JPH0872582A - 車両用定速走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積分補正を用いた定速走行制御において、低
速域での車速のうねりをなくし安定した定速走行制御を
行う。 【構成】 設定車速Ｖ１と車両の現実の速度Ｖ２との速
度偏差ΔＶに対し、その偏差に対する比例項（Ｋ１×Δ
Ｖ）と積分項（ＳＡｎ）により、スロットル弁の目標ス
ロットル開度Ａを、Ａ＝ＳＡｎ＋Ｋ１×ΔＶにより求め
（ステップ２０５）、比例積分制御により、定速走行制
御を行う。ここで、積分補正係数Ｋ２を、高速域に比べ
低速域にて小さくなるように設定された関数により設定
（ステップ２０７）し、これと速度偏差ΔＶを乗じて積
分補正量ΔＡを求める（ステップ２０８）。これを積分
して積分項のデータＳＡｎを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の現実の走行速度
を設定車速に一致させるように速度調節要素を制御する
車両用定速走行速度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、車両の現実
の走行速度を設定車速に一致させるように速度調節要素
（例えば、スロットル弁の開度を調節するアクチュエー
タ）を制御して、定速走行を行うようにしたものが種々
提案されている。このような制御において、特公平４─
４３８２２号公報に示されるものにおいては、設定車速
と現実の走行速度の偏差に比例した比例項とその偏差に
応じた積分補正量を積分して得られる積分項を設けて、
いわゆる比例積分制御により、現実の走行速度を設定車
速に一致させるようにしている。このような積分補正を
用いるは、車両負荷の変動、速度調節要素におけるリン
ク系の遊び等により、設定車速と現実の走行速度の間に
定常偏差が生じ、この定常偏差を小さくするためであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術による積分補正を用いた制御においては、低速域
で車速のうねりが発生することがある。この点について
詳述すると、低速域（４０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈぐら
いの車速）では、ほんの少ししかスロットルが開いてお
らず、スロットル開度変化量に対する車速の変化が大き
い。従って、アクセルペダルとスロットルとが線形に設
計されている車両においては、上記従来技術のように積
分補正量を車速によらず一定とすると、低速域におい
て、車速に対するゲイン（積分補正係数）が大きくな
り、スロットル開度の変動量が大きくなりすぎることに
なる。その結果、車速が意図した補正量より大きく変化
してしまい、これにより定速走行制御中に車速のうねり
が生じ、安定した制御ができないことになる。

【０００４】本発明は上記問題に鑑みたもので、上記積
分補正を用いた定速走行制御において、低速域での車速
のうねりをなくし安定した定速走行制御を行うことを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項１に記載の発明においては、車両の現
実の走行速度を検出する速度検出手段（１およびコント
ローラ２における車速演算処理）と、設定車速を記憶す
る記憶手段（コントローラ２内のＲＡＭ）と、前記検出
した現実の走行速度と前記設定車速との偏差に応じた積
分補正量による積分データを含む制御量により速度調節
要素（６）を制御する制御手段（ステップ１０３〜１０
４）とを備えて、前記現実の走行速度を前記設定車速に
一致させるようにした車両用定速走行制御装置におい
て、前記偏差に応じた積分補正量を、高速域に比べて低
速域にて小さくなるゲインにて演算する積分補正量演算
手段（２０７，２０８）を備えたことを特徴としてい
る。

【０００６】請求項２に記載の発明においては、車両の
現実の走行速度を検出する速度検出手段（１およびコン
トローラ２における車速演算処理）と、設定車速を記憶
する記憶手段（コントローラ２内のＲＡＭ）と、前記検
出した現実の走行速度と前記設定車速との偏差に応じた
積分補正量による積分データを含む制御量により速度調
節要素（６）を制御する制御手段（ステップ１０３〜１
０４）とを備えて、前記現実の走行速度を前記設定車速
に一致させるようにした車両用定速走行制御装置におい
て、前記設定車速に対し高速域に比べて低速域での積分
補正係数が小さくなる特性にて、前記記憶された設定車
速に対する積分補正係数を設定する設定手段（ステップ
２０７）と、前記偏差に前記設定された積分補正係数を
乗じて前記積分補正量を求める補正量演算手段（ステッ
プ２０８）を備えたことを特徴としている。

【０００７】なお、上記各手段のカッコ内の符号は、後
述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【０００８】

【発明の作用効果】請求項１および２に記載の発明にお
いては、現実の走行速度と設定車速との偏差に応じた積
分補正量による積分データを含む制御量により速度調節
要素を制御する場合に、その積分補正量を、高速域に比
べて低速域にて小さくなるゲインにて演算するようにし
ているから、低速域での定速走行において、スロットル
開度の変動量を低く抑え、車速を意図した補正量に応じ
て変化させることができる。従って、低速域での車速の
うねりを生じないようにして、安定した定速走行制御を
行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は本発明の一実施例を示す全体構成図であ
る。この図１において、車速センサ１は車両の走行速度
に応じた車速パルスを発生する。コントローラ２は、こ
の車速センサ１からの車速パルスを入力して車両の現実
の走行速度を演算し、定速走行時には、その現実の走行
速度を設定車速に一致させるように定速走行制御を行う
もので、設定車速などのデータを記憶する記憶手段とし
てのＲＡＭ、制御プログラム等を記憶するＲＯＭ、各種
制御を実行するＣＰＵ等により構成されている。

【００１０】このコントローラ２には、セット・コース
トスイッチ３、リジューム・アクセルスイッチ４、キャ
ンセルスイッチ５からの信号が入力される。このセット
・コーストスイッチ３は定速走行を行う時又は車速を減
少させる時に操作されるものであり、キャンセルスイッ
チ５は定速走行を解除するときに操作されるものであ
る。また、リジューム・アクセルスイッチ４は、車速を
増加させる時に操作されるものである。

【００１１】コントローラ２からは、車両の現実の走行
速度を設定車速に一致させるための制御信号が、速度調
節要素を構成するアクチュエータ６に出力される。アク
チュエータ６は、特公平４─４３８２２号に示すモータ
式のものであって、コントローラ２からの制御信号に基
づきスロットル弁７の弁開度を調節する。このスロット
ル弁７の弁開度の調節により車両の現実の走行速度が増
減され、設定車速に一致するようになる。

【００１２】次に、上記構成においてその作動を説明す
る。車両の運転開始時にイグニッションスイッチが投入
されると、車載バッテリからの電源が図１に示す各部電
気系に供給され、ぞれぞれが作動状態になる。そして、
コントローラ２は、制御プログラムに従った演算処理を
実行する。まず、図２に示すステップ１００でイニシャ
ライズ処理を行い、定速走行における設定車速の値を０
に設定するとともに、車速センサ１からの車速パルスに
基づく割り込み演算処理を許可する。従って、これ以
降、図示しない車速割り込み演算処理によって車速が求
められる。この車速センサ１および車速パルスに基づく
車速演算処理が特許請求の範囲でいう速度検出手段に相
当する。

【００１３】次のステップ１０１において、定速走行制
御が行われているかどうかを判別する。この判別は図示
しないタイマ割り込みプログラムにより、周期的にチェ
ックされるスイッチ３〜５の操作状態によりセット、リ
セットされるフラグを用いて行われる。このステップ１
０１にてセット・コーストスイッチ３が操作されていな
くそれに対するフラグがセットされていない場合は、ス
テップ１０２にて非制御状態処理を行う。具体的には、
アクチュエータ６によるスロットル弁７の作用を行わな
いようにする。

【００１４】また、ステップ１０１にてセット・コース
トスイッチ３の操作によるフラグがセットされている場
合には、ステップ１０３に進み、セット・コーストスイ
ッチ３が操作された時の車両の走行速度を設定車速Ｖ１
としてＲＡＭに記憶する。以後、この記憶された設定車
速Ｖ１により定速走行制御が行われる。この後、ステッ
プ２００に進み、定速走行制御のためのスロットルの調
整量（特許請求の範囲でいう制御量）を演算する。この
処理の詳細を図３に示す。

【００１５】まず、ステップ２０１に進んで、設定車速
Ｖ１と上記車速演算処理にて求めた現実の走行速度Ｖ２
との差により速度偏差ΔＶを演算する。次に、ステップ
２０２に進み、リジューム・アクセルスイッチ４の操作
によるフラグがセットされているか否かを判定する。リ
ジューム・アクセルスイッチ４の操作によるフラグがセ
ットされていない場合は、ステップ２０３に進む。この
ステップ２０３への到来が１回目の時には、ステップ２
０４に進み、積分データＳＡｎをＡｉに設定する。この
Ａｉはスロットルの初期開度（平坦路における設定車速
時のスロットル弁の開度量）である。この後、ステップ
２０５に進み、目標スロットル開度Ａを積分データＳＡ
ｎおよび偏差比例データＫ１×ΔＶにより数１を用いて
求める。

【００１６】

【数１】Ａ＝ＳＡｎ＋Ｋ１×ΔＶ この後、図２のステップ１０４に進み、目標スロットル
開度Ａに基づきスロットル弁７の開度を調整する制御信
号をアクチェエータ６に出力する。この調整出力ステッ
プ１０４およびアクチュエータ６によるスロットル弁７
の調整は、特公平４ー４３８２２号公報に示すものと同
様である。

【００１７】次に、図３に示すステップ２０３に到来し
た時には、その判定がＮＯになり、ステップ２０６に進
んで、速度偏差ΔＶの大きさ（絶対値）が所定の値Ｖ
ｕ、例えば４ｋｍ／ｈ以上か否かが判定される。速度偏
差ΔＶの大きさがＶｕ以上である時、ステップ２０５に
進み、上記数１により目標スロットル開度Ａを求め、こ
れによりスロットル弁７の開度を調整するようにする。

【００１８】このような制御により、速度偏差ΔＶがＶ
ｕより小さくなると、ステップ２０６に到来した時、そ
の判定がＹＥＳになり、ステップ２０７に進む。このス
テップ２０７においては、積分補正係数Ｋ２を求める。
これは、図４に示す設定車速と積分補正係数Ｋ２の特性
関係から求める。この特性関係は、設定車速が小さい低
速域においてはその積分補正係数Ｋ２が高速域に比べて
小さくなるように設定されたものである。この積分補正
係数Ｋ２は、図４に示す特性のマップから求めてもよい
し、所定の計算式に基づいて求めるようにしてもよい。

【００１９】この積分補正係数Ｋ２および速度偏差ΔＶ
に基づき、ステップ２０８では、積分補正量ΔＡを数２
により求める。

【００２０】

【数２】ΔＡ＝Ｋ２×ΔＶ この積分補正量により、ステップ２０９にて積分データ
ＳＡｎを数３により求める。

【００２１】

【数３】ＳＡｎ＝ＳＡ（ｎ−１）＋ΔＡ ここで、ＳＡ（ｎ−１）は前回の積分データである。従
って、ステップ２０７から２０９への処理を繰り返し行
うことにより、積分データＳＡｎは積分補正量ΔＡ分だ
け徐々に増大していく。すなわち積分補正量ΔＡの積分
により積分データＳＡｎが得られる。

【００２２】この積分データＳＡｎを基に、数１により
目標スロットル開度Ａが求められる。なお、上記のよう
に、積分補正係数を設定車速に応じ、低速域での値を小
さくするようにすることにより、低速域での定速走行に
おいて、スロットル開度の変動量を低く抑え、車速を意
図した補正量に応じて変化させることができる。従っ
て、従来技術の問題点として述べた車速のうねりを生じ
ないようにして、安定した定速走行制御を行うことがで
きる。

【００２３】また、リジューム・アクセルスイッチ４の
操作によるフラグがセットされた場合は、ステップ２１
０に進み、車両を加速するための開度量ＡA を用いて、
数４により目標スロットル開度Ａを求める。この処理は
特公平４ー４３８２２号公報に示すものと同様である。

【００２４】

【数４】Ａ＝Ａｉ＋ＡA なお、上記実施例においては、図４に示す特性に従っ
て、積分補正係数を求めるものを示したが、その特性は
図４に示すものに限らず、低速域での積分補正係数が高
速域に比べて小さくなるものであれば、他の特性であっ
てもよい。

【００２５】また、図４に示す特性は、設定車速でな
く、現実の走行速度Ｖ２に対して設定されたものであっ
てもよい。さらに、アクチュエータ６としてモータ式の
ものを示したが、それに限らず他の方式、例えばバキュ
ーム式のものを用いるようにしてもよい。さらに、定速
走行制御として、速度偏差に対する比例積分制御に限ら
ず、比例積分微分制御により行うようにしたものについ
ても本発明を適用することができる。

【００２６】なお、図２、図３のフローチャートに示す
各ステップは、それぞれの機能を実現する機能実現手段
として構成されるものであり、上記したコンピュータ制
御に限らず、それぞれの機能をハードロジック構成にす
るようにしたものについても本発明を適用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図である。

【図２】コントローラ２による定速走行制御の処理を示
すフローチャートである。

【図３】図２に示す調整量演算処理ステップ２００の詳
細な演算処理を示すフローチャートである。

【図４】設定車速と積分補正係数の関係を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

１ 車速センサ ２ コントローラ ６ アクチュエータ ７ スロットル弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥居 良成 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の現実の走行速度を検出する速度検
   出手段と、設定車速を記憶する記憶手段と、前記検出し
   た現実の走行速度と前記設定車速との偏差に応じた積分
   補正量による積分データを含む制御量により速度調節要
   素を制御する制御手段とを備えて、前記現実の走行速度
   を前記設定車速に一致させるようにした車両用定速走行
   制御装置において、 前記偏差に応じた積分補正量を、高速域に比べて低速域
   にて小さくなるゲインにて演算する積分補正量演算手段
   を備えたことを特徴とする車両用定速走行制御装置。
2. 【請求項２】 車両の現実の走行速度を検出する速度検
   出手段と、設定車速を記憶する記憶手段と、前記検出し
   た現実の走行速度と前記設定車速との偏差に応じた積分
   補正量による積分データを含む制御量により速度調節要
   素を制御する制御手段とを備えて、前記現実の走行速度
   を前記設定車速に一致させるようにした車両用定速走行
   制御装置において、 前記設定車速に対し高速域に比べて低速域での積分補正
   係数が小さくなる特性にて、前記記憶された設定車速に
   対する積分補正係数を設定する設定手段と、 前記偏差に前記設定された積分補正係数を乗じて前記積
   分補正量を求める補正量演算手段を備えたことを特徴と
   する車両用定速走行制御装置。