のＰ□。〜Ｐ１．で読み込んだ
値から燃料噴射；ｉ　Ｔ　ｉを演算する。

なお、上記のＴｉは、例えば下記（１）式に従って演算
する。

Ｔｉ＝ＴｐＸＣＯＥＦＸα＋Ｔｓ　　−（１）次に、Ｐ
ｏ、では、内燃機関の回転速度Ｎが前記第４図のＰ４で
設定（燃料制限指令信号によって燃料噴射制御装置内で
設定）した燃料遮断回転速度ＮＣ＝Ｄ以上か否かを判定
し、ＹＥＳの場合はＰｌＧへ行ってＦＣフラグをセット
した後、Ｐｉ□へ行って燃料噴射量ＴｉをＱ（すなわち
燃料遮断）にして出力する。

Ｐ８．でＮｏの場合は、Ｐｚ８へ行き、回転速度Ｎがリ
カバー回転速度ＮＲ（回転速度がそれ未満になったら燃
料遮断を停止して燃料供給を再開する値）以上か否かを
判定する。

Ｐｚ８でＮｏの場合、すなわち回転速度がリカバー回転
速度ＮＲ未満まで低下した場合は、Ｐ２．でＦＣフラグ
をクリアした後、Ｐ２□へ行って前記Ｐ　１４で演算し
た燃料噴射量Ｔｉの値をそのまま出力する。

Ｐｚ８でＹＥＳの場合は、Ｐｚ９へ行く。

ＰｌｇでＳＥＴの場合、すなおちＦＣフラグがセラ１〜
されている燃料遮断状態の場合は、Ｐ□７へ行ってその
まま燃料遮断状態を継続する。

Ｐｏ、でＣＬＲの場合は、Ｐｚ　ｏ　ｓ　Ｐ　ｚ　□の
経路を通って燃料噴射量Ｔｉの値をそのまま出力する。

上記のように、第５図のフローチャートにおいては、内
燃機関の回転速度がＮＧに達すると燃料遮断を行うので
、回転速度がＮＣ以上にならないように制御することが
出来る。そのため、例えば、絞り弁開度を調節するスロ
ットルリンク系に引っかかりが生じて絞り弁が開きっば
なしになったような故障が発生した場合でも、回転速度
がＮ０以上にはならないように制御することが出来る。

したがって上記のＮＣ＝Ｄの値を運転上問題が生じない
程度の低い値に設定しておけば、常に安定した制御を行
なうことが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく、本発明においては、車速が定速走
行装置の不要域に該当する所定車速以下の場合であり、
かつアクセルペダルが踏み込まれていないのに、内燃機
関の負荷量が所定値以上である場合には、定速走行装置
の動作を停止させると共に、内燃機関の出力を制限する
ように構成しているので、仮りに発進時や低速走行時に
定速走行装置が動作したり、スロットルリンク系の故障
等によって車両が所望の目標速度で走行しないような状
態になった場合には、自動的、かつ確実に定速走行装置
の動作を停止させることが出来ると共に内燃機関の出力
を制限することが出来るので、従来より更に制御性を向
上させることが出来る、という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能を示すブロック図、第２図および
第３図は本発明の一実施例図、第４図及び第５図は上記
の実施例における演算内容を示すフローチャートの一実
施例図である。 く符号の説明〉 １．２・・・電源端子　　　３・・・ＡＳＣＤリレー４
・・・メインスイッチ　　５・・・メインランプ６・・
操作回路 ７・・ストップランプスイッチ ８・・・ス１−ツブランプ　　９・・・コントローラ１
０・・車速センサ １トインヒビットスイッチ １２・・・ブレーキスイッチ １３・・・アクチュエータ制御部 Ｉ４・・負圧ポンプ　　　　Ｉ５・・・エアバルブ１６
・・・リリースバルブ　　１７・・・アクチュエータ１
８・・・クルーズランプ　　２Ｉ・・・スイッチング手
段２２・・制御手段 ２３・・・ＡＳＣＤカットイａ号 ２４・・車速センサ ２５・・・アクセルペダルセンサ ２６・・・負荷センサ　　　　２７・・・燃料供給装置
２８・・・燃料制限指令信号 ｉｏｏ・・・定速走行装置　　１０１・・・内燃機関１
０２・・・車速検出手段 １０３・・アクセルペダル検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　実際の車速を目標車速に一致させるように内燃機関の
   絞り弁開度を帰還制御することによって車両を自動的に
   所定の目標速度で走行させる定速走行装置を備えた車両
   の制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、
   アクセルペダルが踏み込まれているか否かを検出するア
   クセルペダル検出手段と、内燃機関の負荷量を検出する
   負荷検出手段と、上記各手段の検出結果に基づき車速が
   所定値以下でアクセルペダルが踏み込まれていないとき
   に負荷量が所定値以上である場合には上記定速走行装置
   の動作を停止させると共に内燃機関の出力を制限する制
   御手段と、を備えた車両の制御装置。