JPH0727232Y2 - 車両用定速走行装置 - Google Patents

車両用定速走行装置

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JPH0727232Y2
JPH0727232Y2 JP1988079636U JP7963688U JPH0727232Y2 JP H0727232 Y2 JPH0727232 Y2 JP H0727232Y2 JP 1988079636 U JP1988079636 U JP 1988079636U JP 7963688 U JP7963688 U JP 7963688U JP H0727232 Y2 JPH0727232 Y2 JP H0727232Y2
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Japan
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vehicle
opening
speed
target
throttle valve
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宜幸 江藤
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Nissan Motor Co Ltd
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/02—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/16—Driving resistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W2720/106—Longitudinal acceleration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は車速を一定の目標速度に保ったまま走行を継続
するための車両用定速走行装置に関するものである。
従来の技術 従来の車両用定速走行装置に関しては、通常第3図に示
した手段が知られている(例えば実開昭60−3123号公報
を参照)。即ち同図において1は目標速度指令部であ
り、この目標速度指令部1からドライバーの手操作によ
り予め設定された車両の目標速度VSが出力される。2は
コントローラであって、このコントローラ2には前記目
標速度VSと、後述する積分器10から得られる実際の車速
Vとが入力され、所定の演算処理がなされた後、通電パ
ルスTPを出力する。3はスロットルアクチュエータ,4は
スロットルバルブであり、前記スロットルアクチュエー
タ3はコントローラ2から出力された通電パルスTPに応
じてスロットルバルブ4を駆動して、該スロットルバル
ブ4の開度θを決定する。5はエンジンであって、前記
スロットルバルブ4の開度θに応じたトルクTEを出力す
る。このトルクTEぺはトランスミッション6により変換
されて、該トランスミッション6からホイールトルクTW
として出力される。7はホイール部であり、このホイー
ル部7では前記トランスミッション6から入力されたホ
イールトルクTWからホイール力FWを、 FW=TW/R として出力する。ここでRはホイールの有効半径であ
る。8は走行抵抗検知手段であって、例えば車輪のころ
がり抵抗,空気抵抗,勾配抵抗等から成る車両の走行抵
抗Dが検知され、この走行抵抗Dが前記のホイール力FW
からステップSにて差し引かれ、車両の推進力が決定さ
れる。9は車両重量部であり、車両の全体重量をWとし
て車両の加速度V′が V′=(FW−D)/W として決定される。この加速度V′は前記の積分器10に
よって積分されて、実際の車速Vが求められ、この実際
の車速Vが前記コントローラ2に入力されることによ
り、全体的に閉ループが構成される。
このような構成によれば、ドライバーの設定した車両の
目標速度VSと実際の車速Vとがコントローラ2に入力さ
れて、該コントローラ2から所望の通電パルスTPが演算
され、この通電パルスTPがスロットルアクチュエータ3
に入力されることにより、スロットルバルブ4の開度θ
が決定されて、エンジン5から前記開度θに応じたトル
クTEがトランスミッション6に伝えられ、且つ該トラン
スミッション6からホイールトルクTWがホイール部7に
伝えられるとともに、ステップSで走行抵抗D及び車両
の重量に応じて加減算がなされて車両の推進力が得ら
れ、更に車両重量部9にて加速度V′が得られ、この加
速度V′が積分器10により実際の車速Vに変換されて、
前記コントローラ2に再入力される。従ってスロットル
バルブ4は前記目標速度VSと実際の車速Vとにより適宜
所定の開度に調整されて、車両を一定の速度で走行させ
ることができる。
考案が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来の車両用定速走行装置にあ
っては、前記した如くコントローラ2の制御手段が、車
両の目標速度VSに対して実際の車速Vを一致させる定常
モードと、車両の加速時又は減速時において過渡的に増
加又は減少する目標速度VSに実際の車速Vを一致させる
過渡モードとがあり、両モードを切換えた際に、スロッ
トルバルブ4の開度θを大きく変化させなければならな
いので、スロットルアクチュエータ3やアクセルリンク
系の特性変動に起因して、前記定常モードと過渡モード
の切換えがスムーズに行われない場合があるという課題
があった。即ち上記の切換えは、車両を加速又は減速
するために、定速走行している定常モードから過渡モー
ドに切換える操作と、上記過度モードから定常モード
に切換える操作との2系統の操作から成っているもので
あるが、先ずのケースでは前記スロットルバルブ4の
開度θを(θ+θ1)まで段階的に増加させる必要があ
り、のケースでは同様に前記スロットルバルブ4の開
度θを(θ−θ2)まで段階的に減少させる必要があ
る。従って前記スロットルアクチュエータ3がスロット
ル開度増加バルブとスロットル開度減少バルブとの2方
向バルブとにより構成された空気式アクチュエータであ
る場合、前記のケースではスロットルバルブ4の開度
変化θ1に見合う分だけスロットル開度増加バルブに対
して予め設定された通電パルスTP1を出力しなければな
らず、又前記のケースではスロットルバルブ4の開度
変化θ2に見合う分だけスロットル開度減少バルブに対
して予め設定された通電パルスTP2を出力しなければな
らない。そのため例えばスロットルアクチュエータ3や
アクセルリンク系に初期特性のばらつき、もしくは経時
劣化があった場合には、前記通電パルスTP1及びTP2によ
ってスロットルバルブ4がスロットルアクチュエータ3
から出力された開度変化θ1及びθ2分だけスムーズに
開度調整されず、そのため前記のケースでは所定の加
速度が得られないことがあるとともに、ケースではス
ロットル開度が不要に変動して車速が変化し、乗員に対
して不快感を与えてしまうという難点を有している。
そこで本考案はこのような従来の車両用定速走行装置が
有している課題を解消して、定常モードから過渡モード
への切換がスムーズに行えるとともに、過渡モードから
定常モードへの切換時にあってもスロットル開度の不要
な変動が発生せず、乗り心地の良好な定速走行装置を提
供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 本考案は上記の目的を達成するために、車両の目標速度
を設定する手段と、車速を検出する手段と、前記車両の
目標速度及び車速とからスロットルバルブの開度を演算
して、スロットルアクチュエータに対して所定の通電パ
ルスを出力するようにした車両用定速走行装置であっ
て、前記コントローラにスロットルバルブの実際の開度
を検出する手段と、スロットルバルブの目標開度を演算
する手段とを付設し、該コントローラが車両の目標速
度,車速,スロットルバルブの目標開度及び該スロット
ルバルブの実際の開度とから、車両が定速走行している
場合にはスロットルバルブの実際の開度を目標開度に合
わせることにより、実際の車速が車両の目標速度に一致
するように制御する定常モードと、車両の加速又は減速
のため前記車両の目標速度が過渡的に変化する過渡モー
ドとを有する車両用定速走行装置において、前記定常モ
ードと過渡モードとの切換え時に、前記スロットルバル
ブの開度を目標開度に一致させる構成にしてある。
作用 コントローラに対して車両の目標速度,車速,スロット
ルバルブの目標開度及び該スロットルバルブの実際の開
度とが入力されると、該コントローラにより所望の通電
パルスが演算されて、この通電パルスがスロットルアク
チュエータに出力されてスロットルバルブの開度が決定
され、エンジンから前記開度に応じたトルクがトランス
ミッションからホイール部に伝えられて車両を一定の速
度で走行させることができる。この時コントローラの制
御手段に基づいて、定常モードと過渡モードとの切換え
時に、スロットルバルブの開度を目標開度に一致させる
ように制御することにより、定常モードと過渡モードと
の切換えがスムーズに行える。
実施例 以下図面を参照して本考案にかかる車両用定速走行装置
の一実施例を前記従来の構成と同一の構成部分に同一の
符号を付して詳述する。
第1図に示した構成において、1は目標速度指令部であ
り、この目標速度指令部1からドライバーの手操作によ
り予め設定された車両の目標速度VSが出力される。2は
コントローラであって、このコントローラ2には前記目
標速度VSと、後述する積分器10から得られる実際の車速
Vと、後述する走行抵抗推定器16から得られる目標開度
θSと、同じく後述するスロットル開度センサ15から得
られる実際のスロットル開度θが入力され、所定の演算
処理がなされた後、通電パルスTPを出力する。3はスロ
ットルアクチュエータ,4はスロットルバルブであり、上
記のスロットルアクチュエータ3は前記通電パルスTPに
応じてスロットルバルブ4を駆動して、該スロットルバ
ルブ4の開度θを決定する。尚該スロットルアクチュエ
ータ3には、スロットル開度増加バルブとスロットル開
度減少バルブとの2方向バルブが備えられている。又コ
ントローラ2にはスロットルバルブ4の実際の開度を検
出する手段として、前記したスロットル開度センサ15が
付設されていて、スロットルバルブ4の実際の開度θが
このスロットル開度センサ15により検出されて、コント
ローラ2に入力される。5はエンジンであって、前記ス
ロットルバルブ4の開度θに応じたトルクTEを出力す
る。16はスロットルバルブ4の目標開度θSを演算する
手段としての走行抵抗推定器であり、この走行抵抗推定
器16にはエンジン5の回転数NE及び後述する積分器10か
ら得られる実際の車速Vと上記スロットル開度センサ15
から得られる実際の開度θが入力されており、この走行
抵抗推定器で所定の演算処理がなされた後、車両を所望
の速度に維持するためのスロットルバルブ4の目標開度
θSが演算されて、この目標速度θSが前記コントロー
ラ2に入力される。
6はトランスミッションであり、前記エンジン5のトル
クTEがトランスミッション6により変換されて、該トラ
ンスミッション6からホイールトルクTWとして出力され
る。7はホイール部であり、このホイール部7では前記
トランスミッション6から入力されたホイールトルクTW
からホイール力FWを、FW=TW/Rとして出力する。ここで
Rはホイールの有効半径である。8は走行抵抗検知手段
であって、例えば車輪のころがり抵抗,空気抵抗,勾配
抵抗及び前記走行抵抗推定器16の出力rが加えられて、
車両の走行抵抗Dが検知され、この走行抵抗Dが前記ホ
イール力FWからステップSにて差し引かれ、車両の推進
力が決定される。9は車両重量部であり、車両の全体重
量をWとして車両の加速度V′が V′=(FW−D)/W として決定される。この加速度V′は前記の積分器10に
よって積分されて、実際の車速Vが求められ、この実際
の車速Vが前記コントローラ2及び走行抵抗推定器16に
入力される。
上記のコントローラ2は、ドライバーの設定した目標速
度VSに対して実際の車速Vを一致させる定常モードと、
加速時又は減速時において過渡的に増加又は減少する前
記目標速度VSに実際の車速Vを一致させる過渡モードと
から成る制御手段を備えている。
このような構成によれば、ドライバーの設定した車両の
目標速度VSと、実際の車速V,走行抵抗推定器16から得ら
れたスロットルバルブ4の目標開度θS及びスロットル
バルブ4の実際のスロットル開度θとがコントローラ2
に入力されて該コントローラ2にて所望の通電パルスTP
が演算され、この通電パルスTPがスロットルアクチュエ
ータ3に伝えられて、該スロットルアクチュエータ3の
作動に基づいてスロットルバルブ4の開度θが決定さ
れ、エンジン5から前記開度θに応じたトルクTEがトラ
ンスミッション6に伝えられ、且つ該トランスミッショ
ン6からホイールトルクTWがホイール部7に伝えられる
とともに、ステップSで走行抵抗D及び車両の重量に応
じて加減算がなされて所望の車両推進力が得られる。更
に車両重量部9から加速度V′が求められて、この加速
度V′が積分器10により実際の車速Vに変換され、前記
コントローラ2及び走行抵抗推定器16に再入力されるこ
とにより閉ループが形成される。従ってドライバーの設
定した車両の目標速度VSと、実際の車速V,スロットルバ
ルブ4の目標開度θS及びスロットルバルブ4の実際の
スロットル開度θとから演算された通電パルスTPが前記
閉ループに基づいてスロットルアクチュエータ3を構成
する前記スロットル開度増加バルブとスロットル開度減
少バルブとの2方向バルブに加えられて、このスロット
ルアクチュエータ3の作用によりスロットルバルブ4が
適宜所定の開度に調整されるので、車両を一定の速度で
走行させるこができる。
上記の作動に際して、コントローラ2は目標速度指令部
1からの指令信号が定常モードが過渡モードかを認識し
て、定常モードである場合にはスロットルバルブ4の目
標開度θSを実際の開度θに一致させるように制御する
とともに、前記両モードの切換時には、スロットルバル
ブ4からスロットルアクチュエータ3への通電バルスTP
を可変制御して、実際の開度θが目標開度θSに一致す
るまで上記の可変制御を継続するように駆動する。
上記の作動に関し、更に第2図のフローチャートを用い
て詳細に説明する。このフローチャートはコントローラ
2を構成するマイクロコンピュータの一定周期,例えば
10ms毎にスタートし、先ずステップ101で前記した車両
の目標速度VS,実際の車速V,スロットルバルブ4の目標
開度θS及び該スロットルバルブ4の実際の開度θが読
み込まれる。次にステップ102で前記の制御モードが
「定常,過渡の切換モード」か「定常又は過渡モード」
であるか否かが判別され、「定常,過渡の切換モード」
である場合はステップ103へ進み、「定常又は過渡モー
ド」である場合は、ステップ110へ進む。ステップ103で
はスロットルバルブ4の前記目標開度θSが実際の開度
θよりも大であるか否かが判別され、YES,即ち目標開度
θSの方が大きい場合にはステップ107へ進み、NO,即ち
目標開度θSの方が小さい場合にはステップ104へ進
む。ステップ104ではスロットルアクチュエータ3のス
ロットル開度減少バルブを開いて、次段のステップ105
でスロットルバルブ4の目標開度θSが実際の開度θに
略一致したか否かがを判別される。ステップ105の判別
結果がYES,即ち目標開度θSが実際の開度θに略一致し
た場合にはステップ106へ進み、前記スロットル開度減
少バルブを閉じる。又ステップ105でNO,即ち目標開度θ
Sが実際の開度θに一致していない場合には、上記の作
動が繰り返し継続される。
一方ステップ107では、前記したスロットルアクチュエ
ータ3のスロットル開度増加バルブを開いて、次段のス
テップ108で前記ステップ105と同様に目標開度θSが実
際の開度θに略一致したか否かが判別される。ステップ
108の判別結果がYES,即ち目標開度θSが実際の開度θ
に略一致した場合にはステップ109へ進み、前記スロッ
トル開度増加バルブを閉じる。又ステップ108でNO,即ち
目標開度θSが実際の開度θに一致していない場合に
は、上記の作動が繰り返し継続される。
一方、前記ステップ102で前記の制御モードが「定常又
は過渡モード」である場合にはステップ110へ進み、こ
のステップ110で更に「定常モード」であるか「過渡モ
ード」であるかが判別されて、「定常モード」である場
合にはステップ111へ進み、「過渡モード」である場合
には後述するステップ115へ進む。ステップ111では前記
コントローラ2から出力される通電パルスTPが TP=KV(VS−V)+Kθ(θS−θ) として演算され、更にステップ112で演算された通電パ
ルスTPが正であるか負であるかが判別される。この判別
結果がNO,即ち負である場合にはステップ113へ進み、前
記通電パルスTPの時間だけスロットルアクチュエータ3
のスロットル開度減少バルブに通電するとともに、ステ
ップ112の判別結果がYES,即ち正である場合には、ステ
ップ114へ進んで通電パルスTPの時間だけ前記スロット
ル開度増加バルブに通電する。
更に前記ステップ110で制御モードが「過渡モード」で
ある場合にはステップ115へ進み、このステップ115で車
両が加速時にあるか減速時にあるかが判別されて、加速
時にある場合にはステップ116へ進み、減速時にある場
合にはステップ120へ進む。ステップ116では前記コント
ローラ2から出力される通電パルスTPが TP=Kα(αS−V′) として演算され、更にステップ117で演算された通電パ
ルスTPが正であるか負であるかが判別される。この判別
結果がNO,即ち負である場合にはステップ118へ進み、前
記通電パルスTPの時間だけスロットルアクチュエータ3
のスロットル開度減少バルブに通電するとともに、ステ
ップ117の判別結果がYES,即ち正である場合にはステッ
プ119へ進んで通電パルスTPの時間だけ前記スロットル
開度増加バルブに通電する。又前記ステップ115で制御
モードが減速時の場合には、ステップ120で前記スロッ
トル開度減少バルブを開き、処理を終了する。
上記のフローチャートの動作説明を要約すれば、車両が
定速走行している定速モードの場合にはスロットルバル
ブ4の目標開度θSを実際の開度θに合わせて、車両の
目標開度VSと実際速度Vとが一致するように制御すると
ともに、車速を加速側又は減速側へ切換えている過渡モ
ードの場合には、前記コントローラ2からスロットルア
クチュエータ3への通電パルスを可変制御して、実際の
開度θが目標開度θSに一致するまで上記の可変制御を
継続するという動作態様が得られる。
考案の効果 以上詳細に説明した如く、本考案にかかる車両用定速走
行装置によれば、車両の目標速度を設定する手段と、車
速を検出する手段と、前記車両の目標速度及び車速とか
らスロットルバルブの開度を演算して、スロットルアク
チュエータに対して所定の通電パルスを出力するように
した車両用定速走行装置であって、前記コントローラに
スロットルバルブの実際の開度を検出する手段と、スロ
ットルバルブの目標開度を演算する手段とを付設し、該
コントローラが車両の目標速度,車速,スロットルバル
ブの目標開度及び該スロットルバルブの実際の開度とか
ら、車両が定速走行している場合にはスロットルバルブ
の実際の開度を目標開度に合わせることにより、実際の
車速が車両の目標速度に一致するように制御する定常モ
ードと、車両の加速又は減速のため前記車両の目標速度
が過渡的に変化する過渡モードとを有する車両用定速走
行装置において、前記定常モードと過渡モードとの切換
え時に、前記スロットルバルブの開度を目標開度に一致
させる構成としてあるので、以下に記す作用効果が得ら
れる。即ち、コントローラに対して車両の目標速度,車
速,スロットルバルブの目標開度及び該スロットルバル
ブの実際の開度とが入力されると、該コントローラによ
り所望の通電パルスが演算されて、スロットルアクチュ
エータを介してスロットルバルブの開度を決定すること
ができて、エンジンから前記開度に応じたトルクがトラ
ンスミッションを介してホイール部に伝えられ、車両を
一定の速度で走行させることができる。この時前記コン
トローラは、車両が定速走行している定常モードの場合
にはスロットルバルブの目標開度を実際の開度に合わせ
て車両の目標速度と実際速度が一致するように制御する
とともに、車両を加速又は減速するため過渡モードに切
換える時は、スロットルバルブの実際の開度が目標開度
に一致させるように制御したので、過渡モードへの切換
え時にスロットルバルブ一致した後、前記過渡モードに
切変わるので、切換えがスムーズに行えるという効果が
得られる。そのためスロットルアクチュエータやアクセ
ルリンク系に初期特性のばらつき、もしくは経時劣化等
に関係なく、コントローラから得られる前記通電パルス
によってスロットルバルブがスロットルアクチュエータ
から出力された開度変化分だけスムーズに開度調整され
て、しかも定常モードから過渡モードへの切換がスムー
ズに行えるとともに、過渡モードから定常モードへの切
換時にあってもスロットル開度の不要な変動が発生せ
ず、乗り心地の良好な定速走行装置を提供することが出
来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案にかかる車両用定速走行装置の一実施例
を示すブロック回路図、第2図は上記第1実施例の作動
を示すフローチャート、第3図は従来の車両用定速走行
装置側を示すブロック回路図である。 1……目標速度指令部、2……コントローラ、3……ス
ロットルアクチュエータ、4……スロットルバルブ、5
……エンジン、6……トランスミッション、7……ホイ
ール部、8……走行抵抗検知手段、9……車両重量部、
10……積分器、15……スロットル開度センサ、16……走
行抵抗推定器、

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の目標速度を設定する手段と、車速を
    検出する手段と、前記車両の目標速度及び車速とからス
    ロットルバルブの開度を演算して、スロットルアクチュ
    エータに対して所定の通電パルスを出力するようにした
    車両用定速走行装置であって、前記コントローラにスロ
    ットルバルブの実際の開度を検出する手段と、スロット
    ルバルブの目標開度を演算する手段とを付設し、該コン
    トローラが車両の目標速度,車速,スロットルバルブの
    目標開度及び該スロットルバルブの実際の開度とから、
    車両が定速走行している場合にはスロットルバルブの実
    際の開度を目標開度に合わせることにより、実際の車速
    が車両の目標速度に一致するように制御する定常モード
    と、車両の加速又は減速のため前記車両の目標速度が過
    渡的に変化する過渡モードとを有する車両用定速走行装
    置において、 前記定常モードと過渡モードとの切換え時に、前記スロ
    ットルバルブの開度を目標開度に一致させることを特徴
    とする車両用定速走行装置。
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