JPH0536252B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通称オートドライブ又はスピードコ
ントロールと呼ばれる自動車用定速走行装置の改
良に関する。

自動車用定速走行装置は、運転中に希望の車速
にセツトするとアクセルペダルを踏まなくても車
速を自動的に制御して一定速度に保つものであ
り、一般にはエンジン負圧（インテークマニホー
ルド負圧あるいはバキユームポンプ負圧等）を動
力源としてアクセルリンクを駆動する負圧式アク
チユエータのコントロールバルブ用コイルを、検
出した走行車速（検出車速）と運転者が設定した
車速（目標車速）との差分に応じたデユーテイ比
のパルス信号で駆動する装置が知られている。

〔従来の技術〕

従来、上述した検出車速と目標車速との差分に
応じたデユーテイ比DU（％）の算出は、検出車
速をXN、目標車速をXA、セツトデユーテイ比
をSD、制御速度幅をVBとすると、次式により求
められていた。

DU＝〔（XA−XN）／VB〕＋SD ……(1) 但し、０≦DU≦100 ここで、セツトデユーテイ比SDは、ある車速
例えば80Km／ｈにおいて定速走行が行なえるデユ
ーテイ比として設計段階等で予め定められた固定
値であり、制御速度幅VBは、出力デユーテイ比
の変化する車速差の幅をいい、やはり設計段階等
で定められた固定値であつた。

第８図の実線は前記(1)式で定義される車速差対
出力デユーテイ比特性の一例を示す図であり、制
御速度幅VB、セツトデユーテイ比SDは図示の如
く表される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記セツトデユーテイ比SDは、上
述したように設計段階等で定められるものである
が、アクチユエータの特性、車両の駆動力のバラ
ツキ等により各車両において常にそのセツトデユ
ーテイ比SDで所望の実車速が得られるとは限ら
ない。路面の変化によつて走行抵抗が異なる場合
等においても同様である。このような場合は、車
速差と出力デユーテイ比DUとがバランスした車
速で走行されることになる。即ち、例えばセツト
デユーテイ比SDが小さ過ぎた場合は、第８図の
ポイントＰに示すようにΔXNの偏差を持つたま
ま定速走行されることになる。

このような定常偏差を小さくする方法として
は、制御速度幅を第８図の点線で示すようにVB
からVB′の如く小さくし制御ゲインを大きくする
か、或いは車速の微分補正を制御に取り入れてい
るシステムでは微分補正係数を大きくしてやはり
制御ゲインを増大させることである。このように
すれば、バランスポイントが同図に示すようにＰ
からP′に移行し定常偏差はΔNX′と小さくなる。
しかし、このように制御ゲインを大きくすると次
のような問題点が生じる。

即ち、自動車用定速走行装置に使用される車速
センサの出力は、正常な状態においては例えば第
９図の特性７０に示すように滑らかに変化し、従
つて出力デユーテイ比も同図の特性７１に示すよ
うにその変化幅は小さいが、車速センサの取付部
等にゆるみが生じているような場合、車速センサ
の出力は例えば第１０図の特性８０に示すように
変調がかかり、それに伴つて出力デユーテイ比も
同図の特性８１に示すようにその変化幅（最大値
DUMAX−最小値DUMIN）が大きくなつて制
御の安定性が損なわれる。

本発明はこのような事情に鑑みて為されたもの
であり、その目的は、車速センサが通常の精度内
に維持されていると考えられる場合には制御ゲイ
ンを大きくして制御精度が高め、車速センサが異
常となるような希な場合には安定性を重視した制
御に切換えることができる自動車用定速走行装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、例えば第
１図に示すように、検出した走行車速と予め設定
された設定車速との差分に応じた出力デユーテイ
比を算出する出力デユーテイ比算出手段１と、こ
の出力デユーテイ比算出手段１で算出された出力
デユーテイ比に応じたデユーテイ比を有するパル
ス信号を発生してエンジン負圧を動力源とするス
ロツトル弁駆動用アクチユエータ２におけるコン
トロールバルブ用コイル２ａを駆動する駆動手段
３とを備えた自動車用定速走行装置において、 出力デユーテイ比算出手段１で算出された出力
デユーテイ比の変化幅を求める変化幅算出手段４
と、この変化幅算出手段４で算出された出力デユ
ーテイ比の変化幅に応じて出力デユーテイ比算出
手段１の出力デユーテイ比算出における制御ゲイ
ンを修正する制御ゲイン修正手段５とを設ける。

〔作用〕

検出車速を求める車速センサが通常の精度を維
持している場合、第９図に示したように出力デユ
ーテイ比の変化幅は小さいので、制御ゲイン修正
手段５は出力デユーテイ比算出手段１における出
力デユーテイ比算出の制御ゲインを大きい側に修
正して制御精度を高め、車速センサが異常となつ
て第１０図に示したように出力デユーテイ比の変
化幅が大きくなると制御ゲインを小さい側に修正
して制御の安定性を確保する。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例の要部ブロツク図であ
る。

同図において、１０は自動車の走行車速検出用
のリードスイツチであり、１１はスピードメータ
ケーブルによつて回転駆動せしめられる永久磁石
である。リードスイツチ１０は永久磁石１１の回
転に伴つてオン、オフ動作を行ない、車速に比例
した周波数を有するパルス信号を発生する。この
パルス信号は、周波数−電圧変換回路（Ｆ／Ｖ変
換回路）１２において、車速に比例したレベルを
有する直流電圧に変換される。Ｆ／Ｖ変換回路１
２の出力電圧はアナログスイツチ１３がオンのと
きに記憶回路１４に保持される。記憶回路１４に
保持された設定電圧は差動アンプ１５に入力さ
れ、ここで、Ｆ／Ｖ変換回路１２の出力電圧すな
わち走行車速との差分が求められる。この差信号
は、Ａ／Ｄ変換器１６でデイジタル量に変換され
た後、マイクロコンピユータ１７の入力ポートに
入力される。マイクロコンピユータ１７は差信号
に応じた出力デユーテイ比を有するパルス信号を
発生するもので、パルス信号はアンド回路２６が
開かれているとき、このアンド回路２６を通りア
ンプ２０を介してアクチユエータ１９の制御弁用
コイル１９ｉに加えられる。

アクチユエータ１９は、制御弁１９ａと解除弁
１９ｂとを備えており、制御弁１９ａはアンプ２
０の出力で励磁される制御弁用コイル１９ｉで開
閉制御される。そして、制御弁用コイル１９ｉが
通電されるとポート１９ｃからの大気圧を遮断し
てポート１９ｄからの吸気管負圧を室１９ｅに導
入し、通電が断たれると、ポート１９ｄからの負
圧を遮断してポート１９ｃから大気圧を室１９ｅ
に導入する。解除弁１９ｂはアンプ２１を介する
自己保持回路２２の出力で駆動される解除弁用コ
イル１９ｊで開閉制御され、通電されるとポート
１９ｆからの大気圧を遮断し、通電が継たれる
と、この大気圧を室１９ｅに導入する。上述の如
く室１９ｅの圧力が制御されることにより、ダイ
ヤフラム１９ｇが移動し、これにより図示しない
アクセルレータ・リンクに連結されるロツド１９
ｈがその軸方向に移動せしめられ、その結果スロ
ツトル弁の開度が制御される。

また、セツトスイツチ２３の出力と高速リミツ
タ回路２４の出力を入力とするアンド回路２５が
設けられ、このアンド回路２５の出力によりアナ
ログスイツチ１３が閉じられ、また自己保持回路
２２がプリセツトされる。自己保持回路２２がプ
リセツトされると、アンド回路２６が開かれ、且
つアンプ２１を通して解除弁用コイル１９ｂが通
電されるので、走行制御が可能となる。高速リミ
ツタ回路２４はたとえば100Km以上の高速になつ
たことを示すチヤイム信号を受けるとアンド回路
２５を閉じて設定車速の記憶操作を阻止する為の
ものである。また、キヤンセルスイツチ２８は、
自己保持回路２２をリセツトするスイツチで、リ
セツトされると自己保持回路２２はアンプ２１を
介した通電を停止する。リジユームスイツチ２７
はキヤンセルスイツチ２８により中断された定速
走行制御を再開させる為のものであり、これが押
されると、元の設定車速を目標値として定速走行
制御が行なわれる。なお、定速リミツタ回路２９
は、例えば車速が30Km以下に低下した場合、自己
保持回路２２を強制的にリセツトする為のもので
ある。

第３図はマイクロコンピユータ１７が実行する
出力デユーテイ比算出・出力処理の一例を示す流
れ図、第４図はマイクロコンピユータ１７が実行
する制御幅変更処理の一例を示す流れ図であり、
以下その動作を説明する。

マイクロコンピユータ１７は、所定の周期毎に
第３図に示す出力デユーテイ比計算等を行なうス
テツプS2〜S10を実行する（S1）。この処理は、
先ずＡ／Ｄ変換器１６の出力即ち検出車速XNと
記憶回路１４に記憶された目標車速XAとの差
（車速差）を読取り（S2）、次に次式により今回
の出力デユーテイ比DUを算出する（S3）。

DU＝〔（XA−XN）／VB′〕＋SD ……(2) 但し、０≦DU≦100 ここで、SDはセツトデユーテイ比、VB′は制
御速度幅であり、本実施例ではこのVB′は可変で
あつて、VB′＝VB＋ΔVBで定義される。なお、
VBは予め設定された固定の制御速度幅であり例
えば10Km／ｈである。

マイクロコンピユータ１７はステツプS3で今
回の出力デユーテイ比DUを算出すると、そのデ
ユーテイ比に等しいデユーテイ比を有するパルス
信号を出力ポートからアンド回路２６に送出する
（S4）。

次にマイクロコンピユータ１７は、ステツプ
S5〜S7において出力デユーテイ比DUの最大値
DUMAXを更新し、ステツプS8〜S10において出
力デユーテイ比DUの最小値DUMINを修正する。

またマイクロコンピユータ１７は、例えば1sec
毎に第４図に示す処理を実行することにより、出
力デユーテイ比算出に使用する制御速度幅VB′を
修正している。即ち、修正周期が到来する毎に、
先ず出力デユーテイ比の変化幅DUB（DUMAX
−DUMIN）が所定値例えば10％以上であるか否
かを判定し（S20）、以上であればΔVBに所定値
α例えば１Km／ｈを加算し（S24）、未満であれ
ば所定値αを減算する（S21）。また、更新した
ΔVBが０≦ΔVB≦MAX（MAXは例えば10Km／
ｈ）になるように制限を施す（S22、S23、S25、
S26）。そして、今回求めたΔVBを固定値である
VBに加算することにより第３図のステツプS3の
出力デユーテイ比算出に使用する速度制御幅
VB′を求める（S27）。また、次回のΔVB算出の
ためにDUMAX−DUMINなる計算式により新
たなDUBを求め（S28）、DUMAX、DUMINを
０に初期化する（S29）。

本実施例は上記のように所定周期毎に出力デユ
ーテイ比算出用の速度制御幅VB′を出力デユーテ
イ比の変化幅DUBに基づいて修正し、DUBが所
定値よりも小さい通常の状態においては速度制御
幅VB′を小さくして制御ゲインを増大しているの
で制御精度を高めることができ、また第２図の永
久磁石１１、リードスイツチ１０から構成される
車速センサの取付部のゆるみ等により車速信号に
変調がかかる等の異常事態になると、DUBが大
きくなることからVB′を大きくする修正が行なわ
れ、制御ゲインが下げられることから制御精度は
多少劣るものの安定した制御が可能となる。

以上の実施例は、速度制御幅を可変にすること
により制御ゲインを変更したが、車速の微分補正
を制御に取り入れているシステムでは微分補正係
数を可変にすることにより制御ゲインを変更する
ことができる。

この微分補正係数による制御ゲインの修正を行
なう実施例のハードウエア構成はほぼ第２図の構
成と同一の構成を採用し得るが、検出車速XNを
マイクロコンピユータ１７が認識し得るように
Ｆ／Ｖ変換回路１２の出力をＡ／Ｄ変換器１６を
介してマイクロコンピユータ１７に入力するよう
にしておく点が相違する。

また、マイクロコンピユータ１７のソフトウエ
ア処理としては、第３図に対応する処理として第
５図に示す処理を、第４図に対応する処理として
第６図の処理を行なわせ、更に第７図の処理を追
加する。

第５図の処理中、第３図と相違する点は、一つ
はステツプＳ３の出力デユーテイ比DU計算の前
に、次式により微分補正を加えた検出車速XN′を
求める点である（S11）。

XN′＝XN_i＋K′（XN_i−XN_i-1） ……(3) ここで、XN_iは最新の検出車速、XN_i-1は所定
時間例えば200msec前の検出車速、K′は微分補正
係数である。なお、上記(3)式中のXN_i−XN_i-1の
計算は第７図の処理によりたとえば200mssc毎に
算出される。

また、他の相違点は第５図のステツプS3にお
ける出力デユーテイ比DUの算出が次式により行
なわれる点である。

DU＝〔（XA−XN′）／VB〕＋SD ……(4) 更に第４図に対応する第６図の処理では、上記
(3)式におけるK′を次のようにして修正する。即
ち、マイクロコンピユータ１７は、例えば1sec毎
に先ず出力デユーテイ比の変化幅DUB
（DUMAX−DUMIN）が所定値例えば10％以上
であるか否かを判定し（S30）、以上であればΔK
に所定値α例えば0.7を加算し（S34）、未満であ
れば所定値αを減算する（S31）。また、更新し
たΔKが０≦ΔK≦MAX（MAXは例えば４）にな
るように制限を施す（S32、S33、S35、S36）。そ
して、今回求めたΔKを固定値であるＫ（例えば
７）から減算することにより第５図のステツプ
S11で使用する微分補正係数K′求める（S37）。ま
た、次回のΔK算出のためにDUMAX−DUMIN
なる計算式により新たなDUBを求め（S38）、
DUMAX、DUMINを０に初期化する（S39）。

以上本発明の一実施例について説明したが、本
発明は以上の実施例にのみ限定されずその他各種
の付加変更が可能である。例えば、予め固定のセ
ツトデユーテイ比が目標車速毎に複数個設けられ
る方式に対しても本発明は適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、出力デユーテ
イ比算出手段で算出された出力デユーテイ比の変
化幅に応じて制御ゲインを修正するようにしたも
のであり、出力デユーテイ比の変化幅が所定幅以
下で車速センサが通常の精度内に維持されている
と考えられる場合には制御ゲインが大きくなつて
制御精度が高められ、出力デユーテイ比の変化幅
が所定幅を越えるような車速センサが異常となる
場合には制御ゲインが低下されて安定性を重視し
た制御に切換わるものであり、性能の良い自動車
用定速走行装置を提供することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成説明図、第２図は本発明
の実施例の要部ブロツク図、第３図はマイクロコ
ンピユータ１７が実行する出力デユーテイ比算
出・出力処理の一例を示す流れ図、第４図はマイ
クロコンピユータ１７が実行する速度制御幅処理
の一例を示す流れ図、第５図はマイクロコンピユ
ータ１７が実行する出力デユーテイ比算出・出力
処理の別の例を示す流れ図、第６図はマイクロコ
ンピユータ１７が実行する微分補正係数変更処理
の一例を示す流れ図、第７図はマイクロコンピユ
ータ１７が実行する検出速度差演算処理の一例を
示す流れ図、第８図は従来の問題点の説明図、第
９図は車速センサ正常時における出力デユーテイ
比の状態例を示す図および、第１０図は車速セン
サ異常時における出力デユーテイ比の状態例を示
す図である。 図において、１は出力デユーテイ比算出手段、
２はアクチユエータ、２ａはコントロールバルブ
用コイル、３は駆動手段、４は変化幅算出手段、
５は制御ゲイン修正手段、１０はリードスイツ
チ、１１は永久磁石、１２は周波性−電圧変換回
路、１３はアナログスイツチ、１４は記憶回路、
１５は差動アンプ、１６はＡ／Ｄ変換器、１７は
マイクロコンピユータ、１９はアクチユエータ、
１９ａは制御弁、１９ｉは制御弁用コイルであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 検出した走行車速と予め設定された設定車速
   との差分に応じた出力デユーテイ比を算出する出
   力デユーテイ比算出手段と、 該出力デユーテイ比算出手段で算出された出力
   デユーテイ比に応じたデユーテイ比を有するパル
   ス信号を発生してエンジン負圧を動力源とするス
   ロツトル弁駆動用アクチユエータにおけるコント
   ロールバルブ用コイルを駆動する駆動手段とを備
   えた自動車用定速走行装置において、 前記出力デユーテイ比算出手段で算出された出
   力デユーテイ比の変化幅を求める変化幅算出手段
   と、 該変化幅算出手段で算出された出力デユーテイ
   比の変化幅に応じて前記出力デユーテイ比算出手
   段の出力デユーテイ比算出における制御ゲインを
   修正する制御ゲイン修正手段とを具備したことを
   特徴とする自動車用定速走行装置。