JPH02189236A - 車両速度制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は車両速度制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、乗用車には高速道路、自動車専用道路などで長時
間の定速走行を容易にするため、例えば実開昭６２−１
３２８２７号公報に示す定速走行装置がある。この定速
走行装置は悪路、即ち、摩擦係数の小さい、あるいは摩
擦係数が一定でない路面での車両安定性を高めるために
、定速走行中に駆動輪にスリップが発生し、そのスリッ
プ率が所定のスリップ率範囲から外れると、定速走行を
解除してスロットル弁を全開方向に操作するようになっ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記定速走行装置ではスリップ発生によ
り定速走行が解除されると、スロットル弁が全閉方向に
操作されるため、高速走行中においては逆に急減速によ
るスリップを招き、安全性の点で問題がある。

このため、スリップの発生時にも定速走行は続行させる
のが望ましい。しかし、駆動輪のスリップがおさまった
後、再び元の車速で定速走行を続行した場合、再びスリ
ップが発生するおそれが大きい。即ち、例えば、実際の
路面で考えれば雪道を定速走行中に駆動輪のスリップが
発生し、−時的に目標車速を低下させてスリップを抑制
できたとしても、スリップがおさまれば元の目標車速を
目標に走行することとなり、車両は滑り易い路面（雪道
）上を走行しているかぎり、再びスリップすることとな
る。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的は定速走行中にスリップ率が所定のス
リップ率範囲から外れると、スリップ率が前記スリップ
率範囲内となるように車速を減少させるとともに、定速
走行の目標車速を若干減少させて路面にあった新たな目
標車速に自動的に修正し、悪路上においても定速走行を
安全に実現することができる車両速度制御装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するため、車両の駆動輪に加
わるトルクを調整するトルク調整手段と、車両の走行速
度を検出する車速検出手段と、前記車速検出手段の検出
結果に基づいて車両の速度が所望の目標車速になるよう
に前記トルク調整手段を制御して定速走行を行わせる定
速走行制御手段と、前記駆動輪の速度を検出する駆動輪
速検出手段と、前記車速検出手段及び駆動輪速検出手段
の検出結果に基づいてスリップ率を算出するスリップ率
算出手段と、前記スリップ率算出手段により算出された
スリップ率が所定のスリップ率範囲から外れたとき、前
記駆動輪に加わるトルクを減少させるように前記トルク
調整手段を制御するスリップ率低減手段と、前記定速走
行制御手段の作動中において、前記スリップ率算出手段
により検出されたスリップ率が所定のスリップ率範囲か
ら外れたとき、その定速走行中における目標車速を若干
減少させる目標車速変更手段とを備えた車両速度制御装
置をその要旨とする。

又、前記目標車速変更手段は前記スリップ率算出手段に
より算出されたスリップ率に応じて速度減少量を設定す
るようにするのがよい。

又、目標車速が変更されたことを報知するための変更報
知手段を設けてもよい。

［作用］ 定速走行制御手段の作動中において、車速検出手段の検
出結果及び駆動輪速検出手段の検出結果に基づいてスリ
ップ率算出手段により算出されたスリップ率が所定のス
リップ率範囲から外れると、スリップ率低減手段により
駆動輪に加わるトルクが減少するようにトルク調整手段
が制御され、これによりスリップ率が低減される。又、
スリップ率が所定のスリップ率範囲から外れると、目標
車速変更手段によりその定速走行中における目標車速が
若干減少される。その結果、スリップ率が所定のスリッ
プ率範囲内におさまった後、若干減少された目標車速に
て車両が定速走行され、車両の安全性が向上される。

又、目標車速変更手段はスリップ率算出手段により算出
されたスリップ率に応じて速度減少量を設定するものと
することにより、速度減少量の過不足をなくして目標車
速を適切に減少させることができる。

又、目標車速が変更されたことを報知するための変更報
知手段を設けることにより、定速走行の目標車速が変更
されたことを運転者に認識させることができる。

［実施例］ 以下、この発明をガソリンエンジン搭載車両に具体化し
た一実施例を第１〜５図に従って説明する。

第１図に示すように、エンジン１には吸気管２と排気管
３が接続され、吸気系におけるサージタンク４の直前に
は空気流量を制御するスロットル弁５が設けられている
。このスロットル弁５にはトルク調整手段としてのスロ
ットル駆動モータ６が駆動連結され、同モータ６の駆動
によりスロットル弁５が開閉される。本実施例ではスロ
・ノトル駆動モータ６としてステップモータを使用して
いる。

そして、吸入空気は吸気ボート７を経て吸気弁８が開い
て燃焼室９へ吸入される。又、その空気に図示しない電
子式燃料噴射装置で制御される燃料噴射弁１０からの燃
料が混合され、点火プラグ１１で着火しピストン１２を
押し下げ機関トルクを生む。燃焼後のガスはピストン１
２の動きに従って排気弁１３が開いたときに排気管３、
触媒コンバータ１４を通って排出される。

前記サージタンク４には圧力センサ１５が設けられ、同
センサ１５にて吸気管圧力が検出される。

又、吸気管２の先端に設けられたエアクリーナ１６には
吸気温センサ１７が取付けられ、同センサ１７にて吸気
温度が検出される。前記スロットル弁５のスロットルシ
ャフトにはスロットルセンサ１８が取付けられ、同セン
サ１８はスロットル弁の開度（スロットル開度）を検出
する。さらに、排気管３には空燃比センサ１９が設けら
れ、排気ガス中の酸素濃度を検出する。又、エンジン１
には冷却水温センサ２０が設けられ、エンジン冷却水の
温度を検出する。回転角センサ２１はイグナイタ２２の
出力を分配するディストリビュータ２３に取付けられ、
クランクの回転に伴う信号を出力する。

そして、前記燃料噴射弁１０の制御に必要な情報は、圧
力センサ１５、吸気温センサ１７、スロットルセンサ１
８、空燃比センサ１９、冷却水温センサ２０、回転角セ
ンサ２１等から得られる。

又、定速走行制御手段、スリップ率算出手段、スリップ
率低減手段及び目標車速変更手段としてのスロットル制
御ユニット２４にも前記各センサの信号のうち、スロッ
トルセンサ１８の信号ＴＡが入力される。又、運転席に
設けられたアクセルペダル２５にはポテンショメータよ
りなるアクセルセンサ２６が装着され、このアクセルセ
ンサ２６はアクセルペダル２５の踏み込み量に応じた信
号ＡＡ（電圧）をスロットル制御ユニット２４に出力す
る。スロットル制御ユニ７）２４は前記スロットル駆動
モータ６を制御してスロットル弁５の開度を制御する。

さらに、車両の従動輪である右前輪２７、左前輪２８に
は車速検出手段としての車輪速センサ２９．３０が取付
けられ、その出力もスロットル制御ユニット２４に送ら
れる。車輪速センサ２９゜３０は右・左の前輪２７．２
８の回転速度を電磁ピックアップによって検出するもの
である。車両の駆動輪である右後輪３１と左後輪３２は
ディファレンシャルギア３３、駆動軸３４を介してエン
ジン１から駆動力が伝達される。右後輪３１、左後輪３
２にも前記車輪速センサ２９．３０と同様の車輪速セン
サ４９，５０が取付けられ、その出力もスロットル制御
ユニット２４に送られる。

スロットル制御ユニット２４はマイクロコンピュータを
中心に構成され、その内部構成を第２図に示す。パスラ
イン３５を介して中央処理装置（以下、ＣＰＵという）
３６、リードオンリメモリ　（ＲＯＭ）３７、ランダム
アクセスメモリ　（ＲＡＭ）３８、ＣＲＡＭ３９、内部
タイマ４０、入力カウンタ４１、入力ポート４３及び出
力回路４４がデータの遺り取りを行う。

ＣＲＡＭ３９はイグニッション（ＩＧ）スイッチ４５が
オフの時もバフテリ４６から専用電源回路４７によって
電圧が印加されその記憶内容を保持する。又、人力カウ
ンタ４１は内部タイマ４０にて車輪速センサ２９，３０
，４９．５０からの入力周期を計測する。

入力ボート４３には入力をＡ／Ｄ変換してから１０ビツ
トのデジタル値として入力するＡ／Ｄ変換ボートがいく
つか設けられている。そして、このＡ／Ｄ変換ボートに
はアクセルセンサ２６からのアクセル操作量信号、スロ
ットルセンサ１８からのスロットル開度信号がそれぞれ
入力される。

又、電源回路４８にはバッテリ４６からＩＧスイッチ４
５を通じて約１４ボルトの電圧が供給され、それを安定
化した５ボルトに変換してＣＲＡＭ３９以外の回路へ供
給する。出力回路４４はＣＰＵ３６から送られるデータ
に基づいてスロットル駆動モータ６を駆動してスロット
ル弁５の開度を変える。

そして、ＣＰＵ３６は前記車輪速センサ２９゜３０から
の信号に基づいて右・左の前輪２７．２８の回転速度を
算出し、これらの平均値を演算することにより車両速度
を求め、この車両速度が速度設定器（図示路）により設
定された目標車速になるように、スロットル弁５の開度
を変えて右・左の後輪３１．３２に加わるトルクを制御
する。

又、ＣＰＵ３６は前記車輪速センサ４９，５０からの信
号に基づいて右・左の後輪３１．３２の車輪速を求める
。そして、ＣＰＵ３６は車両速度と右・左の後輪３１．
３２の車輪速とに基づいて以下の式よりスリップ率Ｓを
算出する。

又、ＣＰＵ３６は算出したスリップ率が所定のスリップ
率範囲から外れると、スロットル弁５を閉方向に回動さ
せ、右・左の後輪３１．３２に加わるトルクを減少させ
る。

さらに、ＣＰＵ３６は定速走行中において、右・左の後
輪３１．３２のスリップ率が所定のスリップ率範囲から
外れると、その定速走行中における目標車速を若干（こ
の実施例では１０ｋｍ／ｈ）減少させた値に変更するよ
うになっている。

次にＣＰＵ３６が実行する目標車速変更処理を第３図に
示すフローチャートに基づいて説明する。

この処理は所定周期（例えば１０ｍａ）毎に実行される
。まず、ステップ１００にて定速走行制御（Ｃ／Ｃ）を
実行中であるか否かを判断する。Ｃ／Ｃ実行中であると
判断すると、ステップ１０１でスリップ率低減制１ｌｌ
（ＴＲＣ）実行中であるか否か、即ち、スリップ率が所
定のスリップ率範囲から外れたことによりスロットル弁
５を閉方向に回動させて右・左の後輪３１．３２に加わ
るトルクを減少させているか否かを判断する。前記ステ
ップ１００でＣ／Ｃ実行中でないと判断するか、又はス
テップ１０１でＴＲＣ実行中でないと判断すると、ステ
ップ１０５に移行して変更許可フラグＦＤＥＣをｒＯＪ
とし、この処理を終了する。

前記ステップ１０１にてＴＲＣ実行中、即ち、スリップ
が発生していると判断すると、続くステップ１０２に進
んで変更許可フラグＦＤＥＣが「０」であるか否かを判
断する。ステップ１０２で変更許可フラグＦＤＥＣがｒ
ＯＪであると判断するとステップ１０３にて変更許可フ
ラグＦＤＥＣを「１」とし、そして、ステップ１０４に
てこの定速走行における目標車速ＶＳＥＴを１０ｋｍ／
ｈだけ減少させた値に変更し、この処理を終了する。又
、ステップ１０２にて変更許可フラグＦＤＥＣがｒｌＪ
であると判断するとこの処理を終了する。

このように、この実施例では定速走行の実行中において
スリップが発生すると、第４図に■で示すようにＴＲＣ
制御を実行してスロットル弁５を閉方向に回動させて右
・左の後輪３１．３２の速度を減少させるとともに、定
速走行の目標車速を若干（１０１ｕａ／ｈ）減少させる
ようにしているので、右・左の後輪３１．３２の速度を
路面にあった速度に自動的に修正でき、スリップが納ま
った後には悪路上においても変更した目標車速にて定速
走行を安全に実現することができる。

ところが、定速走行の実行中においてスリップが発生し
たとき、第５図に示すようにＴＲＣ制御を実行して右・
左の後輪３１．３２の速度を減少させ、スリップがおさ
まった後、再び元の目標車速にて定速走行を実行した場
合には車両はスリップを繰り返し、安全性に問題がある
。

又、この実施例ではスリップがおさまった後、変更した
目標車速にて再びスリップが発生すると、第４図に■で
示すようにＴＲＣ制御を実行するとともに、定速走行の
目標車速・をさらに若干（１０ｉｕｎ／ｈ）［少させる
ので、悪路上における定速走行の安全性を確実なものと
することができる。

なお、前記実施例では定速走行中にスリップ率低減制御
が実行されると、定速走行の目標車速を若干（Ｉ　Ｏｋ
ｍ／ｈ）Ｎ少させるようにしたが、スリップ率に応じて
速度減少量を設定するようにしてもよい。

又、スロットル制御ユニット２４に出力回路５１を設け
、同出力回路５１には変更報知手段としての変更表示ラ
ンプ５２を接続するとともに、定速走行解除表示ランプ
５３を設けてもよい。そして、目標車速の変更を行った
場合には変更表示ランプ５２を点灯させ、運転者にそれ
を運転者に認識させることができる。又、定速走行の目
標車速が変更されて所定値未満となった場合には、定速
走行解除表示ランプ５３を点灯させ、運転者に定速走行
が解除されたことを表示させることができる。

第６図は上記変更表示ランプ５２及び定速走行解除表示
ランプ５３を設けた場合のＣＰＵ３６の実行する別の処
理を示すものである。この処理も所定周期（例えば１０
肥）毎に実行される。

ステップ２００にてＣ／Ｃを実行中であるか否かを判断
する。Ｃ／Ｃ実行中であると判断すると、ステップ２０
１でＴＲＣ実行中、即ち、右・左の後輪３１．３２にス
リップが発生したか否かを判断する。ステップ２０１に
てＴＲＣ実行中、即ち、スリップが発生していると判断
すると、続くステップ２０２に進んで所定時間（この別
例では５０ＩＩＩ！Ｉ）が経過したか否かを判断する。

このステップ２０２にて所定時間経過していないと判断
すると、ステップ２０３に進んでそのときのスリップ率
Ｓを算出する。

続くステップ２０４ではステップ２０３にて算出したス
リップ率Ｓが所定時間（この別例では５０＋ａ）内にお
ける最大スリップ率Ｓｍａｘより大きいか否かを判断す
る。このステップ２０４に７スリツプ率Ｓが最大スリッ
プ率Ｓｍａ　ｘより小さいと判断すると、ステップ２０
６に進む。又、ステップ２０４でスリップ率Ｓが最大ス
リップ率Ｓｍａｘより大きいと判断すると、ステップ２
０５にて最大スリップ率Ｓｍａ　ｘをそのスリップ率Ｓ
とし、続くステップ２０６にて変更許可フラグＦＤＥＣ
を「０］とし、この処理を終了する。

又、前記ステップ２００でＣ／Ｃ実行中でないと判断す
るか、又はステップ２０１でＴＲＣ実行中でないと判断
すると、ステップ２０７に移行して最大スリップ率Ｓｍ
ａ　ｘをｒＯＪとしてステップ２０６以降の処理を実行
する。

所定周期でこの処理が繰り返し実行され、ステップ２０
２で所定時間（この別例では５０ｍ）経過したと判断す
ると、ステップ２０８に移行して変更許可フラグＦＤＥ
ＣがｒＯＪであるか否かを判断し、変更許可フラグＦＤ
ＥＣが「１」であると判断するとステップ２１２に進む
。このステップ２０８にて変更許可フラグＦＤＥＣが「
０」であると判断すると、続くステップ２０９にて目標
車速の減少量ＶＤＥＣが第７図に示す関数ｆ　　（Ｓｍ
ａｘ）にて求める。

次にステップ２１０にてこの定速走行中における目標車
速ＶＳＥＴ−ｔ−減少量ＶＤＥＣだけ減少させた値に変
更し、ステップ２１１で変更許可フラグＦＤＥＣを「１
」としてステップ２１２に進む。

ステップ２１２では変更された目標車速ＶＳＥＴが４０
ｍｍ／ｈ未満であるか否かを判断し、４０に＋ｍ／ｈ未
満であると判断するとステップ２１３に進んでＣ／Ｃ制
御を終了させた後、ステップ２１４にて定速走行解除表
示ランプ５３を所定時間点灯させて運転者に定速走行を
解除したことを表示させ、この処理を終了する。

又、前記ステップ２１２で目標車速ＶＳＦ、Ｔが４０ｍ
ｍ／ｈ以上であると判断すると、ステップ２１５に進ん
で変更表示ランプ５２を所定時間点灯させて運転者にそ
れを運転者に認識させ、この処理を終了する。

このように第６図に示す処理では定速走行中にスリップ
率低減制御が実行されると、所定時間内における最大ス
リップ率Ｓｍａｘを算出し、その最大スリップ率Ｓｍａ
ｘに応じて速度減少量ＶＤＥＣを設定するようにしたの
で、速度減少量の過不足をなくして定速走行における目
標車速を精度よく減少させることができる。又、変更さ
れた目標車速が４０ｋｍ／ｈ未満になると定速走行制御
を解除するようにしたので、安全性をさらに向上するこ
とができる。

なお、前記両実施例ではガソリンエンジンにおけるスロ
・ノトル弁５の開度を制御するスリップ率低減制御とし
たが、ブレーキ、点火時期又は燃料量を制御するスリッ
プ率低減制御としてもよい。

又、ディーゼルエンジンにおいて燃料量を制御する定速
走行制御やスリップ率低減制御に具体化してもよい。

又、前記別例では目標車速の変更を報知する変更報知手
段を変更表示ランプ５２としたが、目標車速の変更を音
で知らせるブザーとしてもよい。

又、定速走行が解除されたことを表示する定速走行解除
表示ランプ５３に代えて、別のブザーを設けてもよい。

又、前記別例では変更表示ランプ５２と定速走行解除表
示ランプ５３との２つのランプを設けたが、ランプを１
つのみ設け、目標車速変更時にはこのランプを点滅させ
、定速走行解除時には連続点灯させるようにしてもよい
。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば定速走行中にス
リップ率が所定のスリップ率範囲から外れると、スリッ
プ率が所定のスリップ率範囲内となるように車速を減少
させるとともに、定速走行の目標車速を若干減少させて
路面にあった速度に自動的に修正し、悪路上においても
定速走行を安全に実現することができる。

又、目標車速変更手段はスリップ率算出手段により算出
されたスリップ率に応じて速度減少量を変更するものと
することにより、速度減少量の過不足をなくして目標車
速を適切に減少させることができる。

又、目標車速が変更されたことを報知するための変更報
知手段を設けることにより、定速走行の目標車速が変更
されたことを運転者に認識させることができる。

【図面の簡単な説明】

１１１図はこの発明を具体化した一実施例を示すエンジ
ン回りの構成図、第２図はスロットル制御ユニットの電
気回路図、第３図は目標車速変更処理を示すフローチャ
ート、第４図は本発明における各輸速と定速走行の目標
車速との関係を示すグラフ、第５図は定速走行における
目標車速を変更させない場合における各輪速と目標車速
との関係を示すグラフ、第６図は別の処理を示すフロー
チャート、第７図は車速減少量とスリップ率との関係を
示すグラフである。 図中、６はトルク調整手段としてのスロットル駆動モー
タ、２４は定速走行制御手段、スリップ率算出手段、ス
リップ率低減手段及び目標車速変更手段としてのスロッ
トル制御ユニット、２９゜３０は車速検出手段としての
車輪速センサ、３１゜３２は駆動輪としての後輪、４９
．５０は駆動輪速検出手段としての車輪速センサ、５２
は変更報知手段としての変更表示ランプである。 特許出願人　　　　　　日本電装　株式会社代　理　人
　　　　　　弁理士　恩１）博宣第４１！ｆ 第５図 １′バし欠０゛甲 ＴＲＣ天灯中 ｍａｘ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　車両の駆動輪に加わるトルクを調整するトルク調整
   手段と、 車両の走行速度を検出する車速検出手段と、前記車速検
   出手段の検出結果に基づいて車両の速度が所望の目標車
   速になるように前記トルク調整手段を制御して定速走行
   を行わせる定速走行制御手段と、 前記駆動輪の速度を検出する駆動輪速検出手段と、 前記車速検出手段及び駆動輪速検出手段の検出結果に基
   づいてスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、 前記スリップ率算出手段により算出されたスリップ率が
   所定のスリップ率範囲から外れたとき、前記駆動輪に加
   わるトルクを減少させるように前記トルク調整手段を制
   御するスリップ率低減手段と、 前記定速走行制御手段の作動中において、前記スリップ
   率算出手段により検出されたスリップ率が所定のスリッ
   プ率範囲から外れたとき、その定速走行中における目標
   車速を若干減少させる目標車速変更手段と を備えたことを特徴とする車両速度制御装置。 ２　前記目標車速変更手段は前記スリップ率算出手段に
   より算出されたスリップ率に応じて速度減少量を設定す
   るものである請求項１に記載の車両速度制御装置。 ３　前記目標車速変更手段により目標車速が変更された
   ことを報知するための変更報知手段を備える請求項１に
   記載の車両速度制御装置。