JPH08268111A - 車両速度制御装置 - Google Patents

車両速度制御装置

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Publication number
JPH08268111A
JPH08268111A JP7075143A JP7514395A JPH08268111A JP H08268111 A JPH08268111 A JP H08268111A JP 7075143 A JP7075143 A JP 7075143A JP 7514395 A JP7514395 A JP 7514395A JP H08268111 A JPH08268111 A JP H08268111A
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JP
Japan
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speed
vehicle
vehicle speed
rvm
target
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Application number
JP7075143A
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English (en)
Inventor
Masaru Shimizu
水 勝 清
Yoshinori Taguchi
口 義 典 田
Toru Fujikawa
川 透 藤
Tomomitsu Terakawa
川 智 充 寺
Nobuyuki Kobayashi
林 伸 行 小
Hiroshi Ito
藤 博 伊
Mitsuru Takada
田 充 高
Shigeo Kikori
茂 男 樵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • 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 Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低速域での発進の際の燃費の向上。低速域で
も自動速度制御を実施。運転者の発進操作の簡単化。な
めらかな自動発進。 【構成】 変速機(160〜169)を備える車両に搭載されそ
の移動速度(RVs)を増,減速する増,減速手段(11,12,5
0);該移動速度(RVs)を検出する速度検出手段(Mag,LSW,
110,109);速度情報を記憶するためのメモリ手段(10
1);目標速度情報(RVm)を生成する目標速度設定手段(10
1,USW);目標速度情報(RVm)が高車速を表わすものに更
新されたとき増,減速手段(11,12,50)を介して車両の移
動速度(RVs)を増速し、目標速度情報(RVm)と前記移動速
度(RVs)の少くとも一方(RVm)を判定指標とし、判定指標
(RVm)が表わす速度(RVm)が下限値(LVS)未満のとき2n
d発進を指示する速度制御手段(101);および、前記2
nd発進の指示に応答して前記変速機(160〜169)の2n
dから1stへのシフトダウンを禁止する自動変速手段
(171);を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の移動速度の制御
に関し、特に、これに限定する意図ではないが例えば内
燃機関又は電動機を原動機とする地上走行車両の定速走
行制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば内燃機関(以下エンジンと称す)
を搭載した自動車(以下車両ということもある)は、エ
ンジンのスロットルバルブに連結したアクセルペダルと
車輪ブレ−キにブレ−キ圧を与えるマスタシリンダに連
結したブレーキペダルによって、走行速度(以下車速と
いうこともある)を調整しうる。運転者はアクセルペダ
ルとブレ−キペダルを頻繁に踏み替えながら、加,減速
調整を行い、必ずどちらかのペダルを操作しているのが
一般的であり、これは運転者にとって負担である。そこ
で近年、車両を定速走行させる制御装置が開発され、こ
れを搭載した車両も多い。
【0003】定速走行制御装置は、運転者の操作によっ
てメモリに記憶された車速を目標速度とし、車両速度検
出器により検出した車速(以下実車速と称す)を目標車
速と比較して、実車速が目標車速に合致するように、ス
ロットルバルブ駆動器を介してスロットルバルブを開,
閉駆動する。運転者はアクセルペダルを踏み込まなくて
も車両を運転できるので便利である。しかし従来、定速
走行機能付きの車両では、メモリへの車速値の記憶なら
びに該車速値の増,減は、運転席のスイッチを運転者が
操作することによって行っている。またブレーキが踏み
込まれると、定速走行機能はキャンセルされてしまう。
そのためブレーキを一旦踏み込んだ場合には、運転席の
定速走行用のスイッチを再び操作しなければならない。
この様に操作性は必ずしも充分ではない。一方、例えば
車両が定速走行中において、カーブまたは見通しのきか
ない坂にさしかかり、メモリの車速値での走行が不安な
場合にはブレ−キペダルを踏んで定速走行を解除する必
要がある。運転者がブレーキペダルを踏み込んだ場合、
定速走行は解除されるので、運転者が定速走行を続行す
る場合には再度運転席の定速走行用のスイッチを操作す
る必要があり、カーブまたは坂の多い道路を定速走行す
る場合等には操作が頻雑になり、運転者の負担が増大す
る。
【0004】その問題を解決する為に例えば、運転者の
操作するステアリング角の大きさのに比例して定速走行
の目標設定速度を減速させる方法がある(特開昭58−
65944号公報)。これによりカーブの曲率に応じた
速度制御が行われ、運転者がブレーキペダルを操作する
必要性が低減することが期待されている。すなわち、車
両がカーブにさしかかる度の運転者のブレーキペダルの
操作が低減し運転者の負担が軽減すると推察される。
【0005】ところで、以上に挙げる車両の速度制御
(定速走行)は車両の速度(実際の車速)があるしきい
値(下限値)を超えている場合に限られて行われてい
る。つまり、車両の速度がしきい値(下限値)を超えな
い場合においては車両の加速は運転者のアクセル操作に
依存されており、この間にはたとえ速度制御(定速走
行)を指示するスイッチが押されていても定速走行は実
際には行われない。これは、一般に車速を検出するのに
用いられるセンサ(リードスイッチ)の車速検出精度が
車両の速度の低下に伴い悪化する。従って、実際の車両
の速度である実車速を速度制御の目標値である目標車速
に近づけるように行うフィードバック制御において、実
車速が低い場合においては車速(フィードバック値)を
検出することが難しく、フィードバック制御が行いにく
いことが第一の理由として挙げられる。また、第二の理
由としては速度制御(定速走行)そのものが高速道路走
行時等の高速走行時における走行燃費効率を向上させ、
運転操作を少くすることにより運転者の負担を軽減する
目的で開発されたことが挙げられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、道路状況によ
っては高速走行時のみならず低速走行時においても走行
燃費効率の向上又は運転操作を減少させて運転者の負担
を軽減することが要求されることがある。例えば渋滞し
た道路状況下においては運転者は発進・停止を繰り返す
ことになり、アクセル・ブレーキ操作は頻繁になる。仮
にここで速度制御(定速走行)モードが指定されてお
り、運転者がアクセル・ブレーキの代わりに加速・減速
スイッチを使用した場合においても渋滞時における低い
車速のもとでは速度制御(定速走行)は実際には行われ
ず、運転者のアクセル・ブレーキ操作は通常の場合と変
わらない。
【0007】加えて、AT(オートマチック)車におい
て通常の発進の場合に、ギャは1st(ローギャ)が選
択される。1stギャはトルクが大である分、燃料を多
く消費し、頻繁に発進・停止を繰り返すと燃料の消費が
大である。一般に、低速で頻繁に発進・停止を繰り返す
渋滞等の条件下における現実の発進には2ndギャを選
択をしても急な加速を必要としないので問題は無い。と
ころが、MT(マニアル)車の場合、運転者は発進時に
2ndギャを選択することが可能であるのに対し、AT
車においてはギャ選択は制御回路に依存されており、運
転者によるギャ選択は不可能であるので低速域における
1st発進は燃料の消費が増大することになる。
【0008】つまり、低速走行においては、燃費効率が
悪化するとともに頻繁な運転操作に伴い運転者の肉体的
な負担も増大し、定速走行の利点が生かされない。
【0009】本発明は、低速域での発進の際の燃費の向
上を第1の目的とし、低速域でも自動速度制御を実施す
ることを第2の目的とし、頻繁に発進,停止を繰り返す
場合の運転者の発進操作を簡単にすることを第3の目的
とし、なめらかな自動発進をすることを第4の目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の車両速度制御装
置は、変速機(160〜169)を備える車両に搭載されその移
動速度(RVs)を増,減速する増,減速手段(11,12,50);該
移動速度(RVs)を検出する速度検出手段(Mag,LSW,110,10
9);速度情報を記憶するためのメモリ手段(101);目標
速度情報(RVm)を生成する目標速度設定手段(101,USW);
目標速度情報(RVm)が高車速を表わすものに更新された
とき増,減速手段(11,12,50)を介して車両の移動速度(RV
s)を増速し、目標速度情報(RVm)と前記移動速度(RVs)の
少くとも一方(RVm)を判定指標とし、判定指標(RVm)が表
わす速度(RVm)が下限値(LVS)未満のとき2nd発進を指
示する速度制御手段(101);および、前記2nd発進の
指示に応答して前記変速機(160〜169)の2ndから1s
tへのシフトダウンを禁止する自動変速手段(171);を
備える。
【0011】本発明の好ましい実施例において、装置は
更に、増,減速手段(11,12,50)の操作量(Sa)を検出する
操作量検出手段(13)を備え、速度制御手段(101)は、目
標速度情報(RVm)と前記移動速度(RVs)の少くとも一方(R
Vm)を判定指標とし、判定指標(RVm)が表わす速度(RVm)
が下限値(LVS)以上のとき、速度検出手段(Mag,LSW,110,
109)が検出した移動速度(RVs)が目標速度情報(RVm)が表
わす速度を越えているときは増,減速手段(11,12,50)を
介して車両の移動速度(RVs)を減速し、目標速度情報(RV
m)が表わす速度が移動速度(RVs)を越えているときは増
速する第1速度制御手段(図5の17B,18,19A,21);およ
び、判定指標(RVm)が表わす速度が下限値(LVS)未満のと
き2nd発進を指示し、増,減速手段(11,12,50)を介し
て前記操作量(Sa)を、目標速度情報(RVm)に対応する目
標操作量(Sao)とする第2速度制御手段(図5の17B,19c,2
1);を含む。
【0012】目標速度設定手段(101,USW)は、メモリ手
段(101)の速度情報(RVm)を高速度を表わすものに変更す
るメモリ速度変更手段(101,USW)を含み、メモリ速度変
更手段(101,USW)は、増速を指定するための、オペレ−
タ操作を受けている間反転状態に切換わり操作が断える
と常態に戻る入力スイッチ(USW)および入力スイッチ(US
W)が反転状態にある間実質上所定周期(Ts)でメモリ手段
(101)の速度情報(RVm)を高速度を表わすものに更新する
スイッチ入力読取手段(101)を含み、装置は更に、自動
速度制御を指示する指示手段(SSW,37,BSW1);を備え
る。
【0013】
【作用】変速機(160〜169)を備える車両に搭載された
増,減速手段(11,12,50)が、その移動速度(RVs)を増,減
速し、速度検出手段(Mag,LSW,110,109)により該移動速
度(RVs)が検出される。更にメモリ手段(101)が速度情報
を記憶する。
【0014】目標速度設定手段(101,USW)は目標速度情
報(RVm)を生成する。このとき、速度制御手段(101)は、
目標速度情報(RVm)が高車速を表わすものに更新される
と増,減速手段(11,12,50)を介して車両の移動速度(RVs)
を増速し、目標速度情報(RVm)と前記移動速度(RVs)の少
くとも一方(RVm)を判定指標とし、判定指標(RVm)が表わ
す速度(RVm)が下限値(LVS)未満のとき2nd発進を指示
する。
【0015】自動変速手段(171)は、前記2nd発進の
指示に応答して前記変速機(160〜169)の2ndから1s
tへのシフトダウンを禁止する。
【0016】これにより、低速域〔判定指標(RVm)が表
わす速度(RVm)が下限値(LVS)未満〕において車両が増速
を行う際には車両は2nd発進をすることとなり、例え
ば渋滞路等、低速域で発進・停止を繰り返す様な状況下
においては、1st発進を繰り返し行う場合と比較して
燃費が向上する。
【0017】本発明の好ましい実施例では、増,減速手
段(11,12,50)の操作量(Sa)を操作量検出手段(13)が検出
し、第1速度制御手段(図5の17B,18,19A,21)が、目標速
度情報(RVm)と前記移動速度(RVs)の少くとも一方(RVm)
を判定指標とし、判定指標(RVm)が表わす速度(RVm)が下
限値(LVS)以上のとき、速度検出手段(Mag,LSW,110,109)
が検出した移動速度(RVs)が目標速度情報(RVm)が表わす
速度を越えているときは増,減速手段(11,12,50)を介し
て車両の移動速度(RVs)を減速し、目標速度情報(RVm)が
表わす速度が移動速度(RVs)を越えているときは増速す
る。
【0018】また、第2速度制御手段(図5の17B,19c,2
1)は、判定指標(RVm)が表わす速度が下限値(LVS)未満の
とき2nd発進を指示し、増,減速手段(11,12,50)を介
して前記操作量(Sa)を、目標速度情報(RVm)に対応する
目標操作量(Sao)とする。
【0019】車両の移動度速(Vs)が高い(判定指標(RV
m)が表わす速度(RVm)が下限値(LVS)以上のとき)におい
ては通常の車速フィードバック制御が行われる。車両の
移動速度(Vs)が低いとき(判定指標(RVm)が表わす速度
(RVm)が下限値(LVS)未満のとき)には増,減速手段(11,
12,50)の操作量(Sa)が目標速度情報(RVm)に対応する目
標操作量(Sao)に制御され、移動速度(Vs)によらず車両
の速度制御が行われるので運転者の負担が軽減する。
【0020】なお、目標速度情報(RVm)に対する目標操
作量(Sao)の相関は、実質上移動速度零から車両を増速
するときの時系列の移動速度上昇パタ−ンを表わす基準
パタ−ンにおける、移動速度(RVs)に対する増,減速手段
(11,12,50)の操作量(Sa)の相関と実質上同等である。
【0021】目標速度設定手段(101,USW)に含まれるメ
モリ速度変更手段(101,USW)が、メモリ手段(101)の速度
情報(RVm)を高速度を表わすものに変更する。つまり、
メモリ速度変更手段(101,USW)に含まれる増速を指定す
るための入力スイッチ(USW)は、オペレ−タ操作を受け
ている間反転状態に切換わり操作が断えると常態に戻る
ものであり、スイッチ入力読取手段(101)は、入力スイ
ッチ(USW)が反転状態にある間実質上所定周期(Ts)でメ
モリ手段(101)の速度情報(RVm)を高速度を表わすものに
更新する。
【0022】目標速度設定手段(101,USW)は、自動速度
制御を指示する指示手段(SSW,37,BSW1)が自動速度制御
指示(SSW閉,37がアイドリング開度&BSW1開)に切換わ
るときの移動速度(RVs)が下限値(LVS)以上のときには該
移動速度(RVs)を、下限値(LVS)未満のときには実質上零
を表わす値をメモリ手段(101)に書込む。
【0023】つまり、指示手段(SSW,37,BSW1)が自動速
度制御指示(SSW閉,37がアイドリング開度&BSW1開)に
切換わるときの移動速度(RVs)が下限値未満のときには
実質上零を表わす値がメモリ手段(101)に書込まれる
が、その後入力スイッチ(USW)が反転状態(増速が指定
されている状態)になると、入力スイッチ(USW)が反転
状態にある間実質上所定周期(Ts)でメモリ手段(101)の
速度情報(RVm)は高速度を表わすものに更新される。こ
の時(移動速度(RVs)が下限値未満)、第2速度制御手
段(図5の17B,19c,21)は、増,減速手段(11,12,50)の操
作量(Sa)を、目標速度情報(RVm)に対応する目標操作量
(Sao)とするので、実質上移動速度零から移動体を増速
するときの時系列の移動速度上昇パタ−ンで移動体は増
速される。
【0024】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0025】
【実施例】
−第1実施例− 図1に本発明の第1実施例のシステム構成を示し、図2
に車上エンジンのスロットルバルブ駆動機構の外観を、
図3に機構断面を示す。図1および図2を参照すると、
内燃機構のスロットルボデー1のエアー流路である吸気
通路に、スロットルバルブ11がスロットルシャフト1
2によって回動自在に支持されている。スロットルシャ
フト12の一端が支持されるスロットルボデー1の側面
には、ケース2が一体に形成されており、このケース2
とカバー3に、スロットルバルブ駆動器が組付けられて
いる。更に、ケース2と反対側の、スロットルシャフト
12の他端が支持されるスロットルボデー1の側面に
は、該スロットルバルブ駆動器の一部であるポテンショ
メータ13が装着されている。
【0026】ポテンショメータ13は、スロットルバル
ブ11の開度を示すアナログ電気信号を発生するスロッ
トル開度センサであり、そのスライダがスロットルシャ
フト12に連結されている。
【0027】スロットルシャフト12の他端には、可動
ヨーク43が固着されており、スロットルバルブ11
は、可動ヨーク43と一体となって回動するように構成
されている。可動ヨーク43はスロットルシャフト12
に固着された軸を備えた円形皿状の磁性体であり、略同
形状の磁性体の固定ヨーク44に対し、夫々の開口端が
対向し且つ夫々の側壁及び軸部が軸方向に重合した状態
で所定の空隙をもって嵌合している。この固定ヨーク4
4は、スロットルボデー1に固着されており、軸部と側
壁との間に形成される空間に、非磁性体のボビン46に
巻回されたクラッチソレノイド45が収容されている。
可動ヨーク43の底面には非磁性体の摩擦部材43aが
スロットルシャフト12周りに埋設されており、円板状
磁性体のクラッチプレート42を介して駆動プレート4
1が対向して配設されている。
【0028】駆動プレート41は中心に軸部を有する円
形皿状体で、軸部がスロットルシャフト12周りに回動
自在に支持されている。駆動プレート41の軸部には外
歯ギャが一体に形成されており、後述するギャ52の小
径部に形成された外歯と噛合するように構成されてい
る。駆動プレート41の底面には板ばね41aを介して
前述のクラッチプレート42が結合されている。この板
ばね41aによりクラッチプレート42は駆動プレート
41方向に付勢され、クラッチソレノイド45の非通電
時は可動ヨーク43から離隔している。
【0029】駆動プレート41と噛合するギャ52は、
小径部と大径部を有する段付円柱状で、各々に外歯が形
成されており、カバー3に固着されたシャフト52a周
りに回動自在に支持されている。カバー3にはモータ5
0が固定され、その回転軸がシャフト52aに対して平
行且つ回動自在に支持されている。モータ50の回転軸
先端には、ギャ51が固着され、これがギャ52の大径
部の外歯と噛合している。モータ50はステップモータ
である。
【0030】モータ50が回転しギャ51が回動すると
ギャ52が回動し、これに噛合する駆動プレート41が
クラッチプレート42と共にスロットルシャフト12周
りを回動する。このときクラッチソレノイド45が通電
されいてなければ、クラッチプレート42は板ばね41
aの付勢力によって可動ヨーク43から離隔している。
即ち、この場合には可動ヨーク43、スロットルシャフ
ト12及びスロットルバルブ11は駆動プレート41と
は無関係に自由に回動し得る状態にある。クラッチソレ
ノイド45が通電されて可動ヨーク43及び固定ヨーク
44が励磁されると、電磁力によりクラッチプレート4
2が板ばね41aの付勢力に抗して可動ヨーク43方向
に吸引され可動ヨーク43に当接する。これにより、ク
ラッチプレート42と可動ヨーク43とは摩擦係合し、
摩擦部材43aの作用も相伴って両者が接合状態で回動
する。即ち、この場合には駆動プレート41,クラッチ
プレート42,可動ヨーク43,スロットルシャフト1
2そしてスロットルバルブ11が一体となって、ギャ5
1,52を介してモータ50により回転駆動される。
【0031】カバー3にはスロットルシャフト12と平
行にアクセルシャフト32が回動可能に支持されカバー
3外に突出している。このアクセルシャフト32の突出
端部には回転レバーを構成するアクセルリンク31が固
定されており、アクセルケーブル33の一端に固着され
たピン33aがアクセルリンク31の先端に係止されて
いる。アクセルリンク31には戻しばね35が連結され
ており、アクセルリンク31及びアクセルシャフト32
がスロットルバルブ11閉方向に付勢されている。アク
セルケーブル33の他端はアクセルペダル34に連結さ
れ、アクセルペダル34の操作に応じてアクセルリンク
31及びアクセルシャフト32がアクセルシャフト32
の軸心を中心に回動するアクセル操作機構が構成されて
いる。
【0032】アクセルシャフト32の左端には、板体の
アクセルプレート36が固着されている。該左端には、
追加の中間軸24の右端を回転自在に支持する丸穴が開
けられており、この丸穴に中間軸24の右端が進入して
いる。中間軸24の左端は、スロットルボデー1で回転
自在に支持されている。この中間軸24に、アクセルプ
レート36に対向して板体のスロットルプレート21
が、回転自在に装着されている。
【0033】スロットルプレート21は、中間軸24に
固着された小径部と大径部とから成り大径部の外側面に
外歯が形成されている。このスロットルプレート21の
外歯は前述の可動ヨーク43に形成された外歯と噛合
し、スロットルプート21の回転駆動に応じて可動ヨー
ク43が回動し、これに一体的に結合されたスロットル
シャフト12及びスロットルバルブ11が回動するよう
に構成されている。
【0034】スロットルプレート21には、小径部と大
径部との接続部に段差が形成されており、外周側面で端
部カムが構成されている。大径部の径方向の一側面は、
ケース2に設けられた図示しないストッパに対向するよ
うに配設されており、これによりスロットルプレート2
1の回動が規制されている。スロットルプレート21の
大径部にはピン23が固定されている。
【0035】スロットルプレート21の軸部に戻しばね
22の一端が係止され、その他端がケース2に植設され
たピンに係止されている。従って、スロットルプレート
21は戻しばね22の付勢力によって大径部の側面がケ
ース2に当接する方向に付勢されている。即ち、スロッ
トルプレート21は、戻しばね22によりスロットルバ
ルブ11閉方向に付勢されている。
【0036】アクセルプレート36は、中心部がアクセ
ルシャフト32に固着された円板部と径方向に延出した
腕部とから成る。円板部は腕部に連続する部分が小径と
され、凹部が形成されており、外周側面で端面カムが構
成されている。腕部は、その回転方向の一側面がケース
2に設けられた図示しないストッパに対向し、他の側面
がスロットルプレート21のピン23に対向するように
配設されている。即ち、アクセルプレート36が反時計
方向に回転し腕部がスロットルプレート21のピン23
に当接すると、これらアクセルプレート36及びスロッ
トルプレート21が一体となって回動するように構成さ
れている。なお通常、電気モータ50によりスロットル
プレート21に回転が付勢されずにかつアクセルが全く
踏み込まれていない場合、プレート36の腕部はピン2
3に当接している。図2および図3がこの状態を示す。
【0037】アクセルプレート36は、戻しばね35の
付勢力により時計方向B(図2)に付勢されている。ま
た、アクセルプレート36には、アクセルシャフト32
の軸方向に延出するピン36cが植設されている。
【0038】カバー3に形成されたアクセルシャフト3
2の軸受部外周には、ポテンショメータ37が固着され
ている。ポテンショメータ37はアクセル開度センサで
あり、そのスライダにピン36cが係合している。これ
により、ポテンショメータ37は、アクセルシャフト3
2の回転角を示すアナログ電気信号を発生する。ポテン
ショメータ37は、ケース2とカバー3との間に介挿さ
れたプリント配線基板70に電気的に接続されており、
プリント配線基板70にはリード71が接続されてい
る。
【0039】スロットルプレート21及びアクセルプレ
ート36と連動するリミットスイッチ60がステーを介
してケース3に固定されると共にプリント配線基板70
に電気的に接続されている。リミットスイッチ60は、
スロットルバルブ11の開度が上限になったときにスロ
ットルプレート21のカム部が閉から開に切換わる常閉
スイッチであり、スロットルバルブ11の開閉の上リミ
ット到達検出のために用いられている。リミットスイッ
チ60は、クラッチ40のクラッチソレノイド45と電
気モータ50のそれぞれの供電線に介挿されており、リ
ミットスイッチ60が開になると、クラッチソレノイド
45と電気モータ50の通電が遮断される。
【0040】以上に説明したスロットルバルブ駆動器で
は、スロットルシャフト12にヨーク43が固着され、
このヨーク43の外歯にスロットルプレート21の外歯
が噛合っている。スロットルプレート21はアクセルシ
ャフト32に対して自由回転しうる中間軸24に回転自
在に装着されておりかつ、戻しばね22で時計方向B
(図2)に常時回転強制されている。以上の組み合せに
より、スロットルバルブ11/スロットルシャフト12
/ヨーク43/スロットルプレート21、が回転連動関
係にあり、アクセルペダル34が踏込まれない状態でク
ラッチ40のクラッチソレノイド45が非通電(クラッ
チ断)のときには、戻しばね22の力でスロットルバル
ブ11は最低開度(アイドリング開度)である。
【0041】自動速度制御を行なうときには、クラッチ
ソレノイド45が通電されヨーク43に駆動プレート4
1が摩擦結合し、更に電気モータ50の正回転付勢によ
り駆動プレート41を反時計方向に回転させるとスロッ
トルバルブ11の開度が大きくなる。電気モータ50の
逆回転付勢により駆動プレート41を時計方向に回転さ
せるとスロットルバルブ11の開度が小さくなる。スロ
ットルシャフト12に結合されたポテンショメータ13
が、スロットルバルブ開度を示すアナログ信号を発生す
る。スロットルバルブ11の開きが機械的な最大値(こ
のときスロットルプレート21が機械的なストッパに当
る)になる直前に、スロットルプレート21によりリミ
ットスイッチ60が閉から開になり、クラッチソレノイ
ド45および電気モータ50の給電ループが開かれて電
気モータ50の正回転付勢が停止し電磁クラッチ50の
通電が停止する。クラッチ40の通電が停止するとクラ
ッチ40が断となり、戻しばね22の力でスロットルバ
ルブ11が閉方向に戻されるが、この戻しによりリミッ
トスイッチ60が閉に戻ったときにこれによりクラッチ
40のクラッチソレノイド45の通電が再開されてそこ
でクラッチ40が接に戻り戻しばね22によるスロット
ルバルブ11の閉方向の回転が停止する。このような動
作により、スロットルバルブ11を機械的な最大開度ま
であるいはそれを越えて駆動しようとするときには、ス
ロットルバルブ11の開度は、機械的な最大開度の直前
の開度にホールドされることになる。
【0042】クラッチ40に通電した状態で電気モータ
50でスロットルバルブ11の開度をある開度に定めて
いるとき、アクセルペダル34が踏込まれても、アクセ
ルプレート36がスロットルプレート21のピン22に
係合しない範囲内(アクセルプレート36の回転量がス
ロットルプレート21の回転量より小さい範囲内)で
は、スロットルバルブ11はアクセルペダル34の踏込
みによっては操作されない。
【0043】アクセルペダル34を踏込んでアクセルプ
レート36の回転量が大きくなり、アクセルプレート3
6がピン22に当接すると、スロットルプレート21が
アクセルプレート36と連動し、スロットルバルブ11
の開度は、アクセル踏込量に対する開度となる。アクセ
ル踏込量が更に大きくなるにつれてスロットルバルブ1
1の開度はより大きくなる。アクセル踏込を少し戻すと
戻しばね22の力でスロットルバルブ11の開度が少し
小さくなる。
【0044】このようにして、定速モード(自動速度制
御)でないとき、あるいは定速モードでもアクセル踏込
量がスロットルプレート21の回転量より大きい範囲で
あるときには、アクセルの踏込量でスロットルバルブの
開度が定まる。
【0045】ところで、前述した電動スロットルバルブ
開閉駆動機構は、図1に示した電気制御回路により制御
される。この電気制御回路は、マイクロコンピュータ
(以下MPUという)101ならびに各種のドライバ,
コンバータ,入力回路およびスイッチ等により構成され
ている。構成各部には、バッテリBTTからの電圧
B,第1電圧電源CPS1を介しての定電圧Vcc1お
よび/または第2定電圧電源CPS2を介しての定電圧
Vcc2が供給されている。図1中には特に詳細な電源
ラインを示していないがこれは電圧VBおよびVcc1
の供給がバッテリBTTの接続のみを要件とし、バッテ
リBTTが接続されている限り常時供給されることによ
る。また、電圧Vcc2の供給はさらにメインスイッチ
MSWの投入を要件とするが、この電圧Vcc2がMP
U101および警報ランプALP等に与えられる。
【0046】MPU101では、第2定電圧電源CPS
2よりの定電圧Vcc2をスタンバイモードの設定およ
び通常モードへの復帰に使用している。このスタンバイ
モードは、全入出力ポートをハイインピーダンスとし、
直前のレジスタの状態およびRAMの内容のみを保持
し、ソフトウェア動作を停止する省電力モードである。
MPU101は定電圧Vcc2の印加がなくなったとき
にこのスタンバイモードを設定するが、一担このモード
を設定するとソフトウェア動作を停止してしまうので、
通常モードへの復帰にはハードウェアの制御が必要にな
る。それを行なうためのポートが制御ポートIssであ
り、この制御ポートIssに第2定電圧電源CPS2
りの定電圧Vcc2が印加されるとスタンバイモードか
ら通常モードに復帰する。以下、各部の機能動作につい
て説明する。
【0047】PWMカウンタ102には、MPU101
からPWMデータDおよびクロックパルスが与えられ
る。このPWMデータは、正負の値で与えられ、符号は
モータ50の付勢方向を、大きさはオンデューティを示
す。つまり、PWMカウンタ102は、零以外のPWM
データDが与えられると、PWMパルスを高レベルH
(通電指示)に転ずるとともにその符号が正であれば付
勢方向制御信号をHレベルに、負であれば付勢方向制御
信号を低レベルLに設定してクロックパルスのカウント
を開始し、その後、カウント値がPWMデータDの絶対
値に等しくなるとPWMパルスを低レベルL(非通電指
示)に転ずる。
【0048】PWMカウンタ102のPWMパルスおよ
び付勢方向制御信号はモータドライバ103に与えられ
る。モータドライバ103には前述した電動スロットル
バルブ開閉駆動機構(駆動器)のモータ50が接続され
ており、モータドライバ103は、方向制御信号がHレ
ベルであればPWMパルスがHレベルの間モータ50を
正転付勢し、方向制御信号がLレベルであればPWMパ
ルスがLレベルの間モータ50を逆転付勢する。このモ
ータドライバ103の動作は、監視回路104により監
視されている。
【0049】モータ50の付勢ラインには前述したリミ
ットスイッチ60が直列に介挿されている。これらのス
イッチはスロットルバルブ12の限界を越える正回転方
向の回転を規制する。すなわち、前述したように、モー
タ50の正転が電磁クラッチを介してスロットルシャフ
ト12に伝達され、スロットルシャフト12がワイヤ4
2を巻取る方向に回転し、その回転がスロットル開度上
限対応角を越えるとリミットスイッチ60が開いてモー
タ50の正転付勢を阻止しクラッチを断とし、戻しばね
22によりスロットルシャフト12が逆回転してリミッ
トスイッチ60が閉となるとクラッチを接としモータ5
0の正転付勢を行なう。スロットルシャフト12の回転
がスロットル開度下限対応角を下まわる場合は、図示し
ない機械的なストッパにより逆転付勢を阻止する。
【0050】ソレノイドドライバ105には前述した電
動スロットルバルブ開閉駆動機構のクラッチソレノイド
45が接続されている。ソレノイドドライバ105は、
MPU101より電磁クラッチ付勢指示を受けるとこの
クラッチソレノイド45を付勢し、電磁クラッチ消勢指
示を受けるとそれを消勢する。
【0051】クラッチソレノイド45の付勢ラインには
ブレーキペダル(図示せず)の踏込みに連動するノーマ
ルクローズのブレーキスイッチBSW2およびリミット
スイッチ60が介挿されている。ブレーキスイッチBS
2は、ブレーキペダルの踏込みがあると接点を開き、
クラッチソレノイド45の付勢ラインを遮断する。また
リミットスイッチ60は前述のように、出力スロットル
シャフト12の回転の限界を規制する。したがって、ブ
レーキペダルの踏込んだ時、またはスロットルバルブ1
1の回転が上限に達した時にクラッチソレノイド45が
直ちに消勢される。なお、ソレノイドドライバ105の
動作およびブレーキスイッチBSW2の動作は監視回路
106により監視されている。
【0052】ランプドライバ107はMPU101より
ランプ付勢指示を受けると警報ランプALPを付勢する
(定電圧Vcc2の供給が条件)。この警報ランプAL
Pは、自動車のメータパネル(図示せず)に備わり、
“オートドライブの点検を受けて下さい”なるメッセー
ジのバックライトになっている。
【0053】A/Dコンバータ108はMPU101に
よりチップセレクトされるとポテンショメータ13の検
出電圧をデジタル変換してMPU101に返し、A/D
コンバータ109はMPU101によりチップセレクト
されるとF/Vコンバータ1110の出力電圧をデジタ
ル変換してMPU101に返し、A/Dコンバータ11
1はMPU101によりチップセレクトされるとポテン
ショメータ37の検出電圧をデジタル変換してMPU1
01に返す。
【0054】F/Vコンバータ110は、周波数を電圧
に変換するコンバータであり、ここでは、リードスイッ
チLSWが、トランスミッションのアウトプットシャフ
ト(図示せず)に結合された回転永久磁石Magの磁気
に感応してオン/オフすることにより生じる信号の周波
数を電圧に変換している。つまり、F/Vコンバータ1
10は車速Vsに比例した電圧信号を出力することにな
る。
【0055】入力回路116は、MPU101がスイッ
チBSW1のオン/オフを読み取るための入力インター
フェイスであり、入力回路117は、MPU101がス
イッチSSW,USW,DSWのオン/オフを読み取る
ための入力インターフェイスである。ここでスイッチU
SW,DSWは、運転席(図示せず)前部のインナ−パ
ネルに装備され、自動速度制御時において運転者が加速
(スイッチUSWオン),減速(スイッチDSWオン)
を指示するものである。
【0056】スイッチBSW1は、前述したブレーキス
イッチBSW2と同じくブレーキペダル(図示せず)の
踏込みに連動するが、こちらはノーマルオープンのブレ
ーキスイッチであり、これにはブレーキランプBLPが
ダイオードを介して直列に接続されている。ブレ−キペ
ダルが踏込まれるとスイッチBSW1が閉じ、ブレ−キ
ランプBLPが点灯する。ダイオードはアノード側をブ
レーキランプBLPに接続されており、スイッチBSW
1側に接続されるカソード側に定電圧電源Vcc2が抵
抗を介して印加され、更に同電圧が入力回路116にお
いて、抵抗を介してSSW,USW,DSWのア−ス側
接続端に印加される。ダイオードのアノード側はブレー
キランプBLPと並列に、ランプドライバであるNPN
トランジスタ150のコレクタ側と接続されており、ト
ランジスタ150は、再トリガモノマルチ151により
オン/オフされるスイッチング素子である。
【0057】再トリガモノマルチ(リトリガブルモノマ
ルチバイブレ−タ)151は、MPU101がトランジ
スタ150のオン/オフを指示するための出力インター
フェイスであり、再トリガモノマルチ151がHレベル
の信号を出力してトランジスタ150をオンすることに
より、ブレーキランプBLPが点灯される。また、再ト
リガモノマルチ151がLレベルの信号を出力してトラ
ンジスタ150をオフすることにより、ブレーキランプ
BLPが消灯される。再トリガモノマルチ151は、そ
の入力端がHである間、H(BLP点灯)をトランジス
タ150に与え、入力端がHからLに立下がると、それ
から所定時間(時限値Tm)の後に、出力をL(BLP
消灯)に戻し、この所定時間の間に再度入力端がHに戻
ると再度出力をH(BLP点灯)とする、再トリガ−タ
イプであるので、例えばMPU101がT1の間Hを再
トリガモノマルチ151に与えると、再トリガモノマル
チ151は、T1+Tmの間、H(BLP点灯)をトラン
ジスタ150に与える。したがって、MPU101が、
Tm周期未満でパルス状にH(BLP点灯)を出力する
ときには、再トリガモノマルチ151はその間連続して
H(BLP点灯)をトランジスタ150に与え、ブレ−
キランプBLPにちらつき(点滅)を生じない。MPU
101が極く短時間のHを1パルスだけ与えたときに
は、ランプBLPは比較的に長いTmの間連続点灯す
る。このようにしているのは、後続車のドライバの認識
を確実にするためである。
【0058】MPU101には通信回路119が接続さ
れており、この通信回路119にGPSユニット120
が接続されている。GPSユニットは車両上のGPSア
ンテナに接続されており、アンテナ受信情報に基づいて
車両の現在位置(緯度,経度,高度),車両進行方向お
よび車両の進行速度を算出して保持し、かつ、地図デ−
タベ−スを備えて、車両の現在位置およびその周辺を示
す地図情報を2次元ディスプレイに表示する。地図デ−
タには、道路の交差点,坂路傾斜およびカ−ブ曲率を表
わすデ−タが、地図上の標識や地形対応で含まれてい
る。GPSユニット120は、通信回路119を介して
MPU101からデ−タ転送指示があると、現在位置に
最も近い位置(これを以下現在位置と称す)の道路のカ
−ブ曲率R1(カ−ブ半径の逆数)および道路傾斜ρ1
(水平単位距離当りの高さ変化量;車両進行方向に見て
昇りが+、下りが−)を地図デ−タベ−スから検索して
通信回路119を介してMPU101に転送する。サ−
チ距離DsがMPU101から指定されたときには、車
両の現在位置および進行方向と距離Dsより、地図上の
道路の該距離Dsに対応する位置に最も近い位置(これ
を以下Ds前方位置と称す)の道路のカ−ブ曲率R2お
よび道路傾斜ρ2を地図デ−タベ−スから検索して、現
在位置のカ−ブ曲率R1および道路傾斜ρ1と共に、通
信回路119を介してMPU101に転送する。なお、
電波受信不能により現位置等が不明な場合や、デ−タ検
索又は算出に失敗したときには、エラ−メッセ−ジをM
PU101に送信する。
【0059】MPU101の出力ポートTsupには、
自動変速装置(161〜171)が接続されている。こ
の自動変速装置について説明する。
【0060】エンジンの回転軸169には、直結(ロッ
クアップ)クラッチ付トルクコンバータ161の入力軸
が結合されており、トルクコンバータ161の出力軸に
オーバドライブ機構162の入力軸が、該機構162の
出力軸に歯車変速機構163の入力軸が結合されてい
る。機構163の出力軸164がプロペラシャフト(図
示せず),デファレンシャル(図示せず)等を介して、
車軸(図示せず)を駆動する。
【0061】トルクコンバータ161,オーバドライブ
機構162および歯車変速機構163は、シフトレバ
ー,シフトバルブ,切換ソレノイド弁166,167お
よびロックアップソレノイド弁168を含む油圧回路で
駆動される。シフトレバー位置センサ165がシフトレ
バーの設定位置を検出する。シフトレバーの設定位置を
示す信号は、マイクロコンピュータを主体とする変速コ
ントローラ171に与えられる。また、リードスイッチ
LSWの開/閉信号がスピード検出回路170に与えら
れ、回路170が車速信号をコントローラ171に与え
る。
【0062】以上に説明した自動変速装置の構成は、本
出願人が特開昭56−39354号公報ですでに提示し
たものと同様である。しかし、MPU101の2nd発
進指示に対応して2ndから1stへの速度段のシフト
ダウンを禁止する、少々の変更、主に制御プログラムの
変更が施されている。この自動変速装置(161〜17
1)の動作の概要と、MPU101の指示に応答した制
御動作の内容は、図12を参照して後述する。
【0063】図4および図5に、図1に示すMPU10
1の、自動速度制御動作を示す。MPU101は、Vcc
2がオンすると、すなわちメインスイッチMSWが閉じ
られて定電圧Vcc2がMPU101に加わると、初期設
定すなわちポ−ト状態設定,レジスタ(メモリの一領
域)クリア,パラメ−タ初期設定等を行なう(ステップ
1)。なお、以下においては、カッコ内には、「ステッ
プ」という語を省略して、ステップNo.数字を記入す
る。
【0064】初期設定(1)を終えるとMPU101
は、時限値Ts=50msecのタイマTsをスタ−トし
(2)、まず、レジスタRVs(内部メモリの1領域)
に書き込まれているデジタルデータRVs(検出した車
速の前回値)をレジスタRBVs(内部メモリの1領
域)に書き込む。そして、入力ポ−トPBの信号レベル
Bs(ブレ−キスイッチBSW1がオンでL/オフで
H)を読込んでレジスタRBsに書込み、入力ポ−トP
Sの信号レベルSs(自動速度制御指示スイッチSSW
がオンでL/オフでH)を読込んでレジスタRSsに書
込み、入力ポ−トPUSの信号レベルSu(加速スイッ
チUSWがオンでL/オフでH)を読込んでレジスタR
Suに書込み、入力ポ−トPDSの信号レベルSd(減
速スイッチDSWがオンでL/オフでH)を読込んでレ
ジスタRSdに書込み、A/Dコンバ−タ108にA/
D変換を指示してA/Dコンバ−タ108が発生するデ
ジタルデ−タSa(スロットルバルブ11の開度;スロ
ットル開度センサであるポテンショメ−タ13のアナロ
グ信号をデジタル変換したデ−タ)を読込んでレジスタ
RSaに書込み、A/Dコンバ−タ111にA/D変換
を指示してA/Dコンバ−タ111が発生するデジタル
デ−タAa(アクセルペダル34の踏込量;アクセル角
度センサであるポテンショメ−タ37のアナログ電気信
号をデジタル変換したデ−タ)を読込んでレジスタRA
aに書込み、そして、A/Dコンバ−タ109にA/D
変換を指示してA/Dコンバ−タ109が発生するデジ
タルデ−タVs(車速に実質上比例するレベルのアナロ
グ電圧をデジタル変換したデ−タ)をレジスタRVsに
書込む(3)。なお、以降において、上記レジスタおよ
び他のレジスタのデ−タを、そのままレジスタ記号で表
わすこともある。例えば、レジスタRBsのデ−タをR
Bsと表わすこともある。
【0065】MPU101は次に、レジスタRVsのデ
−タRVs(以下実車速とも称する)が、下限値(固定
値)VL以上であるかをチェックする(4)。VL以上で
あると、実車速RVsに対応するサ−チ距離Dsを算出
する(6)。車速とサ−チ距離Dsとの相関の概要を図
7に示す。この実施例では、図7に示すように、サ−チ
距離Dsは車速の一次関数としており、設定している一
次関数に従って、車速に対応するサ−チ距離Dsを算出
する。なお、ここでサ−チ距離Dsの算出に用いる車速
デ−タは、後述するレジスタRVmに書込んでいるメモ
リデ−タRVmを用いているが、実車速RVs(ステッ
プ3でレジスタRVsに読込んだ値)を用いてもよい。
【0066】MPU101は次に、通信回路119を介
してGPSユニット120にサ−チ距離Dsを送信し
て、現地点および現地点よりDs前方のカ−ブ曲率R1
(現地点),R2(Ds前方の地点),傾斜ρ1(現地
点)および傾斜ρ2(Ds前方の地点)の転送を要求す
る(7)。GPSユニット120がデ−タを転送して来
るとそれを受信し(8)、デ−タの存,否およびエラ−
有無をチェックして(9)、カ−ブ曲率R1を正しく受
信しているとそれをレジスタRR1に書込み、カ−ブ曲
率R2を正しく受信しているとそれをレジスタRR2に
書込み、傾斜ρ1を正しく受信しているとそれをレジス
タRρ1に書込み、傾斜ρ2を正しく受信しているとそ
れをレジスタRρ2に書込む(10)。デ−タが欠落又
はエラ−であると、該当レジスタには、エラ−を示す情
報(E)を書込む(5)。なお、実車速RVsが下限値
VL未満のときには、車速が極く低速又は車両停止であ
って、道路の地理的条件(曲り,傾斜)に対応する目標
車速(RVo)の低への変更が不要であるので、GPS
ユニット120にはデ−タ要求をせず、上述の地理的条
件レジスタRR1,RR2,Rρ1,Rρ2には、デ−
タが無い(デ−タエラ−)を示すために、エラ−を示す
情報(E)を書込む(4,5)。
【0067】次にMPU101は、自動速度制御指示ス
イッチSSWが閉(RSs=L)か、アクセル角度がア
イドリング角度(RAa=アイドリング開度)か、ま
た、ブレ−キスイッチBSW1が開(RBs=H)か、
をチェックする(11〜13)。いずれも是(YES)
であると、自動速度制御要を示す「1」をフラグレジス
タFcに書込み(14)、いずれかが非(NO)である
と、自動速度制御不要を示す「0」をフラグレジスタF
cに書込む(15)。
【0068】そして、自動速度制御要(Fc=1)か不
要(Fc=0)かをチェックする(16A)。
【0069】自動速度制御不要(Fc=0)であるとM
PU101は、車速RVsが実車速RVsが目標車速R
Voに合致するように、スロットルバルブ11を開,閉
駆動する、車速フィ−ドバックによる自動速度制御の範
囲内であるか、すなわちUVS≧RVs≧LVSである
かをチェックする(図5の16B,16C)。UVSは
上限速度(例えば120Km/h)、LVSは下限速度
(例えば40Km/h)である。車速RVsが上限速度
UVSを越えているときには、レジスタRVmにUVS
を書込む(16G)。UVS≧RVs≧LVSである
と、そのときの車速RVs(レジスタRVsのデ−タ)
をレジスタRVmに書込み(16D)、そのときのカ−
ブ曲率RR1をレジスタRRmに書込む(16F)。車
速RVsが下限速度LVS未満のときには、レジスタR
Vmに車速零を表わすデ−タを書込む(16E)。
【0070】自動速度制御要(Fc=1)であったとき
には、まず、増速指示スイッチUSWがオン(RSu=
「L」)であるかをチェックして(16H)、オンであ
ると、直前(Ts前)もオンであった(RUF=1)か
をチェックする(16I)。直前はオフであった(RU
F=0)ときには、ここで増速指示スイッチUSWがオ
ンになったことを表わす「1」をレジスタRUFに書込
み、そのときの車速RVsをレジスタRUVsに書込む
(16J)。
【0071】そして、スイッチUSWが直前(Ts前)
もオンであったか、今回始めてオンになったかにかかわ
らず、レジスタRUVsのデ−タRUVs(スイッチU
SWがオフからオンに切換わったときの車速)が、車速
フィ−ドバックによる自動速度制御を実行する車速上限
値UVS以下であるかをチェックして(16K)、そう
であると、メモリ車速RVmが、設定低低値LLL未満
か、LLL以上設定中低値LLV未満か、あるいはLL
V以上かをチェックする(16L,16N)。メモリ車
速RVmが、設定低低値LLL未満であるときには、レ
ジスタRVmに、そのデ−タRVmに4αを加算した和
を更新書込みする(16M)。メモリ車速RVmが、L
LL以上設定中低値LLV未満のときには、レジスタR
Vmに、そのデ−タRVmに2αを加算した和を更新書
込みする(16O)。メモリ車速RVmが、LLV以上
のときには、レジスタRVmに、そのデ−タRVmにα
を加算した和を更新書込みして(16P)、レジスタR
Vmのデ−タが車速フィ−ドバックによる自動速度制御
を実行する車速上限値UVS以上になったときには、レ
ジスタRVmのデ−タをUVSに更新する(16Q,1
6R)。
【0072】上記デ−タLLL,LLV,LVSは図1
1に示すものであり、これらのデ−タを用いる上述の処
理の意義は、図11を参照して後述する。
【0073】なお、ステップ16Kで、RUVs>UV
Sであったときには、レジスタRVmのデ−タは更新し
ない(ステップ16Kから17Aに進む)。すなわち、
スイッチUSWがオフからオンに切換わったときの車速
RUVsが車速フィ−ドバックによる自動速度制御を実
行する車速上限値UVSを越えているときには、メモリ
車速RVmは更新しない。
【0074】ステップ16Hのチェックで、増速指示ス
イッチUSWがオフ(RSu=「H」)であったときに
は、MPU101は、レジスタRUFに「0」(増速指
示スイッチUSWオフ)を書込んで(16S)、減速指
示スイッチDSWがオン(RSd=「L」)であるかを
チェックする(16T)。スイッチDSWがオンである
と、レジスタRVmのデ−タを、そのときの値よりαだ
け小さい値に更新する(16U)。更新した値が0未満
になるときには、0に更新する(16V,16W)。
【0075】次に、ステップ17Aで、MPU101
は、フラグレジスタFcのデ−タを参照して、自動速度
制御要か不要かをチェックする(17A)。自動速度制
御要(Fc=1)のときには、MPU101は、メモリ
車速RVm(実車速RVsでもよい)が、車速フィ−ド
バック制御による自動速度制御の下限車速LVS以上で
あるかをチェックする(17B)。
【0076】そして、LVS以上であると、出力ポート
Tsupの信号Tsupの信号レベルをL(2nd発進
解除)にセットし(TC2)、目標車速Voを算出する
(18)。算出した目標車速VoはレジスタRVoに書
込む。この内容は、図6および図8を参照して後述す
る。目標車速Voを算出すると、MPU101は車速偏
差=目標車速RVo−実車速RVsを算出して、PID
(比例,積分,微分)演算により車速偏差を零とするた
めのスロットルバルブ開,閉速度(偏差のPID演算値
に略比例するスロットルバルブ駆動速度)を算出し、こ
れをモ−タ50のPWM駆動パルスの通電デュ−ティに
変換する(19A)。そして、レジスタFcのデ−タが
0から1に切換わった直後の不連続性が高い(過激な)
スロットルバルブ駆動をなめらかに修正するための切換
わり時スム−ジング処理、あるいは、すでに自動速度制
御を開始した後の、直前の出力との不連続性を平滑化す
るための定常時スム−ジング処理を施した後(19
A)、ブレーキランプ制御(19B)を経て、通電デュ
−ティをPWMカウンタ102に出力する(21)。こ
の出力の始点では、クラッチソレノイド45に通電し
て、クラッチ40を接にする。ブレーキランプ制御(1
9B)の内容は、図9を参照して後述する。
【0077】メモリ車速RVmが、車速フィ−ドバック
制御による自動速度制御の下限車速LVS未満であった
ときには、MPU101は、出力ポートTsupの信号
Tsupの信号レベルをH(2nd発進指示)にセット
し(TC1)、メモリ車速RVm(実質上LVS以下の
値)に対応するスロットル目標開度Saoを算出し、ス
ロットル開度偏差=目標開度Sao−実開度RSaを算
出して、PID(比例,積分,微分)演算によりスロッ
トル開度偏差を零とするためのスロットルバルブ開,閉
速度(偏差のPID演算値に略比例するスロットルバル
ブ駆動速度)を算出し、これをモ−タ50のPWM駆動
パルスの通電デュ−ティに変換する(19C)。この処
理を「オ−プンル−プPWM演算」(19C)と称す。
そして、レジスタFcのデ−タが0から1に切換わった
直後の不連続性が高い(過激な)スロットルバルブ駆動
をなめらかに修正するための切換わり時スム−ジング処
理、あるいは、すでに自動速度制御を開始した後の、直
前の出力との不連続性を平滑化するための定常時スム−
ジング処理を施した後(19A)、ブレーキランプ制御
(19B)を経て、通電デュ−ティをPWMカウンタ1
02に出力する(21)。この出力の始点では、クラッ
チソレノイド45に通電して、クラッチ40を接にす
る。なお、「オ−プンル−プPWM演算」(19C)の
内容は、図10を参照して後述する。
【0078】ステップ17Aのチェックで、自動速度制
御不要(Fc=0)であったときには、MPU101
は、出力ポートTsupの信号Tsupの信号レベルを
L(2nd発進解除)にセットする(TC3)。そし
て、Fc=1から0に切換わったときの、この切換わり
原因対応の処理を施したスロットルバルブ駆動解除出力
を生成し(20)、出力する(21)。なお、解除演算
(20)においては、自動速度制御の解除が、自動速度
制御指示スイッチSSWの開(RSs=H)を原因とす
るもの(図4の11,15)であるときには、アクセル
ペダルが踏まれていない場合の急減速を避けるため、そ
のときの実車速RVsに対応する速度でスロットルバル
ブを閉駆動する通電デュ−ティを算出し、スロットルバ
ルブ開度RSaがアクセル開度RAs以下になったとき
に、スロットルバルブ駆動解除出力(クラッチ40断)
を生成する。自動速度制御の解除が、アクセルペダル3
4の踏込みを原因とするもの(図4の12,15)であ
るときには、アクセルペダルの踏込みが残いことによる
急減速を避けるため、そのときの実車速RVsに対応す
る速度でスロットルバルブを閉駆動する通電デュ−ティ
を算出し、スロットルバルブ開度RSaがアクセル開度
RAs以下になったときに、スロットルバルブ駆動解除
出力(クラッチ40断)を生成する。自動速度制御の解
除が、ブレ−キペダルの踏込みを原因とするもの(図4
の13,15)であるときには、減速を速くするため即
座にスロットルバルブ駆動解除出力(クラッチ40断)
を生成する。なお、ブレ−キスイッチBSW2がクラッ
チソレノイド45に直列に入っているので、ブレ−キペ
ダルが踏込まれると、自動的にクラッチ40が断とな
る。
【0079】MPU101は、「出力」(21)をした
後、タイマTsがタイムオ−バしたかをチェックし、タ
イムオ−バしていないと、タイムオ−バを待ち、その
間、監視回路104,106の監視出力を読んで、それ
と自己が保持している出力情報とを参照して、スロット
ルバルブ駆動器およびコントロ−ラ100の異常をチェ
ックする。異常があった場合には、スロットルバルブ駆
動解除を出力し、ランプALPを点灯し、そこで制御動
作の進行を停止する。
【0080】異常を検知せずタイマTsがタイムオ−バ
すると、図4のステップ2に戻り、再度タイマTsをス
タ−トして、上述の一工程の制御動作(3〜21)を同
様に行なう。異常を検知しない場合にはこれを繰返すの
で、上述の制御動作が、実質上タイマTsの時限値Ts
の周期で繰返えされる。この繰返しにおいて、自動速度
制御不要(Fc=0)の間は、ステップ16B〜16G
が実行されることにより、車速Vsが車速フィ−ドバッ
クによる自動速度制御範囲内にある限り、レジスタRV
m,RRmおよびRρmのデ−タが周期Tsで最新のも
のに更新されている。自動速度制御要(Fc=1)にな
ると、その間はステップ16B〜16Gが実行されない
ので、レジスタRVm,RRmおよびRρmのデ−タ
は、自動速度制御不要(Fc=0)から自動速度制御要
(Fc=1)への切換わりの直前のデ−タに留まり、こ
れらのデ−タが、車速フィ−ドバックによる自動速度制
御の目標車速値Voを決定するための基準デ−タであ
り、「目標車速Vo演算」(18)によって目標車速値
Voが算出される。
【0081】なお、ここで要約すると、MPU101に
対しては電源スイッチと同様な意味を持つスイッチMS
Wが開の間は、MPU101にはVcc2が加わらないた
め、MPU101は待機状態であり、内部メモリのデ−
タ保持のみを行なっている。スイッチMSWが閉になっ
てVcc2がMPU101に加わると、MPU101が、
定速走行制御のための処理(図4,図5の2〜22)
を、実質上Ts周期で繰返し実行する。この繰返しの
間、自動速度制御指示スイッチSSWが開,ブレ−キス
イッチBSW1が閉(ブレ−キペダルの踏込み有り)お
よびポテンショメ−タ37が表わすアクセル開度がアイ
ドリング開度を越えている(アクセルペダル34が踏ま
れている)、の少くとも一者が成立している間は、自動
速度制御不要(Fc=0)であり、MPU101はスロ
ットルバルブ駆動器の駆動(スロットルバルブ11の開
閉操作:図5の19,21)は実行せず、車速レジスタ
(メモリ)RVm,カ−ブ曲率レジスタ(メモリ)RR
mおよび傾斜レジスタ(メモリ)Rρ1のデ−タを、実
車速最新値RVs,カ−ブ曲率最新値RR1および傾斜
最新値Rρ1に更新している(図4の3〜16A−図5
の16B〜16G)。車両は運転者のアクセルぺダル3
4およびブレ−キペダル(図示せず)の操作に対応した
速度で走行し、あるいは停止する。
【0082】運転者が、スイッチMSWを閉として車両
を発進し、アクセルぺダル34を踏込んで所望の車速に
て走行し、その前又は後に自動速度制御指示スイッチS
SWを閉とし、その後アクセルぺダル34を解放する
と、アクセルぺダル34がアイドリング開度位置に戻っ
たときに、自動速度制御開始条件が成立する。すなわ
ち、スイッチSSWを閉,ブレ−キスイッチBSW1開
(ブレ−キペダルの踏込み無し)およびアクセル開度=
アイドリング開度(アクセルペダル34解放)の3者が
同時に成立する。これにより自動速度制御要(Fc=
1)となる。この状態では、図5のステップ16B〜1
6Gが実行されないので、レジスタRVm,RRmおよ
びRρ1のデ−タは更新されず、自動速度制御開始条件
が成立する直前のものに留まる。すなわち該直前のデ−
タが記憶保持される。
【0083】この自動速度制御要(Fc=1)の状態
で、メモリ車速RVmが、車速フィ−ドバック制御によ
る自動速度制御の車速下限値LVS以上であると、目標
車速値Voが、「目標車速Vo演算」(18)で生成さ
れ、「定速用PWM演算」(19A)および「出力」
(21)で、目標車速値Vo(後述のRVo)に対する
実車速RVsの偏差に対応する速度でスロットルバルブ
11が開,閉駆動され、車両速度は実質上目標車速値V
oとなる。
【0084】自動速度制御要(Fc=1)の状態で、メ
モリ車速RVmが、車速フィ−ドバック制御による自動
速度制御の車速下限値LVS未満であると、スロットル
バルブ目標開度Saoが、「オ−プンル−プPWM演
算」(19C)で生成され、この「オ−プンル−プPW
M演算」(19C)および「出力」(21)で、目標開
度Saoに対する実開度RSaの偏差に対応する速度で
スロットルバルブ11が開,閉駆動され、スロットルバ
ルブ開度が実質上目標開度Saoとなる。
【0085】自動速度制御開始条件が不成立になると、
すなわち、スイッチSSWが開,ブレ−キスイッチBS
W1閉(ブレ−キペダルの踏込み)又はアクセル開度=
アイドリング開度超(アクセルペダル34踏込み)とな
ると、自動速度制御不要(Fc=0)となり、図5のス
テップ20,21により、即座に、又は、ある時間の後
にクラッチ40が断とされてモ−タ50とスロットルシ
ャフト12の間の機械的結合が解け、スロットルバルブ
11はアクセルペダル34の操作に応じて開,閉する。
【0086】次に、図6を参照して「目標車速Vo演
算」(18)の内容を説明する。ここではMPU101
はまず、目標車速レジスタRVoにレジスタRVmの速
度デ−タRVmを書込む(31)。
【0087】MPU101は次に、車両前方の道路カ−
ブの曲率(ア−ル半径の逆数)により規定される目標車
速Vorを算出する(32〜35)。これにおいてはま
ず、レジスタRR2のデ−タRR2が、道路前方のカ−
ブの曲率を表わすものであるかをチェックする(3
2)。先に説明したように、このデ−タが得られていな
いとき、ならびに実車速が下限値VL未満のときには、
レジスタRR2のデ−タはエラ−を示すもの(E)であ
る(図4の4〜9)。この場合には、目標車速レジスタ
RVoのデ−タは変更しないで、次の目標車速Voρの
算出(36〜39)に進む。レジスタRR2のデ−タR
R2が、車両前方の道路カ−ブの曲率を表わすものであ
ると、レジスタRVmおよびRR2のデ−タ対応の目標
車速Vorをテ−ブル1(内部メモリの1領域)より読
出す(33)。テ−ブル1は、RVm(メモリ車速)お
よび車両前方の道路カ−ブ曲率RR2に対応して(これ
らをアドレスとして)目標車速Vorを書込んだもの、
すなわち、図8の(a)に示すような相関関係となる、
RVmおよびRR2に対応のVor値を書込んだもので
ある。これにより、メモリ車速RVmが高いほど高く、
車両前方の道路カ−ブ曲率RR2が高いほど低く(前方
カ−ブが急であるほど低い)、しかもメモリ車速RVm
を上限値(飽和値)とする、目標車速Vorが読み出さ
れる。MPU101は、読出した目標車速Vorを、目
標車速レジスタRVoの内容RVoと比較して、小さい
方を目標車速レジスタRVoに更新書込みする(34,
35)。これにより、車両前方の道路カ−ブ曲率RR2
が大きいと、目標車速レジスタRVoの内容RVoが小
さい値を示すものに更新される。なお、先に説明したよ
うに、実車速に対応してそれが高いほど長い距離Dsを
定めて、道路上でこの距離Ds分前方の位置の道路カ−
ブ曲率をGPSユニット120に要求し、GPSユニッ
ト120からその転送を受けており(図4の6〜1
0)、そのデ−タが、ここでの車両前方の道路カ−ブ曲
率RR2であるので、ここでの車両前方は、現在位置か
ら略Ds前方を意味する。
【0088】MPU101は次に、現在位置の道路傾斜
(登りが+、下りが−)Rρ1に対する車両前方の道路
傾斜Rρ2の偏差により規定される目標車速Voρを算
出する(36〜39)。これにおいてはまず、レジスタ
Rρ1,Rρ2のデ−タRρ1,Rρ2が、道路傾斜を
表わすものであるかをチェックする(36)。先に説明
したように、このデ−タが得られていないとき、ならび
に実車速が下限値VL未満のときには、レジスタRρ
1,Rρ2のデ−タはエラ−を示すもの(E)である
(図4の4〜9)。Rρ1,Rρ2の少くとも一方がエ
ラ−の場合には、目標車速レジスタRVoのデ−タは変
更しないで、次の目標車速VoRiの算出(40〜4
3)に進む。レジスタRρ1,Rρ2のデ−タRρ1お
よびRρ2が、それぞれ現在位置および車両前方の道路
傾斜を表わすものであると、メモリ車速RVmおよび傾
斜偏差(=Rρ1−Rρ2)に対応する目標車速Voρ
をテ−ブル2(内部メモリの1領域)より読出す(3
7)。テ−ブル2は、メモリ車速RVmおよび傾斜偏差
に対応して(これらをアドレスとして)目標車速Voρ
を書込んだもの、すなわち、図8の(b)に示すような
相関関係となる、RVmおよび傾斜偏差に対応のVoρ
値を書込んだものである。これにより、メモリ車速RV
mが高いほど高く、車両前方の道路傾斜が現在位置の道
路傾斜より小さくなるほど低く、しかもメモリ車速RV
mを上限値(飽和値)とする、目標車速Voρが読み出
される。MPU101は、読出した目標車速Voρを、
目標車速レジスタRVoの内容RVoと比較して、小さ
い方を目標車速レジスタRVoに更新書込みする(3
8,39)。これにより、車両現在位置と前方の傾斜偏
差が大きいと、目標車速レジスタRVoの内容RVoが
小さい値を示すものに更新される。なお、先に説明した
ように、実車速に対応してそれが高いほど長い距離Ds
を定めて、道路上で現在位置とこの距離Ds分前方の位
置の道路傾斜をGPSユニット120に要求し、GPS
ユニット120からその転送を受けており(図4の6〜
10)、そのデ−タRρ1,Rρ2の偏差が、ここでの
傾斜偏差であるので、ここでの車両前方は、現在位置か
ら略Ds前方を意味する。
【0089】MPU101は次に、メモリ車速RVm
と、メモリ位置(図4の14で定速走行制御要Fc=1
としたときの車両位置)の道路カ−ブ曲率(カ−ブ半径
の逆数)RRmに対する現在位置の道路カ−ブ曲率RR
1の偏差(=RR1−RRm)とにより規定される目標
車速VoRiを算出する(40〜43)。これにおいて
はまず、レジスタRRm,RR1のデ−タRRm,RR
1が、カ−ブ曲率を表わすものであるかをチェックする
(40)。先に説明したように、このデ−タが得られて
いないとき、ならびに実車速が下限値VL未満のときに
は、レジスタRRm,RR1のデ−タはエラ−を示すも
の(E)である(図4の4〜9)。RRm,RR1の少
くとも一方がエラ−の場合には、目標車速レジスタRV
oのデ−タは変更しない。レジスタRRm,RR1のデ
−タRRmおよびRR1が、それぞれメモリ位置および
現在位置のカ−ブ曲率を表わすものであると、メモリ車
速RVmおよびカ−ブ偏差(=RR1−RRm)に対応
する目標車速VoRiをテ−ブル3(内部メモリの1領
域)より読出す(41)。テ−ブル3は、メモリ車速R
Vmおよびカ−ブ偏差に対応して(これらをアドレスと
して)目標車速VoRiを書込んだもの、すなわち、図
8の(c)に示すような相関関係となる、RVmおよび
カ−ブ偏差に対応のVoRi値を書込んだものである。
これにより、メモリ車速RVmが高いほど高く、メモリ
位置のカ−ブRRmよりも現在位置のカ−ブRR1が強
いほど低く、しかもメモリ車速RVmを上限値(飽和
値)とする、目標車速VoRiが読み出される。MPU
101は、読出した目標車速VoRiを、目標車速レジ
スタRVoの内容RVoと比較して、小さい方を目標車
速レジスタRVoに更新書込みする(42,43)。こ
れにより、メモリ位置のカ−ブに対して車両現在位置の
カ−ブが急であると、目標車速レジスタRVoの内容R
Voが小さい値を示すものに更新される。
【0090】以上に説明した目標車速Voの算出(目標
車速レジスタRVoのデ−タ更新)(18)により、目
標車速RVoは、メモリ車速RVm,車両前方のカ−ブ
曲率RR2に対応の目標車速Vor,現在位置の道路傾斜
Rρ1に対する車両前方の道路傾斜Rρ2の偏差に対応
の目標車速Voρ,メモリ位置のカ−ブ曲率RRmに対
する現在位置のカ−ブ曲率RR1の偏差に対応の目標車
速VoRiの内の、最も低い値を示すものに定まる。
【0091】したがって、車両前方にカ−ブ又は見通し
のきかない坂があるときには、車両速度がメモリ車速R
Vmよりも減速され、ブレ−キペダルを踏込むなど、運
転者が速度制御装置による自動速度制御を解除する頻度
が低減する。きついカ−ブ又は傾斜を過ぎるに従い目標
車速RVoが高く変わり増速となるので、アクセルペダ
ルを踏込むことなく元の車速に復帰させることができ
る。すなわち、目標車速RVoを変更するために参照す
るカ−ブ曲率RR2および道路傾斜Rρ2が車両前方
(距離Ds)のものであるので、カ−ブ又は坂路の手前
で運転者がブレ−キぺダルを踏込む(自動速度制御を解
除する)可能性が低減し、また、カ−ブあるいは坂路を
抜ける前に運転者がアクセルぺダルを踏込む(自動速度
制御を解除する)必要性が低減する。
【0092】基準車速RVmをレジスタ(メモリ)に書
込んだときのカ−ブRRmよりも強い現在位置カ−ブR
R1ではそれに対応して目標車速RVoが低く更新され
これに伴って車両速度RVsが低減する。これは、前述
の、車両前方にカ−ブがあってその曲率に対応して、カ
−ブの前から目標車速RVoを低く変更した場合に、車
両前方が直進路に変わってもカ−ブ走行中は低速度を維
持することになり、カ−ブ内でブレ−キペダルを踏込む
など、運転者が速度制御装置による自動速度制御を解除
する頻度が低減する。
【0093】次に、図9を参照して「ブレーキランプ制
御」(19B)の内容を説明する。ここではMPU10
1はまず、レジスタRBVsのデジタルデータ(前回の
車速データ)RBVsより、レジスタRVsのデジタル
データ(現在の車速データ)RVsを減算し、減速度を
算出し(51)、減速度があるしきい値LAN以上であ
れば、急減速であるとしてレジスタRPLにHレベルを
書き込み(52,53)、減速度がしきい値LAN未満
であれば、レジスタRPLにLレベルを書き込む(5
2,54)。レジスタRPLのブレーキランプ点灯デー
タRPLは前述のステップ21において出力ポートPL
より出力され、再トリガモノマルチ151をトリガ−す
る。これによりブレ−キランプBLPが点灯する。
【0094】減速度(RBVs-RVs)が設定値(LAN)を越える
とき、ブレーキペダルの踏み込みに関係することなく
(運転者の意識とは無関係に)、ブレーキランプBLP
を点灯するので後続車への合図となる。後続車は前方車
両のブレーキランプの点灯により該車両の減速をいち早
く認識することができ、自動速度制御の際の減速時にお
ける安全性が向上する。
【0095】なお、上述の例では、車速(RVs)に基
づいて車両の減速度を算出し、この減速度が大きいとき
にブレ−キランプBLPを点灯するようにしている(図
9)が、自動速度制御中には、MPU101が、目標速
度(RVo)に車速(RVs)が合致するように、スロ
ットルバルブ11を開閉するので、目標速度(RVo)
の減速度に基づいてそれが大きいときにブレ−キランプ
BLPを点灯するようにしてもよい。この場合は例え
ば、「目標車速Vo演算」(18)の最初(図6のステ
ップ31の直前)においてレジスタRVoのデ−タRV
o(前回の目標車速)をレジスタRBVoに書込み、減
速度の演算(図9の51)においては、減速度=RBV
o−RVoを算出するようにすればよい。RBVoはレ
ジスタRBVoのデ−タ(Ts前に求めた値)、RVo
はレジスタRVoのデ−タ(今回求めた値)である。
【0096】次に、図10を参照して、自動速度制御要
(Fc=1)でメモリ車速RVmが、車速フィ−ドバッ
ク制御による自動速度制御の速度下限値LVS未満のと
き実行する「オ−プンル−プPWM演算」(19C)の
内容を説明する。これにおいてはMPU101はまず、
目標スロットル開度Saoを算出する(61)。
【0097】運転者が、平担路でアクセルペダル34を
操作して車速0(車両停止)からLVS(この実施例で
は40Km/h)前後まで加速するときの、アクセル操
作量(スロットルバルブ開度)と車速の時系列の変化を
図11の(a)に示す。このようなアクセル操作特性の
1つを基準パタ−ンとして、該基準パタ−ンにおける車
速対スロットルバルブ開度の関係を示すと図11の
(b)に示すグラフ(横軸が車速)となる。この関係
を、この実施例では1次関数で近似しており、MPU1
01は、目標スロットル開度Saoの演算(図10の6
1)において、該1次関数を用いてメモリ車速RVmに
対応するスロットル開度Saoを算出し、これをスロッ
トル目標開度Saoとする。
【0098】次にMPU101は、目標開度Saoに対
する実開度RSa(レジスタRSaのデ−タ:ポテンシ
ョメ−タ13の検出開度)の偏差dSa=Sao−RS
aを算出して(62)、PID(比例,積分,微分)演
算によりこの偏差dSaを零とするためのスロットルバ
ルブ開,閉速度(偏差のPID演算値に略比例するスロ
ットルバルブ駆動速度)を算出し、これをモ−タ50の
PWM駆動パルスの通電デュ−ティに変換し、そして、
レジスタFcのデ−タが0から1に切換わった直後の不
連続性が高い(過激な)スロットルバルブ駆動をなめら
かに修正するための切換わり時スム−ジング処理、ある
いは、すでに自動速度制御を開始した後の、直前の出力
との不連続性を平滑化するための定常時スム−ジング処
理を施す(63)。これにより算出した通電デュ−ティ
は、ブレーキランプ制御(図5の19B)を経由した
後、PWMカウンタ102に出力する(21)。
【0099】次に、図12を参照して、変速コントロー
ラ171の処理動作を説明すると、変速コントローラ1
71は、それ自身に電源が投入されると、初期化および
初期設定を実行する(71)。そして入力の読取を行っ
て(72)、次に、MPU101からの信号Tsupが
H(2nd発進指定)か否かをチェックして(73)、
Tsupに対応した処理(73〜75,86)を行う。
次に、シフトレバーポジションシフト判定を行って、こ
こでシフトレバーの切換え検出、N(ニュートラル)位
置検出等を行い(76)、N位置であるとまた読取に戻
る(72)。シフトレバーがNからD(ドライブ),2
または1に切換えられると、変速参照データの決定(7
7)で、速度段をシフトアップまたはシフトダウンする
ために参照する変速参照データ(各速度段を維持する、
シフトアップまたはシフトダウンする、スロットル開度
に対する車速最高値または最低値:最高値を走行車速が
越えるとシフトアップ,最低値以下になるとシフトトダ
ウン)を決定する。以下、1→2変速(シフトアップ)
制御(78),2→1変速(シフトダウン)制御(8
0),2→3変速制御(81),3→2変速制御(8
2),3→4変速制御(83),4→3変速制御(8
4),およびロックアップ制御(85)を行い、読取
(72)〜ロックアップ制御(85)を繰返す。これら
の変速制御においては、現在の速度段に割り当てられて
いる変速参照データの中の、現在のスロットル開度に割
り当てられている車速最高値および最低値と現車速とを
対比して、現車速が最高値以上であるとシフトアップ要
と判定し、現車速が最低値以下であるとシフトダウン要
と判定する。シフトアップまたはダウン要と判定する
と、ロックアップを解除してからシフトアップまたはシ
フトダウンを実行する。シフトアップ要を判定せずしか
もシフトダウン要も判定しないときには、速度段は変更
せず、次のステップに進む。ロックアップ制御(85)
では、現車速が現在設定している速度段に割り当てられ
ている車速最高値(スロットル開度対応)および最低値
(スロットル開度対応)の内の現在のスロットル開度に
割り当てられているものと現車速とを対比して、現車速
が最高値以上であるとロックアップし、最低値以下であ
るとロックアップを解除する。
【0100】以上に説明した変速制御およびロックアッ
プ制御は前記特開昭56−39354号公報に詳細に開
示されているものであるので、ここでの詳細な説明は省
略する。
【0101】さて、MPU101の2nd発進指示(T
sup=1)に対応した、変速コントローラ171の制
御動作を説明すると、変速コントローラ171は、読取
(72)で、MPU101からの信号Tsupの信号レ
ベルを読込むと、それがH(2nd発進指示)であるか
否かをチェックして(73)、それがHであると、すで
にこれを読取ったことを示すフラグ(Fsup=1)が
あるかをチェックして(74)、それがないと、レジス
タFsupに1を書込み、次のシフトレバーポジション
シフト判定(76)に進む。その後は、Fsupが1で
あるので2→1変速制御(80)をスキップするので、
1stへのシフトダウンが実行されない。したがってF
sup=1になってから最初の発進では1→2シフトア
ップ(78)が行なわれるが、その後停車しても2→1
シフトダウン(80)が行なわれず、第2回以降の発進
が2nd発進となる。
【0102】このように2→1シフトダウン(80)を
禁止しているときに、MPU101が、信号Tsupを
L(2nd発進解除)にすると、変速コントローラ17
1がこれを読取り(72)、ステップ73を経てステッ
プ86で、レジスタFsupの内容をクリアする。これ
により、2→1シフトダウン(80)が実行されるよう
になり、条件が整えば2→1シフトダウン変速が行われ
る。
【0103】頻繁に発進・停止を繰り返す場合の様な低
速域という条件下での現実の発進においては、急な加速
を必要とせず2nd発進にしても問題は無い。変速コン
トローラ71は、低速域〔判定指標(RVm)が表わす速度
(RVm)が下限値(LVS)未満〕において車両が頻繁に発進
(増速)を行う際には、車両は第2回以降の発進を2n
d発進とすることにより、例えば渋滞路等、低速域で発
進・停止を繰り返す様な状況下においても、1st発進
を繰り返し行う場合と比較して燃費が向上する。自動速
度制御不要(Fc=0)の間、実車速RVsがLVS未
満であるとメモリ車速RVmを0としている(図5の1
6E)ので、実車速RVsがLVS未満で自動速度制御
要(Fc=1)となったときには、RVmが0であるの
で、「オ−プンル−プPWM演算」(19C)により、
スロットルバルブ開度RSa=0となるようにスロット
ルバルブ11が閉駆動される(実開度Saが0を越えて
いた場合)。自動速度制御要(Fc=1)となる直前も
実開度Saが0であったときには、開度偏差dSaが0
であるので、スロットルバルブ11は開,閉駆動されな
い。
【0104】この、RVmが0、かつ、開度偏差dSa
が0のとき、運転者が増速指示スイッチUSWを押して
閉としこれを継続すると、MPU101は、図5の16
H〜16Qの処理を、Ts周期で繰返し、これにより、
レジスタRVmの値RVmが低低値LLL未満の間は、
Ts当り4αの速度でレジスタRVmの値が増大するよ
うに該レジスタRVmの値が更新され、レジスタRVm
の値RVmが低低値LLLを越えるとTs当り2αの速
度でレジスタRVmの値が増大するように該レジスタR
Vmの値が更新され、レジスタRVmの値RVmが中低
値LLVを越えるとTs当りαの速度でレジスタRVm
の値が増大するように該レジスタRVmの値が更新され
る。レジスタRVmの値の増大に対応してMPU101
が、「オ−プンル−プPWM演算」(19C)の実行に
より、スロットルバルブ開度RSaを目標開度Sao
(RVmに比例する値)とするように、スロットルバル
ブ11を開くので、スロットル開度が例えば図11の
(a)に示すように時系列で変化し、車速が例えば図1
1の(a)に示すように上昇する。RVmがLVSに達
すると、上述の車速フィ−ドバックによる自動速度制御
(18,19A)に切換わる。RVmがLVSに達する
までに増速指示スイッチUSWが開に戻ると、RVmの
値はUSW開に切換わった時点の値に留まり、スロット
ルバルブ開度もそのときの開度に留まる。減速指示スイ
ッチDSWを閉にすると、閉の間、Ts当りαの速度で
メモリ車速RVmが低下し、これに伴って車速が低下す
る。
【0105】運転者はこのように、自動速度制御要(F
c=1)を設定しているとき、それを解除することな
く、増速指示スイッチUSWを操作して、車速0から所
定の発進特性の自動発進を行なうことができる。増速指
示スイッチUSWの閉を継続すると、メモリ車速RVm
および実車速RVsが増速し、増速指示スイッチUSW
を開に戻すと、メモリ車速RVmがLVS未満であると
スロットルバルブ11の開度がそのときの開度に留めら
れ、LVS以上であると車速RVsをメモリ車速RVm
(この例では、より正確にはRVo)とする車速フィ−
ドバックによる自動速度制御が行なわれる。
【0106】渋滞した道路において頻繁に発進,停止を
繰返す場合、運転者は発進するとき、所望速度に達する
まで増速指示スイッチUSWを閉維持すればよい。減速
要になると減速指示スイッチDSWを操作するか、ある
いはブレ−キペダルを踏めばよい。ブレ−キペダルを踏
むと、自動速度制御(Fc=1)が解除されるが、ブレ
−キペダルを解放したときに自動速度制御(Fc=1)
に復帰し、この直前に図5のステップ16C,16Eに
よりメモリ車速RVmが0となるので、増速指示スイッ
チUSWを操作して、車速0(0でない場合もあるが、
極低速値)から所定の発進特性の自動発進を行なうこと
ができる。したがって、比較的に頻繁に発進,停止を繰
返す運転において運転者の運転操作が楽になる。
【0107】なお、上述の実施例においては、メモリ車
速RVmを参照して、車速フィ−ドバック制御をする
か、あるいはスロットル開度Saを目標開度Saoとす
る開度制御するかを切分けている(図5の17B)が、
実車速RVsを参照してこれを行なうように変更しても
よい。
【0108】車両の移動度速(Vs)が高い(判定指標(RV
m)が表わす速度(RVm)が下限値(LVS)以上のとき)におい
ては通常のフィードバック速度制御が行われ、車両の移
動速度(Vs)が低い(判定指標(RVm)が表わす速度(RVm)が
下限値(LVS)未満のとき)においても増,減速手段(11,1
2,50)の操作量(Sa)が目標速度情報(RVm)に対応する目標
操作量(Sao)に制御され、移動速度(Vs)によらず車両の
速度制御が行われるので運転者の負担が軽減する。
【0109】指示手段(SSW,37,BSW1)が自動速度制御指
示(SSW閉,37がアイドリング開度&BSW1開)に切換わる
ときの移動速度(RVs)が下限値未満のときには実質上零
を表わす値がメモリ手段(101)に書込まれるが、そのと
き入力スイッチ(USW)が反転状態(増速が指定されてい
る状態)であれば、入力スイッチ(USW)が反転状態にあ
る間実質上所定周期(Ts)でメモリ手段(101)の速度情報
(RVm)は高速度を表わすものに更新される。この時、第
2速度制御手段(図5の17B,19c,21)は、増,減速手段(1
1,12,50)の操作量(Sa)を、目標速度情報(RVm)に対応す
る目標操作量(Sao)とするので、実質上移動速度零から
移動体を増速するときの時系列の移動速度上昇パタ−ン
で移動体は増速される。
【0110】−第2実施例− 図13に本発明の第2実施例を示す。この実施例は、道
路近辺にビ−コン140が、道路の所定長毎に、あるい
は道路走行管理上の要所に設置されている場合に有効な
ものである。ビ−コン140のそれぞれは、地点情報,
ビ−コンNo.i,道路情報(ビ−コンNo.iからビ−コンN
o.i+1側所定距離範囲前方のカ−ブ曲率&道路傾斜、
ならびに、ビ−コンNo.iからビ−コンNo.i−1までの
カ−ブ曲率&道路傾斜)を電波で発信する。ビ−コンの
それぞれには道路に沿った並び順に番号(No.)が割り
当てられており、車両がビ−コンNo.i−1,No.i,N
o.i+1とビ−コン番号の昇順方向に進行するのを往方
向と、その逆方向が復方向と定められ、道路傾斜は、昇
順方向の進行で見て登坂路となる傾斜を+、降坂路とな
る傾斜を−と定めている。したがって、車両が降順方向
に進行するときには、ビ−コンから受信した道路傾斜の
正負符号を反転して自車から見た道路傾斜情報に処理す
る必要がある。混信を防ぐために、1ビ−コンの発信電
波が車両で受信される最大領域内にある複数のビ−コン
には異った周波数が割り当てられているが、これらの周
波数の全数mは固定である。
【0111】車両上には、それら全周波数を受信するた
めのアンテナおよび該アンテナに接続された電波受信機
130が搭載されており、電波受信機130が通信回路
119に接続されている。電波受信機130は所定周期
でm個の周波数それぞれの受信レベルを読み、所定レベ
ル以上の周波数のレベル変位(車両進行による車両とビ
−コンとの距離変化による受信レベル変化)を追跡す
る。そして受信している周波数の中でレベルが最高の周
波数Fmの受信レベルが上昇から降下に転じたときに、
すなわち周波数Fmを発信しているビ−コンjを通過す
るときに、周波数Fmで発信されている地点情報,ビ−
コンNo.jおよび道路情報を読込み、進行方向情報(前
回読込みのビ−コンNo.がj−1であると往方向、j+
1であると復方向)を生成してレジスタに書込み、受信
した地点情報,ビ−コンNo.j、および、道路情報をレ
ジスタにセ−ブする。
【0112】そして進行方向情報を参照して、それが往
方向であると道路情報の中の、ビ−コンNo.iからビ−
コンNo.i+1までのカ−ブ曲率&道路傾斜を、追跡用
テ−ブル(メモリの1領域)に書込み、走行長カウンタ
による、車両走行長のカウントを開始する。進行方向情
報が復方向であったときには、道路情報の中の、ビ−コ
ンNo.iからビ−コンNo.i−1までのカ−ブ曲率&道路
傾斜を、道路傾斜デ−タが表わす正負符号は反転して、
追跡用テ−ブルに書込み、走行長カウンタによる、車両
走行長のカウント(リ−ドスイッチLSWが発生する車
速同期パルスのカウントアップ)を開始する。
【0113】電波受信機130は、以上に説明した電波
受信と受信レベルの変動追跡および車速同期パルスのカ
ウントアップを行ないつつ、最大受信レベル周波数の受
信レベルがピ−ク点を通過したときに、上述のビ−コン
発信情報の読込みと、追跡用テ−ブルのデ−タ更新およ
び車両走行長のカウント開始(カウント値のクリアとカ
ウントの再スタ−ト)を行なう。
【0114】電波受信機130は更に、MPU101が
サ−チ距離Dsを転送しかつ道路情報を要求して来たと
きには、追跡用テ−ブルの、車両走行長(カウント値)
の位置(車両現在位置)のカ−ブ曲率R1および道路傾
斜ρ1を読出し、かつ、車両走行長(カウント値)+D
sの位置(Ds分前方)のカ−ブ曲率R2および道路傾
斜ρ2を読出して、MPU101に転送する。なお、デ
−タが整っていない場合にはデ−タエラ−をMPU10
1に報知する。
【0115】図13に示す第2実施例の他の構成および
動作は、上述の図1に示す第1実施例と同様であり、第
2実施例のMPU101は、図4〜図6に示す制御動作
を同様に行なう。ただし、図4のステップ7,8の「G
PS120」は「電波受信機130」と読み替える。
【0116】第2実施例の自動速度制御の内容および効
果は、上述の第1実施例のものと同様であるので、説明
を省略する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の構成を示すブロック図
である。
【図2】 図1に示すモ−タ50を含むスロットルバル
ブ駆動器の主要部外観を示す斜視図である。
【図3】 図2に示すスロットルバルブ駆動器の主要部
を示す断面図である。
【図4】 図1に示すMPU101の自動速度制御動作
の一部を示すフロ−チャ−トである。
【図5】 図1に示すMPU101の自動速度制御動作
の残部を示すフロ−チャ−トである。
【図6】 図5に示す「目標車速Vo演算」(18)の
内容を示すフロ−チャ−トである。
【図7】 図4のステップ6で算出するサ−チ距離Ds
(縦軸)と図5のステップ17Bに示すレジスタRVm
のデ−タ(横軸)の関係を示すグラフである。
【図8】 (a)は、図6のステップ33〜35で算出
する、メモリ車速Vmおよび車両前方のカ−ブ曲率Rに
対応する目標車速Vorを示すグラフである。(b)は、
図6のステップ37〜39で算出する、メモリ車速Vm
および前方傾斜変化量ρ1−ρ2に対応する目標車速V
oρを示すグラフである。(c)は、図6のステップ4
1〜43で算出する、メモリ車速Vmおよびカ−ブ変化
量RR1−RRmに対応する目標車速VoRiを示すグ
ラフである。
【図9】 図5に示す「ブレーキランプ制御」(19
B)の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図10】 図5に示す「オープンループPWM演算」
(19C)の内容を示すフロ−チャ−トである。
【図11】 (a)は平坦路で車速零から発進し加速す
る車速(Vs)とスロットル開度(Sa)1つの基準パ
ターンを示すグラフであり、(b)は目標スロットル開
度(Sao)とメモリ車速(RVm)の相関を示すグラ
フである。
【図12】 図1に示す変速コントローラ171の変速
制御動作を示すフロ−チャ−トである。
【図13】 本発明の第2実施例の構成を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1:スロットルボデー 2:ケース 3:カバー 11:スロットルバ
ルブ 12:スロットルシャフト 13:ポテンショメ
ータ 21:スロットルプレート 22,35:戻しば
ね 23,33a,36c:ピン 24:中間軸 31:アクセルリンク 32:アクセルシャ
フト 33:アクセルケーブル 34:アクセルペダ
ル 36:アクセルプレート 37:ポテンショメ
ータ 40:クラッチ 41:駆動プレート 41a:板ばね 42:クラッチプレ
ート 43:可動ヨーク 43a:摩擦部材 44:固定ヨーク 45:クラッチソレ
ノイド 46:ボビン 50:モータ 51,52:ギャ 52a:シャフト 60:リミットスイッチ 70:プリント配線
基板 71:リード 100:コントロー
ラ 101:MPU(マイクロコンピュータ) 107:ドライバ 108,109,111:A/
Dコンバータ 110:F/Vコンバータ 116,117:入
力回路 119:通信回路 120:GPS:ユ
ニット 130:電波受信器 140:ビーコン 150:トランジスタ 151:再トリガモ
ノマルチ 161:トルクコンバータ 162:オーバドラ
イブ機構 163:歯車変換機構 164:出力軸 165:位置センサシフトレバー 166,167:切換ソレノイド弁 168:ソレノイド弁ロックアップ 168:減速スイッチ 169:回転軸 170:スピード検出回路 171:変速コント
ローラ 172:減速スイッチ ALP:警報ランプ BLP:ブレーキランプ BSW1,BSW2:ブレー
キスイッチ BTT:バッテリ CPS1:第1電圧
電源 CPS2:第2電圧電源 LSW:リードスイ
ッチ Mag:回転永久磁石 MSW:メインスイ
ッチ SSW:自動速度制御指示スイッチ USW:加速スイッチ DSW:減速スイッ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤 川 透 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 寺 川 智 充 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 小 林 伸 行 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊 藤 博 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 高 田 充 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 樵 茂 男 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変速機を備える車両に搭載されその移動速
    度を増,減速する増,減速手段;該移動速度を検出する
    速度検出手段;速度情報を記憶するためのメモリ手段;
    目標速度情報を生成する目標速度設定手段;目標速度情
    報が高車速を表わすものに更新されたとき増,減速手段
    を介して車両の移動速度を増速し、目標速度情報と前記
    移動速度の少くとも一方を判定指標とし、判定指標が表
    わす速度が下限値未満のとき2nd発進を指示する速度
    制御手段;および、 前記2nd発進の指示に応答して前記変速機の2ndか
    ら1stへのシフトダウンを禁止する自動変速手段;を
    備える車両速度制御装置。
  2. 【請求項2】装置は更に、増,減速手段の操作量を検出
    する操作量検出手段を備え、速度制御手段は、 目標速度情報と前記移動速度の少くとも一方を判定指標
    とし、判定指標が表わす速度が下限値以上のとき、速度
    検出手段が検出した移動速度が目標速度情報が表わす速
    度を越えているときは増,減速手段を介して車両の移動
    速度を減速し、目標速度情報が表わす速度が移動速度を
    越えているときは増速する第1速度制御手段;および、 判定指標が表わす速度が下限値未満のとき2nd発進を
    指示し、増,減速手段を介して前記操作量を、目標速度
    情報に対応する目標操作量とする第2速度制御手段;を
    含む、請求項1記載の車両速度制御装置。
  3. 【請求項3】目標速度情報に対する目標操作量の相関
    は、実質上移動速度零から車両を増速するときの時系列
    の移動速度上昇パタ−ンを表わす基準パタ−ンにおけ
    る、移動速度に対する増,減速手段の操作量の相関と実
    質上同等である、請求項2記載の車両速度制御装置。
  4. 【請求項4】目標速度設定手段は、メモリ手段の速度情
    報を高速度を表わすものに変更するメモリ速度変更手段
    を含む、請求項1,請求項2又は請求項3記載の車両速
    度制御装置。
  5. 【請求項5】メモリ速度変更手段は、増速を指定するた
    めの、オペレ−タ操作を受けている間反転状態に切換わ
    り操作が断えると常態に戻る入力スイッチおよび入力ス
    イッチが反転状態にある間実質上所定周期でメモリ手段
    の速度情報を高速度を表わすものに更新するスイッチ入
    力読取手段を含む、請求項4記載の車両速度制御装置。
  6. 【請求項6】装置は更に、自動速度制御を指示する指示
    手段を備え、目標速度設定手段は、該指示手段が自動速
    度制御指示に切換わるときの移動速度が下限値以上のと
    きには該移動速度を、下限値未満のときには実質上零を
    表わす値を、メモリ手段に書込む、請求項5記載の車両
    速度制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1178598A (ja) * 1997-09-05 1999-03-23 Nissan Motor Co Ltd 車両用走行制御装置
WO2021060393A1 (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 いすゞ自動車株式会社 ギヤ段制御装置、車両およびギヤ段制御方法
CN114020055A (zh) * 2021-10-25 2022-02-08 深圳众为兴技术股份有限公司 速度控制方法、装置、自动化设备、电子设备及存储介质
JP2023059155A (ja) * 2021-10-14 2023-04-26 株式会社Subaru 自動後退運転制御装置

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