JPH0755632B2 - 車両用定速走行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ステッピングモータを用いた車両用定速走
行制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、車両用定速走行制御装置は、アイドル側ストッ
パボルト（規制部材）とフル側ストッパボルト（規制部
材）とによって規制された範囲内を回動し、燃料噴射装
置の燃料噴射量を調節するコントロールレバーと、この
コントロールレバーを回動させるステッピングモータ
と、目標車速と実車速とに基づいてステッピングモータ
を駆動制御する制御ユニットとを備えており、ステッピ
ングモータによってコントロールレバーの回動位置を調
節することによって燃料噴射量を調節し、これによって
車両の速度を一定速度に維持するようにしている（実開
昭62−108034号公報参照）。

ところで、上記のような車両用定速走行制御装置におい
ては、コントロールレバーがフル側ストッパボルトに突
き当たっているにも拘わらず、ステッピングモータにそ
れを燃料増側へ回転駆動する駆動パルスが入力される
と、駆動パルスに対してステッピングモータが追随でき
なくなり、いわゆる脱調状態が生じる。

従来、このような脱調が生じるのを防止するために、次
の２つの方式が採用されている。

１つの方式は、ステッピングモータの最大ステップ数を
制限するものである。この場合、最大ステップ数は、ス
テッピングモータが最大ステップ数まで回転したとして
も、コントロールレバーがフル側ストッパボルトに突き
当たらないように設定されており、ステッピングモータ
のステップ数が最大ステップ数に達すると、制御ユニッ
トからのステッピングモータに対する燃料増側への駆動
パルスの出力を禁止するようになっている。

他の方式は、ポテンショメータを用いるものであり、コ
ントロールレバーがフル側ストッパボルトに突き当たる
直前におけるポテンショメータの出力値（電圧）を予め
設定しておき、この設定値と実際のポテンショメータの
出力値とが一致すると、前述した方式と同様に、制御ユ
ニットからの駆動パルスの出力を禁止するようになって
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 最大ステップ数を制限する方式のものにおいては、ステ
ッピングモータによってコントロールレバーを制御した
場合における最大燃料噴射量が少なくなるという不都合
があった。すなわち、アイドル側ストッパボルトとフル
側ストッパボルトとによって規制されるコントロールレ
バーの回動範囲（角度）には、各燃料噴射装置で数度程
度のバラツキがある。したがって、最大ステップ数を決
定する場合には、最も狭い回動範囲においてもコントロ
ールレバーがフル側ストッパボルトに突き当たらないよ
うに設定する必要がある。ところが、そのように設定す
ると、回動範囲が広い場合には、コントロールレバーが
フル側ストッパボルトから燃料減側へ離れた位置までし
か回動し得ないため、ステッピングモータによる制御時
の最大燃料噴射量がフル側ストッパボルトによって規制
される最大燃料噴射量よりも大幅に少なくなってしまう
という問題が生じる。

一方、ポテンショメータを用いる方式のものにあって
は、各ストッパボルトにコントロールレバーが突き当た
った状態において、ポテンショメータの最大および最小
電圧が予め定められた電圧に調整される。したがって、
設定電圧をフル側ストパボルトに突き当たる直前の電圧
にしておけば、ストッパボルトの位置に拘わらず、コン
トロールレバーがフル側ストッパボルトに突き当たる直
前でステッピングモータを停止させることができる。よ
って、最大燃料噴射量がフル側ストパッボルトによって
規制される最大燃料噴射量よりも大幅に少なくなるのを
防止することができる。

ところが、この方式のものにおいては、定速走行時にア
クセルペダルによってコントロールレバーをフル側スト
ッパボルトに突き当たるまで操作したにも拘わらず、車
両の速度が低下するような場合には、アクセル操作を停
止した後に制御遅れが生じるという問題があった。すな
わち、定速走行時に車両の速度が低下すると、ステッピ
ングモータが燃料増側へ向かって回転するはずである
が、上記のように、アクセル操作によってコントロール
レバーがストッパボルトに突き当たった場合には、ポテ
ンショメータが制御ユニットに対して燃料増側への駆動
パルスの出力を禁じる。したがって、ステッピングモー
タはアクセル操作される直前の位置から燃料増側へ向か
って回転することができず、その位置に停止したままに
なる。このような状態において、アクセル操作を中止す
ると、ステッピングモータは定速状態を維持するために
停止位置から燃料増側へ向かって回転しなければならな
い。このとき、仮にステッピングモータが燃料増側へ回
転していれば、アクセル操作中止後の回転量が少なくて
済む。しかるに、ステッピングモータは燃料増側へ回転
していないため、回転すべき量が多くなり、その分だけ
制御遅れが生じるという問題があったのである。

この発明は、上記問題を解決するためになされたもの
で、ステッピングモータに脱調が生じるのを防止するこ
とができるのは勿論のこと、定速走行時における最大燃
料噴射量が通常走行時における最大燃料噴射量よりも大
幅に減少するのを防止することができ、しかも制御遅れ
が生じるのを防止することができる車両用定速走行制御
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］ 上記の目的を達成するこの発明は、第１図に示すよう
に、アイドル側規制部材１とフル側規制部材２とによっ
て回動範囲が規制され、その回動範囲内において回動す
ることにより燃料噴射装置（図示せず）の燃料噴射量を
調節するコントロールレバー３と、定速走行時にコント
ロールレバー３を回動させるステッピングモータ４と、
このステッピングモータ４に目標車速と実車速とに応じ
た駆動パルスを出力することにより、ステッピングモー
タ４を駆動制御する制御手段５と、コントロールレバー
３の回動位置を検出する回動位置検出手段６と、ステッ
ピングモータ４のステップ数を検出するステップ数検出
手段７と、このステップ数検出手段７からの検出信号に
基づいてステッピングモータ４のステップ数が設定ステ
ップ数に達しているか否かを判別するステップ数判別手
段８と、回動位置検出手段６の検出信号に基づいてコン
トロールレバー３の回動位置が設定回動位置に達してい
るか否かを判別する回動位置判別手段９と、両判別手段
8,9がいずれも達していると判断した場合に、制御手段
５がステッピグモータ４に燃料増側へ回動させる駆動パ
ルスを出力するのを禁止する禁止手段10とを備えてい
る。

ここで、設定ステップ数は、その設定ステップ数までス
テッピングモータ４が回転した場合であってもコントロ
ールレバー３がフル側ストッパボルト２に突き当たら
ず、かつフル側ストッパボルト２に近接するように設定
されている。また、設定回動位置も、コントロールレバ
ー３がフル側ストッパボルト２に近接し、かつ突き当た
る以前の位置に設定されている。しかも、設定回動位置
は、ステッピングモータ４の設定ステップ数までの回転
によってコントロールレバー３が回動せしめられる位置
よりもフル側ストッパボルト２に近接した位置に設定さ
れている。

［作用］ ステッピングモータ４のステップ数が設定ステップ数に
達し、かつコントロールレバー３の回動位置が設定回動
位置に達した場合には、禁止手段10が制御手段５に対し
燃料増側への駆動パルスの出力を禁止する。したがっ
て、ステッピングモータ４およびコントロールレバー３
はそれ以上燃料増側へ回転しなくなる。

また、ステップ数と回動位置との少なくとも一方が設定
値に達していない場合には、禁止手段10が動作せず、両
者が設定値に達するまで通常の定速走行制御が行われ
る。つまり、目標車速と実車速とに応じた駆動パルスが
制御手段５からステッピングモータ４に出力され、ステ
ップ数と回動位置との両者が設定値に達するまでステッ
ピングモータ４は燃料増側へ回転する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例について第２図ないし第４図
を参照して説明する。

第２図はこの、発明の車両用定速走行制御装置の概略構
成を示すものであり、符号11は燃料噴射装置である。こ
の燃料噴射装置11のガバナ11aには、コントロールレバ
ー12が軸12aを中心にして回動自在に設けられている。
このコントロールレバー12は、アイドル側ストッパボル
ト（アイドル側規制部材）13とフル側ストッパボルト
（フル側規制部材）14とによってその回動範囲が規制さ
れており、その回動範囲において回動することにより燃
料噴射装置11における燃料噴射ポンプ11bの燃料噴射量
を調節する。また、コントロールレバー12は、その一端
部にアクセルペダルApが連結され、他端部にステッピン
グモータ15が連結されている。そして、コントロールレ
バー12は、通常走行時にはアクセルペダルApによって回
動操作され、後述する定速走行時にはステッピングモー
タ15によって回動操作される。ここで、コントロールレ
バー12とアクセルペダルApとの間およびコントロールレ
バー12とステッピングモータ15との間には、周知のリリ
ース機構が設けられており、アクセルペダルApとステッ
ピングモータ15とのいずれか一方によってコントロール
レバー12が燃料増側へ向かって（矢印Ａ方向）回動せし
められたとしても、他方がその回動に追随して同方向へ
回動することがないように構成されている。

なお、コントロールレバー12は、復帰ばね（図示せず）
によって燃料減側（矢印Ｂ方向）へ向かって付勢されて
いる。

また、コントロールレバー12には、その回動位置を検出
するためのポテンショメータ（回動位置検出手段）16が
リンク機構17を介して連結されている。このポテンショ
メータ16は、リンク機構17を調節することにより、各ス
トッパボルト13,14に突き当たった状態では予め定めら
れた電圧を出力するように調整されている。勿論、ポテ
ンショメータ16の出力電圧は、コントロールレバー12の
回動位置に対応しており、この場合には、コントロール
レバー12がアイドル側ストッパボルト13側からフル側ス
トッパボルト14側へ回動するにしたがって出力電圧が低
下するようになっている。なお、ポテンショメータ16の
出力電圧、つまり回動位置信号Ｖは、制御部18にA/D変
換器（図示せず）を介して入力されている。

制御部18は、マイクロコンピュータ等からなるものであ
り、第３図に示すように、メインスイッチ（図示せず）
を介して電源19に接続されている。メインスイッチを入
れると稼動可能な状態になる。この状態において、制御
部18は、後述する減速スイッチ21によって目標車速が設
定されると、目標車速を維持し、実車速が一定になるよ
うに制御する。

すなわち、制御部18には、車速センサ20から車両の実際
の速度を示す車速信号Spが入力されており、制御部18
は、車速信号Spと減速スイッチ21によって設定された目
標車速との偏差からPID演算し、その演算結果に応じた
間隔の駆動パルスＰをステッピングモータ15に出力す
る。つまり、偏差が大きい場合には間隔の短い駆動パル
スＰを出力し、偏差が小さい場合には間隔の長い駆動パ
ルスＰを出力する。この駆動パルスＰによってステッピ
ングモータ15が回動駆動され、ひいてはコントロールレ
バー12の回動位置が調節される。この結果、燃料噴射ポ
ンプ11bの燃料噴射量が調節され、実車速が目標車速に
維持される。

なお、駆動パルスの出力数はステッピングモータ15のス
テップ数として制御部18のレジスタ（ステップ数検出手
段；図示せず）に格納される。この場合、燃料増側への
駆動パルスが出力される毎にレジスタの値が１だけイン
クリメントされ、燃料減側への駆動パルスが出力される
毎に１だけデクリメントされる。

また、制御部18には、減速スイッチ21、増速スイッチ22
および一時解除スイッチ23からそれぞれスイッチ信号が
入力されている。減速スイッチ21、増速スイッチ22およ
び一時解除スイッチ23は、いずれも常開のプッシュ式ス
イッチであり、減速スイッチ21を一回押圧解除操作する
と、制御部18の制御モードが通常走行モードから定速走
行モードに切替わる。そして、減速スイッチ21の解除操
作時における車速が目標車速として制御部18に記憶され
る。また、定速走行モード時に、減速スイッチ21をオン
操作してそのまま押し続けると、目標車速が予め定めら
れた一定割合で減速される。減速操作中に、減速スイッ
チ21を解除操作（オフ操作）すると、その操作時におけ
る車速が新たな目標車速になる。また、定速走行モード
時に増速スイッチ22をオン操作してそのまま押し続ける
と、目標車速が一定割合で増速される。増速操作時に増
速スイッチ22を解除操作すると、その操作時の車速が目
標車速になる。さらに、定速走行時に一時解除スイッチ
23を１回操作すると、定速走行モードから通常走行モー
ドに切替わる。ただし、目標車速は記憶されており、一
時解除中に増速スイッチ22を操作すると、記憶された目
標車速に復帰する。

なお、定速走行モード時にブレーキ操作、クラッチの切
断操作、あるいは制御部18の故障診断がなされると、定
速走行モードから通常走行モードに自動的に切り替えら
れる。また、定速走行モード時には、定速走行表示灯24
が点灯される。

さらに、制御部18は、それぞれ予め定められた設定ステ
ップ数および設定回動位置を記憶している。設定ステッ
プ数は、ステッピングモータ15がコントロールレバー12
をフル側ストッパボルト14に突き当てる直前まで回動さ
せるステップ数として定められており、設定回動位置
は、コントロールレバー12がフル側ストッパボルト14に
突き当たる直前におけるポテンショメータ16の出力電圧
として定められている。しかも、設定ステップ数と設定
回動位置とは、設定回動位置が設定ステップ数に対応し
たコントロールレバー12の回動位置よりもフル側ストッ
パボルト14に近接して定められている。

そして、制御部18は、上記の設定ステップ数および設定
回動位置、並びに制御部18のレジスタに格納されたステ
ップ数およびポテショメータ16によって検出されたコン
トロールレバー12の回動位置により、定速走行時にコン
トロールレバー12がフル側ストッパボルト14に突き当た
らないようにステッピングモータ15を制御している。

この点について、第４図に示すフローチャートに基づい
て説明すると、ステップ101において上記レジスタに格
納されたステップ数が設定ステップ数に達しているか否
かが判断される。否定判断であれば、通常の定速走行モ
ードが採用され、目標車速と車速信号Spに基づく定速走
行制御が行われる（ステップ102）。一方、肯定判断で
あれば、ポテンショメータ16によって検出されたコント
ロールレバー12の回動位置が設定回動位置に達している
か否かが判断される（ステップ103）。否定判断であれ
ば、ステップ102において通常の定速走行制御が行われ
る。肯定判断であれば、禁止モードが採用される（ステ
ップ104）。禁止モードにおいては、ステッピングモー
タ15を燃料減側へ回転させる駆動パルスの出力は許容さ
れるが、燃料増側へ回転させる駆動パルスの出力は禁止
される。したがって、ステッピングモータ15は、コント
ロールレバー12を設定回動位置を越えて回動させること
がなく、コントロールレバー12がフル側ストッパボルト
14に突き当たることがない。よって、ステッピングモー
タ15に脱調が生じるのを防止することができる。

上記のように、この車両用定速走行制御装置において
は、ステッピングモータ15の燃料増側への最大回転量を
ポテンショメータ16によって規制しているから、ステッ
ピングモータ15によってコントロールレバー12をフル側
ストッパボルト14に非常に近接した位置まで回動させる
ことができる。したがって、定速走行時における最大燃
料噴射量が通常走行時における最大燃料噴射量よりも大
幅に少なくなるのを防止することができる。

また、ステッピングモータ15のステップ数が設定ステッ
プ数に達し、かつポテンショメータ16によって検出され
たコントロールレバー12の回動位置が設定回動位置に達
したときにのみ、ステッピングモータ15の燃料増側への
回転を禁止するようにしてから、アクセルペダルApの操
作によってコントロールレバー12がフル側ストッパボル
ト14に突き当たった状態においても、ステッピングモー
タ15はそのステップ数が設定ステップ数に達するまでは
燃料増側へ回転することができ、燃料増側へ回転した分
だけアクセルペダルApの操作を中止した後の制御を早期
に行うことができる。

なお、上記の実施例においては、ステップ数の判断の後
に回動位置の判断を行なうようにしているが、これとは
逆に回動位置の判断を先に行い、その後ステップ数の判
断を行うようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の車両用定速走行制御装
置によれば、ステッピングモータによって回動させ得る
コントロールレバーの最大回動位置をポテンショメータ
によって規制しているから、ステッピングモータに脱調
が生じるのを防止することができるのは勿論のこと、コ
ントロールレバーの回動可能範囲を従来のものに比して
広くすることができ、したがって定速走行時における最
大燃料噴射量が通常走行時の最大燃料噴射量に対して大
幅に減少するのを防止することができる。さらに、コン
トロールレバーの回動位置とステッピングモータのステ
ップ数とがいずれも設定値に達した場合にのみ、ステッ
ピングモータに燃料増側への駆動信号が出力されるのを
禁止しているから、ポテンショメータのみによって規制
した場合に生じる制御遅れを解消することができる等の
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概略構成を示すブロック図、第２図
ないし第４図はこの発明の一実施例を示すもので、第２
図はその一部を省略して示す概略構成図、第３図はブロ
ック図、第４図はフローチャートを示す図である。 １……アイドル側規制部材、２……フル側規制部材、３
……コントロールレバー、４……ステッピングモータ、
５……制御手段、６……回動位置検出手段、７……ステ
ップ数検出手段、８……ステップ数判別手段、９……回
動位置判別手段、10……禁止手段、 11……燃料噴射装置、12……コントロールレバー、13…
…アイドル側ストッパボルト（アイドル側規制部材）、
14……フル側ストッパボルト（フル側規制部材）、15…
…ステッピングモータ、16……ポテンショメータ（回動
位置検出手段）、18……制御部、20……車速センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アイドル側規制部材とフル側規制部材とに
   よって回動範囲が規制され、その回動範囲において回動
   することにより燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調節する
   コントロールレバーと、このコントロールレバーを回動
   させるステッピングモータと、このステッピングモータ
   に目標車速と実車速とに応じた駆動パルスを出力する制
   御手段と、前記ステッピングモータのステップ数を検出
   するステップ数検出手段と、このステップ数検出手段か
   らの出力信号に基づいて前記ステッピングモータのステ
   ップ数が設定ステップ数に達しているか否かを判別する
   ステップ数判別手段と、前記コントロールレバーの回動
   位置を検出する回動位置検出手段と、この回動位置検出
   手段の出力信号に基づいて前記コントロールレバーが設
   定回動位置に達しているか否かを判別する回動位置判別
   手段と、前記ステップ数判別手段によって前記ステッピ
   ングモータのステップ数が設定ステップ数に達している
   と判断され、かつ前記回動位置判別手段によって前記コ
   ントロールレバーの回動位置が設定回動位置に達してい
   ると判断された際に、前記制御手段が前記ステッピング
   モータに対して燃料増側へ回転させる駆動パルスを出力
   するのを禁じる禁止手段とを備え、前記設定回動位置が
   前記ステッピングモータの前記設定ステップ数までの回
   転によって前記コントロールレバーが位置せしめられる
   回動位置よりも前記フル位置規制部材側に設定されてい
   ることを特徴とする車両用定速走行制御装置。