JPH04224425A - 車両用定速走行制御装置 - Google Patents
車両用定速走行制御装置Info
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- JPH04224425A JPH04224425A JP40578590A JP40578590A JPH04224425A JP H04224425 A JPH04224425 A JP H04224425A JP 40578590 A JP40578590 A JP 40578590A JP 40578590 A JP40578590 A JP 40578590A JP H04224425 A JPH04224425 A JP H04224425A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- vehicle
- vehicle speed
- actuator
- deviation
- Prior art date
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用定速走行制御装
置に関し、特にリジューム機能を備えた車両用定速走行
制御装置に関する。
置に関し、特にリジューム機能を備えた車両用定速走行
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両用定速走行制御装置の機能に
リジューム機能があり、リジューム実行時には目標車速
と走行速度に関する比例項と微分項のそれぞれに定数を
掛けて制御量を算出する比例微分(PD)制御にて車両
の走行速度を制御している。
リジューム機能があり、リジューム実行時には目標車速
と走行速度に関する比例項と微分項のそれぞれに定数を
掛けて制御量を算出する比例微分(PD)制御にて車両
の走行速度を制御している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のP
D制御によりリジュームを実行すると、積分項がないた
めに、負荷状態(例えば路面勾配、車両重量等)に応じ
て車両の加速度が異なって運転者に違和感を与える。ま
た、この違和感やオーバーシュートを低減するようPD
制御の定数を定めようとすると、このときのマッチング
が非常に困難で、多大の工数が必要であるという問題が
ある。
D制御によりリジュームを実行すると、積分項がないた
めに、負荷状態(例えば路面勾配、車両重量等)に応じ
て車両の加速度が異なって運転者に違和感を与える。ま
た、この違和感やオーバーシュートを低減するようPD
制御の定数を定めようとすると、このときのマッチング
が非常に困難で、多大の工数が必要であるという問題が
ある。
【0004】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、マッチングを容易化して、違和感やオーバーシュー
トを生じないようなリジューム制御を可能とすることを
目的とする。
で、マッチングを容易化して、違和感やオーバーシュー
トを生じないようなリジューム制御を可能とすることを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、このため図1
に示すように、車両の走行速度を検出する車速センサと
、前記車両の走行速度を調節するアクチュエータと、前
記車両の目標車速を設定する設定手段と、前記目標車速
と前記走行速度との偏差を検出する偏差検出手段と、前
記走行速度を一定加速度で前記目標車速に近づける第1
スライディングサーフェイスを用いて前記アクチュエー
タを制御する第1スライディングモード制御手段と、前
記走行速度を前記目標車速に指数関数的に収束させる第
2スライディングサーフェイスを用いて前記アクチュエ
ータを制御する第2スライディングモード制御手段と、
前記偏差が所定値よりも大きいとき前記第1スライディ
ングモード制御手段に切換え、前記偏差が所定値よりも
小さいとき前記第2スライディングモード制御手段に切
換える切換手段とを備え、リジューム時には前記第1ま
たは第2スライディングモード制御手段が前記アクチュ
エータを制御して前記走行速度を前記目標車速に復帰さ
せるという技術的手段を提案する。
に示すように、車両の走行速度を検出する車速センサと
、前記車両の走行速度を調節するアクチュエータと、前
記車両の目標車速を設定する設定手段と、前記目標車速
と前記走行速度との偏差を検出する偏差検出手段と、前
記走行速度を一定加速度で前記目標車速に近づける第1
スライディングサーフェイスを用いて前記アクチュエー
タを制御する第1スライディングモード制御手段と、前
記走行速度を前記目標車速に指数関数的に収束させる第
2スライディングサーフェイスを用いて前記アクチュエ
ータを制御する第2スライディングモード制御手段と、
前記偏差が所定値よりも大きいとき前記第1スライディ
ングモード制御手段に切換え、前記偏差が所定値よりも
小さいとき前記第2スライディングモード制御手段に切
換える切換手段とを備え、リジューム時には前記第1ま
たは第2スライディングモード制御手段が前記アクチュ
エータを制御して前記走行速度を前記目標車速に復帰さ
せるという技術的手段を提案する。
【0006】
【作用】本発明によれば、リジューム時に、目標車速と
走行速度の偏差が所定値より大きい場合、一定加速を指
令する第1スライディングサーフェイスを用いて制御し
て車両の走行速度を一定加速度で速やかに目標車速に近
づける。また、目標車速と走行速度の偏差が所定値より
小さくなると、第2スライディングサーフェイスを用い
て制御して車両の走行速度を違和感やオーバーシュート
を生じないように目標車速に指数関数的に収束させる。
走行速度の偏差が所定値より大きい場合、一定加速を指
令する第1スライディングサーフェイスを用いて制御し
て車両の走行速度を一定加速度で速やかに目標車速に近
づける。また、目標車速と走行速度の偏差が所定値より
小さくなると、第2スライディングサーフェイスを用い
て制御して車両の走行速度を違和感やオーバーシュート
を生じないように目標車速に指数関数的に収束させる。
【0007】
【実施例】本発明を適用した車両用定速走行制御装置を
図面に基づいて説明する。図2において、10は電子制
御装置(ECU)であり、CPU11、ROM12、R
AM13、バックアップRAM14、ADコンバータ1
5、入出力(I/O)ポート16および図示しないバス
および定電圧電源を備えている。
図面に基づいて説明する。図2において、10は電子制
御装置(ECU)であり、CPU11、ROM12、R
AM13、バックアップRAM14、ADコンバータ1
5、入出力(I/O)ポート16および図示しないバス
および定電圧電源を備えている。
【0008】CPU11などは、車両のイグニッション
スイッチ17によりオン、オフされる定電圧電源から電
圧を供給されているが、バックアップRAM14は図示
しない車載バッテリから直接電圧が供給されており、イ
グニションスイッチ17をオフしても記憶内容は保持さ
れる。車両の走行速度は、通常時はアクセルペダル25
により操作されるエンジンのスロットル弁23により調
整される。スロットル弁23は、さらに定速走行制御時
に電気的なアクチュエータ30によっても開閉駆動され
る。
スイッチ17によりオン、オフされる定電圧電源から電
圧を供給されているが、バックアップRAM14は図示
しない車載バッテリから直接電圧が供給されており、イ
グニションスイッチ17をオフしても記憶内容は保持さ
れる。車両の走行速度は、通常時はアクセルペダル25
により操作されるエンジンのスロットル弁23により調
整される。スロットル弁23は、さらに定速走行制御時
に電気的なアクチュエータ30によっても開閉駆動され
る。
【0009】このアクチュエータ30は、DCモータ3
1、減速機32、クラッチ33、スロットル開度センサ
34を有し、スロットル弁23とリンク機構22により
連結されている。そして、アクチュエータ30は、EC
U10からの信号によりクラッチ33を連結し、モータ
31を駆動してスロットル弁23を動作させる。スロッ
トル弁23には戻しバネ24が設けてあり、これにより
クラッチ33が切られたときにスロットル弁23が閉じ
側に動作するよう力を加えている。
1、減速機32、クラッチ33、スロットル開度センサ
34を有し、スロットル弁23とリンク機構22により
連結されている。そして、アクチュエータ30は、EC
U10からの信号によりクラッチ33を連結し、モータ
31を駆動してスロットル弁23を動作させる。スロッ
トル弁23には戻しバネ24が設けてあり、これにより
クラッチ33が切られたときにスロットル弁23が閉じ
側に動作するよう力を加えている。
【0010】スロットル開度センサ34は、減速機32
に接続されており、定速走行制御中はスロットル開度が
検出されるようになっている。車速センサ26は、車両
の従動輪に設けられており、車両の車速を検出してそれ
に応じたパルス信号を出力する。そして、センサ26、
34の検出信号は、ECU10に入力される。指令装置
27は、周知のとおりメインスイッチM、セットスイッ
チS、リジュームスイッチR、キャンセルスイッチCな
どからなり、車両の運転者の定速走行に関する要求をE
CU10に伝達する。
に接続されており、定速走行制御中はスロットル開度が
検出されるようになっている。車速センサ26は、車両
の従動輪に設けられており、車両の車速を検出してそれ
に応じたパルス信号を出力する。そして、センサ26、
34の検出信号は、ECU10に入力される。指令装置
27は、周知のとおりメインスイッチM、セットスイッ
チS、リジュームスイッチR、キャンセルスイッチCな
どからなり、車両の運転者の定速走行に関する要求をE
CU10に伝達する。
【0011】定速走行制御装置は、走行中に運転者がセ
ットスイッチを押すとそのときの車速を目標車速とし、
実際の車速がその目標車速になるようにフィードバック
制御を行う。定速走行制御装置の機能の1つとしてリジ
ューム機能がある。これは、運転者がブレーキを踏んだ
り、キャンセルスイッチCを押すことにより、定速走行
制御がキャンセルされても、リジュームスイッチRを押
すと元の目標車速に速やかに復帰させる機能である。こ
こで、本発明のリジューム機能について説明する。
ットスイッチを押すとそのときの車速を目標車速とし、
実際の車速がその目標車速になるようにフィードバック
制御を行う。定速走行制御装置の機能の1つとしてリジ
ューム機能がある。これは、運転者がブレーキを踏んだ
り、キャンセルスイッチCを押すことにより、定速走行
制御がキャンセルされても、リジュームスイッチRを押
すと元の目標車速に速やかに復帰させる機能である。こ
こで、本発明のリジューム機能について説明する。
【0012】車両の連続系摂動モデルは、数式1のよう
に1次伝達関数G(S)として表される。
に1次伝達関数G(S)として表される。
【0013】
【数1】G(S)=spd(S)/acp(S)=k/
(1+τS) ここで、τは時定数、kはゲイン、Sはラプラス演算子
、spdは車速、acpはアクチュエータ位置を表す。 数式1をサンプリング時間Tで離散化すると、数式2〜
数式4のような1次の離散値系摂動モデルが得られる。
(1+τS) ここで、τは時定数、kはゲイン、Sはラプラス演算子
、spdは車速、acpはアクチュエータ位置を表す。 数式1をサンプリング時間Tで離散化すると、数式2〜
数式4のような1次の離散値系摂動モデルが得られる。
【0014】
【数2】G(z)=spd(z)/acp(z)=bz
−1/(1−az−1)
−1/(1−az−1)
【0015】
【数3】a=exp(−T/τ)
【0016】
【数4】b=k(1−exp(−T/τ))数式2〜数
式4より、数式5が得られる。
式4より、数式5が得られる。
【0017】
【数5】spd(k+1)=a・spd(k)+b・a
cp(k) ここで、数式2で示される車両モデルを用い、図3のよ
うなフィードバックループを考えると、偏差er(k)
は数式6で表される。
cp(k) ここで、数式2で示される車両モデルを用い、図3のよ
うなフィードバックループを考えると、偏差er(k)
は数式6で表される。
【0018】
【数6】er(k)=rs(k)−spd(k)ここで
、rsは目標車速を表す。図4に示すように、偏差er
(k)とΔ(k)の位相面を考えると、数式7のように
表される。
、rsは目標車速を表す。図4に示すように、偏差er
(k)とΔ(k)の位相面を考えると、数式7のように
表される。
【0019】
【数7】Δ(k)=er(k)−er(k−1)=(r
s(k)−spd(k))−(rs(k−1)−spd
(k−1)) ここで、リジューム時は数式8が成立する。
s(k)−spd(k))−(rs(k−1)−spd
(k−1)) ここで、リジューム時は数式8が成立する。
【0020】
【数8】rs(k)=rs(k−1)
したがって、Δ(k)は数式9で表される。
【0021】
【数9】Δ(k)=−spd(k)+spd(k−1)
次にこの位相面上にスライディングサーフェイス1(s
(k))を定義すると、数式10のように表される。
次にこの位相面上にスライディングサーフェイス1(s
(k))を定義すると、数式10のように表される。
【0022】
【数10】s(k)=Δ(k)+c・er(k)=−s
pd(k)+spd(k−1)+c・er(k)スライ
ディングモード存在条件を数式11のようにすると、
pd(k)+spd(k−1)+c・er(k)スライ
ディングモード存在条件を数式11のようにすると、
【0023】
【数11】s(k)>0のとき s(k+1)−s(
k)≦−η s(k)<0のとき s(k+1)−s(k)≧
η図5に示すように、今回計算されたアクチュエータ位
置acp(k)により次回のs(k+1)は必ずs=0
に向かって移動する。
k)≦−η s(k)<0のとき s(k+1)−s(k)≧
η図5に示すように、今回計算されたアクチュエータ位
置acp(k)により次回のs(k+1)は必ずs=0
に向かって移動する。
【0024】
【数12】s(k)=s(k+1)−s(k)≦−η・
sgn(s(k)) と置く。ここで、sgn(k)は数式13で表されるス
イッチング関数である。
sgn(s(k)) と置く。ここで、sgn(k)は数式13で表されるス
イッチング関数である。
【0025】
【数13】sgn(k)=1 (s(k)>0)sg
n(k)=−1(s(k)<0) 数式12は、数式10より数式14のように表される。
n(k)=−1(s(k)<0) 数式12は、数式10より数式14のように表される。
【0026】
【数14】
−spd(k+1)+spd(k)+c・er(k
)−(spd(k)+ spd(k−1)+c・
er(k−1))=−η・sgn(s(k))spd(
k+1)に数式5を代入すると、数式15のように表さ
れる。
)−(spd(k)+ spd(k−1)+c・
er(k−1))=−η・sgn(s(k))spd(
k+1)に数式5を代入すると、数式15のように表さ
れる。
【0027】
【数15】
−a・spd(k)−b・acp(k)+(c−1
)・Δ(k) =
−η・sgn(s(k))ここで、制御入力であるアク
チュエータ位置acpのハンチングを抑えるため、sg
n(s(k))を図6および数式16に示すような、サ
チュレーション関数sat(s(k))に置き換える。
)・Δ(k) =
−η・sgn(s(k))ここで、制御入力であるアク
チュエータ位置acpのハンチングを抑えるため、sg
n(s(k))を図6および数式16に示すような、サ
チュレーション関数sat(s(k))に置き換える。
【0028】
【数16】sat(s(k))= 1 (s(k)
≧φ) sat(s(k))=−1 (s(k)≦φ)sat
(s(k))=S/φ(−φ<s(k)<φ)これによ
り、スライディングサーフェイス1へスムーズに到達す
る。数式15、数式16より、目標アクチュエータ位置
rp(k)は数式17によって導出される。
≧φ) sat(s(k))=−1 (s(k)≦φ)sat
(s(k))=S/φ(−φ<s(k)<φ)これによ
り、スライディングサーフェイス1へスムーズに到達す
る。数式15、数式16より、目標アクチュエータ位置
rp(k)は数式17によって導出される。
【0029】
【数17】
rp(k)=(1/b)・{(1−a)・spd(
k)+(c−1) ・Δ(
k)+η・sat(s(k))}次に、図7および数式
18に示すように、スライディングサーフェイス2を定
義する。
k)+(c−1) ・Δ(
k)+η・sat(s(k))}次に、図7および数式
18に示すように、スライディングサーフェイス2を定
義する。
【0030】
【数18】s=Δ(k)+kacc
また、図7および数式19に示すように、スライディン
グサーフェイス3を定義する。
グサーフェイス3を定義する。
【0031】
【数19】s=Δ(k)−kacc
を定義する。数式18、19で、kacc は目標とす
る等加速度を意味する。また、図7中+p、−pは、ス
ライディングサーフェイス1とスライディングサーフェ
イス2、3の交点のer(k)の値であり、スライディ
ングサーフェイスの切換値である。
る等加速度を意味する。また、図7中+p、−pは、ス
ライディングサーフェイス1とスライディングサーフェ
イス2、3の交点のer(k)の値であり、スライディ
ングサーフェイスの切換値である。
【0032】|er(k)|>pのとき、同様に変換す
ると数式20が得られる。
ると数式20が得られる。
【0033】
【数20】
rp(k)=(1/b)・{(1−a)・spd(
k)−Δ(k)+ η・s
at(s(k))}すなわち、スライディングサーフェ
イスの交点p=kacc /cを基準にして、|er(
k)|>pのときは数式20を、|er(k)|<pの
ときは数式17を使用する。
k)−Δ(k)+ η・s
at(s(k))}すなわち、スライディングサーフェ
イスの交点p=kacc /cを基準にして、|er(
k)|>pのときは数式20を、|er(k)|<pの
ときは数式17を使用する。
【0034】図8、図9にこのスライディングモード制
御のフローチャートを示す。まず、ステップ51で目標
車速rs(k)と実車速spd(k)との偏差er(k
)を数式6により算出するステップ51では車速の摂動
分spdc (k)およびアクチュエータ位置の摂動分
acpc (k)を数式21に基づいて導出する。
御のフローチャートを示す。まず、ステップ51で目標
車速rs(k)と実車速spd(k)との偏差er(k
)を数式6により算出するステップ51では車速の摂動
分spdc (k)およびアクチュエータ位置の摂動分
acpc (k)を数式21に基づいて導出する。
【0035】
【数21】spdc (k)=spd(k)−spdi
acpc (k)=acp(k)−ofsetここで、
spdiはリジューム開始時の車速であり、ofset
は予め定められた静特性曲線において目標車速に対する
アクチュエータ位置を示す。
acpc (k)=acp(k)−ofsetここで、
spdiはリジューム開始時の車速であり、ofset
は予め定められた静特性曲線において目標車速に対する
アクチュエータ位置を示す。
【0036】ステップ53では車速の摂動分spdc
(k)の変化率Δ(k)を数式22で算出する。
(k)の変化率Δ(k)を数式22で算出する。
【0037】
【数22】Δ(k)=−spdc (k)+spdc
(k−1) 変化率Δ(k)が正のとき、車速は減速していて、負の
とき、車速は加速していることを示す。ステップ54、
55は、車速spd(k)が目標車速rs(k)に近づ
いているか否かを判別するステップである。まず、ステ
ップ54でer(k)>0が成立し、ステップ55でΔ
(k)>0が不成立のとき、すなわち車速spd(k)
が目標車速rs(k)より小さく車両が加速していると
き、車速spd(k)が目標車速rs(k)に近づいて
いると判断し、ステップ57に分岐する。
(k−1) 変化率Δ(k)が正のとき、車速は減速していて、負の
とき、車速は加速していることを示す。ステップ54、
55は、車速spd(k)が目標車速rs(k)に近づ
いているか否かを判別するステップである。まず、ステ
ップ54でer(k)>0が成立し、ステップ55でΔ
(k)>0が不成立のとき、すなわち車速spd(k)
が目標車速rs(k)より小さく車両が加速していると
き、車速spd(k)が目標車速rs(k)に近づいて
いると判断し、ステップ57に分岐する。
【0038】ステップ54でer(k)>0が不成立と
なり、ステップ56でΔ(k)<0が不成立のとき、す
なわち車速spd(k)が目標車速rs(k)より大き
く車両が減速しているとき、車速spd(k)は目標車
速rs(k)に近づいていると判断し、ステップ57に
分岐する。ステップ57では偏差er(k)の大きさを
判定する。偏差er(k)が切換値−pより小さいとき
、ステップ58に分岐し、スライディングサーフェイス
を負の等加速を指令するサーフェイス3に切換え、係数
wを0にする。
なり、ステップ56でΔ(k)<0が不成立のとき、す
なわち車速spd(k)が目標車速rs(k)より大き
く車両が減速しているとき、車速spd(k)は目標車
速rs(k)に近づいていると判断し、ステップ57に
分岐する。ステップ57では偏差er(k)の大きさを
判定する。偏差er(k)が切換値−pより小さいとき
、ステップ58に分岐し、スライディングサーフェイス
を負の等加速を指令するサーフェイス3に切換え、係数
wを0にする。
【0039】ステップ57で、−p≦er(k)≦pと
判定されたとき、ステップ59に分岐し、スライディン
グサーフェイスを指数関数的に収束するサーフェイス1
に切換え、係数wを所定値Cにする。本実施例では所定
値Cの値は、0.67に設定してある。また、偏差er
(k)が切換値+pより大きいとき、ステップ60に分
岐し、スライディングサーフェイスを正の等加速を指令
するサーフェイス2に切換え、係数wを0にする。
判定されたとき、ステップ59に分岐し、スライディン
グサーフェイスを指数関数的に収束するサーフェイス1
に切換え、係数wを所定値Cにする。本実施例では所定
値Cの値は、0.67に設定してある。また、偏差er
(k)が切換値+pより大きいとき、ステップ60に分
岐し、スライディングサーフェイスを正の等加速を指令
するサーフェイス2に切換え、係数wを0にする。
【0040】ここで、係数wは、数式17、数式20を
後述するステップ65(図9)において1つの式として
計算するためのものである。ステップ61−64は、サ
チュレーション関数の計算を行うステップである。ステ
ップ61で、スライディングサーフェイスs(k)=0
からの法線距離を示すs(k)が所定値−φより小さい
と判定したとき、ステップ62に分岐し、サチュレーシ
ョン関数sat(s(k))を−1とする。
後述するステップ65(図9)において1つの式として
計算するためのものである。ステップ61−64は、サ
チュレーション関数の計算を行うステップである。ステ
ップ61で、スライディングサーフェイスs(k)=0
からの法線距離を示すs(k)が所定値−φより小さい
と判定したとき、ステップ62に分岐し、サチュレーシ
ョン関数sat(s(k))を−1とする。
【0041】また、ステップ61で、−φ≦er(k)
≦φと判定したとき、ステップ63に分岐し、サチュレ
ーション関数sat(s(k))をs(k)/φとする
。ステップ61で、s(k)が所定値φより大きいと判
定したとき、ステップ64に分岐し、サチュレーション
関数sat(s(k))を1とする。本実施例では所定
値の値は1に設定してある。
≦φと判定したとき、ステップ63に分岐し、サチュレ
ーション関数sat(s(k))をs(k)/φとする
。ステップ61で、s(k)が所定値φより大きいと判
定したとき、ステップ64に分岐し、サチュレーション
関数sat(s(k))を1とする。本実施例では所定
値の値は1に設定してある。
【0042】次にステップ65(図9)で数式17、数
式20に基づいて計算し、目標アクチュエータ位置摂動
分frpC (k)を算出する。そして、ステップ66
では制御入力のハンチングを抑えるためのディジタルフ
ィルタの計算を行う。ステップ67ではofset分を
加算して目標アクチュエータ位置rp(k)を設定する
。
式20に基づいて計算し、目標アクチュエータ位置摂動
分frpC (k)を算出する。そして、ステップ66
では制御入力のハンチングを抑えるためのディジタルフ
ィルタの計算を行う。ステップ67ではofset分を
加算して目標アクチュエータ位置rp(k)を設定する
。
【0043】本実施例において、加速感や目標に近づく
スムーズさなどから各定数を数式23のように設定した
。
スムーズさなどから各定数を数式23のように設定した
。
【0044】
【数23】C=0.67
η=0.5
kacc =2km/n/sec
φ=1
すなわち、各スライディングサーフェイスの交点(切換
値)pは、3km/hとなり、|er(k)|>3km
/hのとき、車速は等加速度で毎秒2km/hづつ加速
して目標車速に近づくように制御され、|er(k)|
≦3km/hでは指数関数exp(−0.67t)にし
たがって目標車速に収束する。
値)pは、3km/hとなり、|er(k)|>3km
/hのとき、車速は等加速度で毎秒2km/hづつ加速
して目標車速に近づくように制御され、|er(k)|
≦3km/hでは指数関数exp(−0.67t)にし
たがって目標車速に収束する。
【0045】なお、ステップ55(減速判定手段)また
はステップ56で各々の条件成立時にはステップ67に
進んでステップ57−66の処理は行わない。その理由
は、通常リジューム開始時は減速中の場合が多い(ステ
ップ54の条件成立かつステップ55の条件成立)ため
である。このとき図10に示すように、リジュームが開
始された直後はなおも減速状態を維持するため、目標ア
クチュエータ位置rpはハリ状の動きをする。図11は
、その時の位相面上の動きを示している。
はステップ56で各々の条件成立時にはステップ67に
進んでステップ57−66の処理は行わない。その理由
は、通常リジューム開始時は減速中の場合が多い(ステ
ップ54の条件成立かつステップ55の条件成立)ため
である。このとき図10に示すように、リジュームが開
始された直後はなおも減速状態を維持するため、目標ア
クチュエータ位置rpはハリ状の動きをする。図11は
、その時の位相面上の動きを示している。
【0046】位相面上での車両の加速度は、リジューム
開始直後スライディングサーフェイスから離れる方向に
動くため、目標アクチュエータ位置rpがハリ状の動き
をする。このハリ状の動きを最小限に抑えるため、リジ
ューム開始時に1回アクチュエータ位置rpを計算後減
速中(図11時点ア〜イ)は時点アでの計算値を保持し
てアクチュエータを所定の位置に保持して、加速側に入
った後、通常のステップ57−66で求まる計算値を目
標アクチュエータ位置rpとしてアクチュエータを駆動
する。
開始直後スライディングサーフェイスから離れる方向に
動くため、目標アクチュエータ位置rpがハリ状の動き
をする。このハリ状の動きを最小限に抑えるため、リジ
ューム開始時に1回アクチュエータ位置rpを計算後減
速中(図11時点ア〜イ)は時点アでの計算値を保持し
てアクチュエータを所定の位置に保持して、加速側に入
った後、通常のステップ57−66で求まる計算値を目
標アクチュエータ位置rpとしてアクチュエータを駆動
する。
【0047】このときはアクチュエータ30の動作は、
図12に示すようにハリ状の動きが解消される。そのた
め、エンジンの吹き上がりや急激なショックを低減する
できる。次に、定速走行制御装置全体の制御方式をブロ
ック図で示すと図13に示すようになる。
図12に示すようにハリ状の動きが解消される。そのた
め、エンジンの吹き上がりや急激なショックを低減する
できる。次に、定速走行制御装置全体の制御方式をブロ
ック図で示すと図13に示すようになる。
【0048】図13において、71は目標スロットル開
度に追従するようにスロットル開度を制御するスロット
ルサーボ系で、アクチュエータ30から構成される。7
2は制御対象である車両系である。73は、スロットル
開度と車速から最小2乗法を用いて車両モデルのパラメ
ータを推定する車両モデル同定手段、74はこの車両モ
デル同定手段73により推定されたモデルパラメータを
基に極配置法にてフィードバックゲインを計算する最適
ゲイン算出手段、75は目標車速rsと実車速spdと
の偏差を求める演算部、76は偏差を累積する積分器、
77は実車速spd、偏差積分、スロットル開度θの各
々を最適ゲインでフィードバックゲインして目標スロッ
トル開度rθを求める演算部である。
度に追従するようにスロットル開度を制御するスロット
ルサーボ系で、アクチュエータ30から構成される。7
2は制御対象である車両系である。73は、スロットル
開度と車速から最小2乗法を用いて車両モデルのパラメ
ータを推定する車両モデル同定手段、74はこの車両モ
デル同定手段73により推定されたモデルパラメータを
基に極配置法にてフィードバックゲインを計算する最適
ゲイン算出手段、75は目標車速rsと実車速spdと
の偏差を求める演算部、76は偏差を累積する積分器、
77は実車速spd、偏差積分、スロットル開度θの各
々を最適ゲインでフィードバックゲインして目標スロッ
トル開度rθを求める演算部である。
【0049】78はリジューム時の目標スロットル開度
を算出するスライディングモード制御部、79はスライ
ディングモード制御部78で算出した目標スロットル開
度をフィルタ処理するデジタルフィルタ部である。80
は定速走行制御とリジューム制御の切換を行う切換部で
ある。こうして、車両モデル同定手段73〜演算部77
では定速走行時の目標スロットル開度rθを算出し、ス
ライディングモード制御部78〜デジタルフィルタ部7
9ではリジューム時の目標スロットル開度(目標アクチ
ュエータ位置rp)を算出している。各々の目標スロッ
トル開度は、切換部60を介してスロットルサーボ系7
1に伝達され、スロットル開度が制御される。
を算出するスライディングモード制御部、79はスライ
ディングモード制御部78で算出した目標スロットル開
度をフィルタ処理するデジタルフィルタ部である。80
は定速走行制御とリジューム制御の切換を行う切換部で
ある。こうして、車両モデル同定手段73〜演算部77
では定速走行時の目標スロットル開度rθを算出し、ス
ライディングモード制御部78〜デジタルフィルタ部7
9ではリジューム時の目標スロットル開度(目標アクチ
ュエータ位置rp)を算出している。各々の目標スロッ
トル開度は、切換部60を介してスロットルサーボ系7
1に伝達され、スロットル開度が制御される。
【0050】以上の定速走行制御装置全体の作動を図1
4〜図16のフローチャートに基づいて説明する。まず
、ステップ101で初期値の設定を行い、ステップ10
2でメインスイッチMのオン・オフを検出し、オフの場
合、ステップ102でメインスイッチMがオンするまで
待機する。
4〜図16のフローチャートに基づいて説明する。まず
、ステップ101で初期値の設定を行い、ステップ10
2でメインスイッチMのオン・オフを検出し、オフの場
合、ステップ102でメインスイッチMがオンするまで
待機する。
【0051】メインスイッチMがオンの場合、ステップ
103で所定の制御周期が経過したか否かを判定する。 本実施例では制御周期はアクチュエータ変動に対する車
両の時間応答を示す車両の時定数の1/10以下の16
0msecに設定してある。制御周期が経過したと判定
されると、ステップ104に進み、車速および各種スイ
ッチの検出を行う。その後、ステップ105で現在制御
中か否かの判定を行い、制御中でない場合、ステップ1
06へ分岐して非制御中の処理を行う。
103で所定の制御周期が経過したか否かを判定する。 本実施例では制御周期はアクチュエータ変動に対する車
両の時間応答を示す車両の時定数の1/10以下の16
0msecに設定してある。制御周期が経過したと判定
されると、ステップ104に進み、車速および各種スイ
ッチの検出を行う。その後、ステップ105で現在制御
中か否かの判定を行い、制御中でない場合、ステップ1
06へ分岐して非制御中の処理を行う。
【0052】ステップ106、107(図15)ではセ
ットスイッチS、リジュームスイッチRをモニタしてセ
ットスイッチが押下げられた場合、ステップ108へ進
み、ステップ104で検出した車速を目標車速として設
定する。ステップ109は、設定開始時の処理であり、
図17に示すステップ201〜203に示すように、ク
ラッチの連結、アクチュエータのオフセット値算出、積
分項の初期値セットなどの処理をする。その後、ステッ
プ122(図16)へ進んでフィードバック制御(PI
D制御)による定速走行制御を行う。
ットスイッチS、リジュームスイッチRをモニタしてセ
ットスイッチが押下げられた場合、ステップ108へ進
み、ステップ104で検出した車速を目標車速として設
定する。ステップ109は、設定開始時の処理であり、
図17に示すステップ201〜203に示すように、ク
ラッチの連結、アクチュエータのオフセット値算出、積
分項の初期値セットなどの処理をする。その後、ステッ
プ122(図16)へ進んでフィードバック制御(PI
D制御)による定速走行制御を行う。
【0053】また、ステップ107(図15)でリジュ
ームスイッチがオンされたと判別された場合、ステップ
112(図16)以下のリジューム処理を行う。セット
スイッチS、リジュームスイッチRともオンされない場
合、ステップ110に進む。ステップ110では車速が
下限値を下回った場合、ステップ111で安全のため、
下限値以下でのリジュームを禁止するために記憶車速を
消去し、車速が下限値を下回らない場合、記憶車速を保
持し、ステップ102へ戻る。
ームスイッチがオンされたと判別された場合、ステップ
112(図16)以下のリジューム処理を行う。セット
スイッチS、リジュームスイッチRともオンされない場
合、ステップ110に進む。ステップ110では車速が
下限値を下回った場合、ステップ111で安全のため、
下限値以下でのリジュームを禁止するために記憶車速を
消去し、車速が下限値を下回らない場合、記憶車速を保
持し、ステップ102へ戻る。
【0054】リジューム時はステップ112で記憶車速
が有るか否かの判定を行い、記憶車速がない場合、ステ
ップ102へ戻り、ある場合はステップ113で記憶車
速を目標車速として設定する。その後、ステップ114
で制御開始処理(ステップ201〜203)を行う。ま
た、ステップ105(図14)で現在制御中と判定され
た場合、ステップ115へ進み、キャンセルスイッチC
、ブレーキなどによりキャンセル要求があったかを判定
する。ここで、キャンセル要求があった場合、次のリジ
ューム制御に備えてステップ116で目標車速を記憶車
速として保持し、ステップ117で図18に示す制御終
了処理を行い、ステップ102へ戻る。制御終了処理は
、ステップ211、212にあるようにクラッチ33の
開放、目標車速の消去を行う。
が有るか否かの判定を行い、記憶車速がない場合、ステ
ップ102へ戻り、ある場合はステップ113で記憶車
速を目標車速として設定する。その後、ステップ114
で制御開始処理(ステップ201〜203)を行う。ま
た、ステップ105(図14)で現在制御中と判定され
た場合、ステップ115へ進み、キャンセルスイッチC
、ブレーキなどによりキャンセル要求があったかを判定
する。ここで、キャンセル要求があった場合、次のリジ
ューム制御に備えてステップ116で目標車速を記憶車
速として保持し、ステップ117で図18に示す制御終
了処理を行い、ステップ102へ戻る。制御終了処理は
、ステップ211、212にあるようにクラッチ33の
開放、目標車速の消去を行う。
【0055】ステップ115でキャンセル要求がない場
合、ステップ118に進み、定速走行制御中かリジュー
ム中かの判定を行う。ステップ118でリジューム制御
中と判定された場合、ステップ119に進み、実際の車
速が目標車速に近づいたか否かを判定するために、偏差
er(k)と所定値KM とを比較する。偏差er(k
)が所定値KM より小さいときステップ120へ進み
、リジューム終了を指令するとともに、積分初期値をセ
ットして定速走行制御へのスムーズな移行を行う。
合、ステップ118に進み、定速走行制御中かリジュー
ム中かの判定を行う。ステップ118でリジューム制御
中と判定された場合、ステップ119に進み、実際の車
速が目標車速に近づいたか否かを判定するために、偏差
er(k)と所定値KM とを比較する。偏差er(k
)が所定値KM より小さいときステップ120へ進み
、リジューム終了を指令するとともに、積分初期値をセ
ットして定速走行制御へのスムーズな移行を行う。
【0056】偏差er(k)が所定値KM より大きい
ときステップ121でスライディングモード処理を行う
。 スライディングモード処理については図8、図9のフロ
ーチャートにおいて既に説明した。ステップ122は定
速走行におけるPID制御の計算部分であり、概要は図
19に示すフローチャートのように、ステップ221〜
224において、偏差er(k)、積分項ierr(k
)、微分項dspd(k)を導出する。
ときステップ121でスライディングモード処理を行う
。 スライディングモード処理については図8、図9のフロ
ーチャートにおいて既に説明した。ステップ122は定
速走行におけるPID制御の計算部分であり、概要は図
19に示すフローチャートのように、ステップ221〜
224において、偏差er(k)、積分項ierr(k
)、微分項dspd(k)を導出する。
【0057】そして、ステップ224で各々の項にゲイ
ンkgp、kgi、kgdを掛け、目標アクチュエータ
位置を数式24に基づいて算出する。
ンkgp、kgi、kgdを掛け、目標アクチュエータ
位置を数式24に基づいて算出する。
【0058】
【数24】
rp(k)=kgp・er(k)+kgi・ier
r(k)+ kgd・ds
pd(k)以上のように、目標アクチュエータ位置rp
は、ステップ121またはステップ122で求められる
。
r(k)+ kgd・ds
pd(k)以上のように、目標アクチュエータ位置rp
は、ステップ121またはステップ122で求められる
。
【0059】図20に示すフローチャートは、アクチュ
エータ駆動周期のタイミングで処理されるアクチュエー
タ位置サーボ系の処理である。この実施例でアクチュエ
ータは、DCモータを使用しており、その駆動周期とし
てはデューティ駆動のため、5msec以下の周期を必
要とする。ステップ231で現在のアクチュエータ位置
acp(k)を検出し、ステップ232で目標アクチュ
エータ位置と実際のアクチュエータ位置の偏差erac
t(k)を数式25により算出する。
エータ駆動周期のタイミングで処理されるアクチュエー
タ位置サーボ系の処理である。この実施例でアクチュエ
ータは、DCモータを使用しており、その駆動周期とし
てはデューティ駆動のため、5msec以下の周期を必
要とする。ステップ231で現在のアクチュエータ位置
acp(k)を検出し、ステップ232で目標アクチュ
エータ位置と実際のアクチュエータ位置の偏差erac
t(k)を数式25により算出する。
【0060】
【数25】eract(k)=rp(k)−acp(k
) そして、ステップ233ではアクチュエータの位置の変
化率dacp(k)を数式26により算出する。
) そして、ステップ233ではアクチュエータの位置の変
化率dacp(k)を数式26により算出する。
【0061】
【数26】dacp(k)=acp(k)−acp(k
−1) 次に、ステップ234で偏差eract(k)と変化率
dacp(k)の各々にゲインkap、kadを掛け、
数式27によりデューティ比dutyを算出する。
−1) 次に、ステップ234で偏差eract(k)と変化率
dacp(k)の各々にゲインkap、kadを掛け、
数式27によりデューティ比dutyを算出する。
【0062】
【数27】duty=kap・eract(k)+ka
d・dacp(k) そして、ステップ235でこのデューティ比dutyに
基づいてモータ31を駆動する。
d・dacp(k) そして、ステップ235でこのデューティ比dutyに
基づいてモータ31を駆動する。
【0063】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、リジ
ューム制御にスライディングモード制御を用いることに
より、マッチングが容易になり、車両の走行速度を等加
速度で目標車速に近づけることができ、走行速度はオー
バーシュートすることなくスムーズに目標車速に収束す
るという優れた効果をある。
ューム制御にスライディングモード制御を用いることに
より、マッチングが容易になり、車両の走行速度を等加
速度で目標車速に近づけることができ、走行速度はオー
バーシュートすることなくスムーズに目標車速に収束す
るという優れた効果をある。
【図1】本発明を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例を示す模式構成図である。
【図3】本発明の作動説明に供するブロック図である。
【図4】本発明の作動説明に供する特性図である。
【図5】本発明の作動説明に供する特性図である。
【図6】本発明の作動説明に供する特性図である。
【図7】本発明の作動説明に供する特性図である。
【図8】本発明の作動説明に供するフローチャートであ
る。
る。
【図9】本発明の作動説明に供するフローチャートであ
る。
る。
【図10】本発明の作動説明に供する特性図である。
【図11】本発明の作動説明に供する特性図である。
【図12】本発明の作動説明に供する特性図である。
【図13】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図14】本発明の作動説明に供するフローチャートで
ある。
ある。
【図15】本発明の作動説明に供するフローチャートで
ある。
ある。
【図16】本発明の作動説明に供するフローチャートで
ある。
ある。
【図17】本発明の作動説明に供するフローチャートで
ある。
ある。
【図18】本発明の作動説明に供するフローチャートで
ある。
ある。
【図19】本発明の作動説明に供するフローチャートで
ある。
ある。
【図20】本発明の作動説明に供するフローチャートで
ある。
ある。
【符号の説明】
10 電子制御装置
23 スロットル弁
26 車速センサ
27 指令装置
30 アクチュエータ
Claims (2)
- 【請求項1】車両の走行速度を検出する車速センサと、
前記車両の走行速度を調節するアクチュエータと、前記
車両の目標車速を設定する設定手段と、前記目標車速と
前記走行速度との偏差を検出する偏差検出手段と、前記
走行速度を一定加速度で前記目標車速に近づける第1ス
ライディングサーフェイスを用いて前記アクチュエータ
を制御する第1スライディングモード制御手段と、前記
走行速度を前記目標車速に指数関数的に収束させる第2
スライディングサーフェイスを用いて前記アクチュエー
タを制御する第2スライディングモード制御手段と、前
記偏差が所定値よりも大きいとき前記第1スライディン
グモード制御手段に切換え、前記偏差が所定値よりも小
さいとき前記第2スライディングモード制御手段に切換
える切換手段とを備え、リジューム時には前記第1また
は第2スライディングモード制御手段が前記アクチュエ
ータを制御して前記走行速度を前記目標車速に復帰させ
ることを特徴とする車両用定速走行制御装置。 - 【請求項2】前記車両が減速中か否かを判定する減速判
定手段と、リジューム開始時にこの減速判定手段によっ
て減速中と判定されたとき、少なくとも減速中は前記ア
クチュエータの駆動を禁止してアクチュエータを所定の
位置に保持する保持手段とを備えたことを特徴とする請
求項1に記載の車両用定速走行制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40578590A JPH04224425A (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 車両用定速走行制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40578590A JPH04224425A (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 車両用定速走行制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224425A true JPH04224425A (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=18515393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40578590A Withdrawn JPH04224425A (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 車両用定速走行制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04224425A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0861122A (ja) * | 1994-08-19 | 1996-03-05 | Meidensha Corp | エンジン制御方法及び装置 |
| US5694910A (en) * | 1995-02-24 | 1997-12-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling air-fuel ratio of internal combustion engine |
| DE10054534A1 (de) * | 1999-11-19 | 2001-07-26 | Unisia Jecs Corp | Gleitmodusregelungseinheit für eine elektronisch geregelte Drosselvorrichtung |
| JP2002332898A (ja) * | 2002-05-07 | 2002-11-22 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| WO2021111616A1 (ja) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 三菱電機株式会社 | 車両制御装置および車両制御方法 |
-
1990
- 1990-12-25 JP JP40578590A patent/JPH04224425A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0861122A (ja) * | 1994-08-19 | 1996-03-05 | Meidensha Corp | エンジン制御方法及び装置 |
| US5694910A (en) * | 1995-02-24 | 1997-12-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling air-fuel ratio of internal combustion engine |
| DE10054534A1 (de) * | 1999-11-19 | 2001-07-26 | Unisia Jecs Corp | Gleitmodusregelungseinheit für eine elektronisch geregelte Drosselvorrichtung |
| US6367449B1 (en) | 1999-11-19 | 2002-04-09 | Unisia Jecs Corporation | Sliding mode control unit of electronically controlled throttle device |
| JP2002332898A (ja) * | 2002-05-07 | 2002-11-22 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| WO2021111616A1 (ja) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 三菱電機株式会社 | 車両制御装置および車両制御方法 |
| JPWO2021111616A1 (ja) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |