JPH092100A - 車両用定速走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定速走行制御と加減速制御の移行直後、ある
いは定速走行制御の開始直後のシフトハンチングを防止
する。 【構成】 車両の走行抵抗の推定値を演算する走行抵抗
推定手段５２で演算された走行抵抗推定値Ｆｒに基づい
て目標車速に実車速が一致するようにエンジン出力を調
整する定速走行制御手段５３と、運転者の操作に基づい
て定速走行制御の開始または定速走行制御中の加速ある
いは減速を指令する制御モード指令手段５４と、走行抵
抗推定値Ｆｒに基づき自動変速機のシフト位置を変更す
る自動変速制御手段５５と、制御モード指令手段５４の
制御状態が変化したか否かを判定する制御状態判定手段
５６と、この判定結果が制御状態の変化を判定したとき
から所定の時間まで自動変速制御手段５５の変速動作を
禁止する変速禁止手段５７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の車速での走行を
維持する車両用定速走行制御装置の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、任意の目標車速を維持するよ
うにエンジン出力及び自動変速機のシフト位置を制御す
る定速走行制御装置が知られており、エンジンのスロッ
トルを駆動するアクチュエータを設けて、目標車速に実
車速が一致するように車速フィードバックによって目標
スロットル開度を演算して、目標スロットル開度に実ス
ロットル開度が一致するようにアクチュエータを駆動す
るとともに、自動変速機のコントローラへ目標車速を維
持可能な変速位置となるようにシフトダウンまたはシフ
トアップを指令している。

【０００３】車両用の定速走行制御装置では、定速走行
制御を開始するためのセットスイッチや、定速走行制御
中の加速または減速を行うための加速スイッチ及び減速
スイッチを備えており、所望の車速に達してから運転者
がセットスイッチを操作すると、この車速を目標車速と
して定速走行制御が開始され、さらに、定速走行制御中
に運転者が加速スイッチまたは減速スイッチを押し続け
ている間、目標車速を所定の割合で増減させながら、実
車速を追従させるようにスロットル及び自動変速機を制
御する加速制御または減速制御が行われる。

【０００４】そして、実車速が希望する速度に到達した
ときに、運転者が加速スイッチまたは減速スイッチを離
すことにより、目標車速をそのときの実車速に更新して
再び定速走行制御に復帰するものである。

【０００５】このような装置としては、特開平５−３１
３７５４号公報に開示されるものが知られており、これ
は、実車速と目標車速の偏差に基づく目標駆動力（また
は目標スロットル開度）と、車両モデルを用いた外乱推
定器によって演算された走行抵抗推定値（またはスロッ
トル開度補正量）の和に基づいてスロットル開度を制御
して、実車速を目標車速に一致させようとするものであ
る。

【０００６】また、同様の装置としてＳＡＥ９３０７７
１も知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の定速走行制御装置では、車速フィードバック制御中
に推定演算される走行抵抗推定値（または目標スロット
ル開度補正量）に基づいて、エンジントルクの余裕度を
判定して、自動変速機のＯ／Ｄキャンセル（トップギア
からのシフトダウン）またはＯ／Ｄ復帰（トップギアへ
のシフトアップ）を決定する場合、セットスイッチが操
作された車速フィードバック制御開始直後や、定速走行
制御中に加速または減速スイッチが操作された加減速制
御開始直後では車両の走行状態が過渡状態にあるため、
演算された走行抵抗推定値は実際の値に収束しておら
ず、上記エンジントルクの余裕度の判定を正確に行うこ
とができずに不必要な変速を行ってシフト位置のハンチ
ングを生じ、さらに、車速の一時的な落ち込みが発生し
て円滑な定速走行制御を行えない場合があった。

【０００８】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、定速走行制御の開始直後や定速走行制御中
の加減速の開始直後におけるシフト位置のハンチング及
び車速の落ち込みを抑制して円滑な定速走行制御を実現
可能な車両用定速走行制御装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１２に
おいて、目標車速を設定する目標車速設定手段５０と、
車両の実車速を検出する実車速検出手段５１と、車両の
走行抵抗の推定値を演算する走行抵抗推定手段５２で演
算された走行抵抗推定値Ｆｒに基づいて、前記目標車速
に実車速が一致するようにエンジンの出力を調整する定
速走行制御手段５３と、運転者の操作に基づいて定速走
行制御の開始または定速走行制御中の加速あるいは減速
を指令する制御モード指令手段５４と、前記演算された
走行抵抗推定値Ｆｒに基づいて自動変速機のシフト位置
を変更する自動変速制御手段５５とを備えた車両用定速
走行制御装置において、前記制御モード指令手段５４の
制御状態が変化したか否かを判定する制御状態判定手段
５６と、前記判定結果が制御状態の変化を判定したとき
から所定の時間まで前記自動変速制御手段５５の変速動
作を禁止する変速禁止手段５７とを備える。

【００１０】また、第２の発明は、図１２に示すよう
に、前記第１の発明において、前記走行抵抗推定手段５
２が、車両モデルと目標車速に基づいて走行抵抗推定値
Ｆｒを演算する一方、前記定速走行制御手段は、目標車
速と実車速の偏差に基づく目標駆動力を演算する目標駆
動力演算手段５８と、前記走行抵抗推定値Ｆｒとこの目
標駆動力の和に基づいてエンジンのスロットル開度を制
御するスロットル制御手段５９とを備える。

【００１１】また、第３の発明は、図１２に示すよう
に、前記第１または第２の発明において、前記自動変速
制御手段５５は、加減速に必要な要求駆動力を演算する
駆動力演算手段６０と、前記走行抵抗推定値Ｆｒと要求
駆動力を加算して全要求駆動力を演算する全要求駆動力
演算手段６１と、現在の車速及び所定のシフト位置にお
ける最大駆動力を演算する最大駆動力推定手段６２とを
備えて、この最大駆動力と前記全要求駆動力との差に基
づいて駆動力の余裕度を演算するとともに、この余裕度
に応じて自動変速機のシフト位置を変更する。

【００１２】

【作用】したがって、第１の発明は、通常走行中に運転
者が制御モード指令手段を操作して定速走行制御の開始
を指令すると、走行抵抗推定値Ｆｒに基づいて目標車速
に一致するようにエンジン出力及び自動変速機のシフト
位置が制御されて定速走行制御が開始されるが、この指
令直後では、制御状態判定手段が制御状態の変化を判定
するため、変速禁止手段は自動変速制御手段の変速動作
を所定時間の間禁止して自動変速制機のシフト位置を保
持することができ、通常走行から定速走行制御へ移行す
る過渡状態において変動する走行抵抗推定値Ｆｒの影響
よるシフト位置のハンチングを防ぐことができ、走行抵
抗推定値Ｆｒが定常値に収束した所定時間後に変速禁止
を解除することで円滑な定速走行制御を実現し、また、
定速走行制御から加減速制御へ、又は逆へ制御が移行し
た後にも、制御状態の変化を受けて変速動作が所定時間
まで禁止されて、同様に過渡状態でのシフト位置のハン
チングを防止することができる。

【００１３】また、第２の発明は、車両モデルと目標車
速に基づいて演算された走行抵抗推定値Ｆｒと目標車速
と実車速の偏差に基づく目標駆動力に応じてスロットル
開度が制御されて円滑な定速走行制御を行うことができ
る。

【００１４】また、第３の発明は、定速走行制御中の加
速制御または減速制御の際には、加減速に必要な要求駆
動力（減速の場合はエンジンブレーキ力）に走行抵抗推
定値Ｆｒを加えた全要求駆動力と、現在の車速と所定の
シフト位置における最大駆動力の差である駆動力の余裕
度に応じてシフト位置を変更するようにしたため、充分
な加減速度が得られないときのみシフト位置が変更さ
れ、加減速制御中の頻繁なシフト位置の変更を防ぎ、制
御状態の変化直後のシフト位置のハンチングが防止され
るのに加えて加減速制御中の不必要な変速動作が抑制さ
れる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１６】図１に示すように、１はエンジンの制御を
行う定速走行用コントロールユニットであり、ＣＰＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インターフェース及び各種タイマ
を備えたマイクロコンピュータ１０とスロットルアクチ
ュエータ駆動回路１１を主体にして構成される。

【００１７】２〜７は運転者によって操作されるスイッ
チ群であり、これらスイッチの操作に応じてコントロー
ルユニット１は定速走行制御の開始または解除を判断す
る。

【００１８】２は定速走行のメインスイッチであり、セ
ットスイッチ３は定速走行制御の開始及び車速の設定を
行うもので、アクセラレートスイッチ４及びコーストス
イッチ５は、それぞれ、定速走行制御中の目標車速の増
大及び減少を指令して車両の加速または減速を行うもの
で、キャンセルスイッチ６及びブレーキスイッチ７は、
定速走行制御を解除するもので、これらが、制御モード
指令手段を構成する。

【００１９】コントロールユニット１には車両の運転状
態を検出する各種センサが接続され、車速センサ８は、
実車速に対応したパルス信号を送出し、コントロールユ
ニット１はこのパルスをカウントすることで実車速を演
算する。

【００２０】スロットルセンサ９は、ポテンショメータ
等で構成されて、実スロットル開度に対応した信号を送
出し、コントロールユニット１ではこのスロットル開度
に基づいてスロットルアクチュエータ３０の駆動制御や
後述する走行抵抗の推定演算などに用いられる。また、
クランク角センサ１３はエンジンの回転数Ｎｅを送出す
る。

【００２１】エンジンの吸気通路には吸入空気量を制御
するスロットルが介装され、このスロットルは、コント
ロールユニット１の指令に応動する負圧式スロットルア
クチュエータ３０によって駆動されるもので、この負圧
式スロットルアクチュエータ３０には図２に示すバキュ
ームポンプ３１及び大気開放バルブ３２を備えて、バキ
ュームポンプ３１が発生する負圧に応じてアクセルワイ
アを駆動して、スロットルの開度を制御する。

【００２２】そしてこのスロットルには、ポテンショメ
ータ等で構成されたスロットルセンサ９が設けられ、実
スロットル開度に対応した信号をコントロールユニット
１へ送出し、コントロールユニット１ではこのスロット
ル開度に基づいて負圧式スロットルアクチュエータ３０
の駆動制御や後述する走行抵抗の推定演算などに用いら
れる。また、エンジンに配設されたクランク角センサ１
３はエンジンの回転数Ｎｅを送出する。

【００２３】コントロールユニット１には自動変速装置
を制御する自動変速機コントロールユニット２０が信号
線４１〜４３を介して接続される。

【００２４】自動変速機コントロールユニット２０は、
信号線４１を介して定速走行制御中の自動変速機のシフ
ト位置（３速またはＯＤ）を定速走行用コントロールユ
ニット１へ送る、一方、定速走行用コントロールユニッ
ト１は信号線４２を介して定速走行制御信号を送るとと
もに、信号線４３を介して定速走行制御中のＯ／Ｄ位置
からのシフトダウンまたはＯ／Ｄ位置へのシフトアップ
を要求するＯＤキャンセル信号を自動変速機コントロー
ルユニット２０へ送出する。なお、信号線４１〜４３に
よるコントロールユニット１、２０間の通信はパラレル
型で構成した場合を示す。

【００２５】図３〜図７は、コントロールユニット１で
行われる制御の一例を示すフローチャートで、タイマ割
り込み等によって所定時間毎、例えば、５０msecごとに
実行されるものであり、図３はメインルーチンを、図
４、図５はそれぞれ加速制御、減速制御のサブルーチン
を、図６はＯ／Ｄキャンセルルーチンを、図７は変速禁
止判断ルーチンをそれぞれ示し、以下、これらフローチ
ャートを参照しながら詳述する。

【００２６】まず、ステップＳ１では、車速センサ８、
スロットルセンサ９及びクランク角センサ１３の信号を
読み込んで、所定時間（例えば、５０msec）の間にカウ
ントされた各信号に基づいて、所定時間中にカウントさ
れた車速の平均値を実車速Ｖｓｐとし、同様にエンジン
回転数の平均値をエンジン回転数Ｎｅとして演算すると
ともに、スロットルセンサ９の出力をＡ／Ｄ変換するこ
とにより実スロットル開度Ｔｖｏの計測を行う。

【００２７】ステップＳ２では、キャンセルスイッチ６
及びブレーキスイッチ７のうちの一方がオンであるかを
判定して、定速走行制御の継続（開始）または解除を決
定し、解除の場合にはステップＳ１５以降の処理へ進む
一方、継続（または開始）の場合にはステップＳ３へ進
む。

【００２８】ステップＳ３はセットスイッチ３がオンで
あるか否かを判定して、オンの場合には目標車速Ｖｓｐ
ｒを設定して定速走行制御を開始するため、ステップＳ
４へ進む一方、そうでない場合にはステップＳ６に進
む。

【００２９】ステップＳ４では、現在の実車速Ｖｓｐを
目標車速Ｖｓｐｒとして記憶し、ステップＳ５で定速走
行制御中であることを示す定速走行制御フラグを１にセ
ットする。

【００３０】上記ステップＳ３でセットスイッチ３がオ
フの場合には、ステップＳ６以降の処理が行われ、前回
までに設定された目標車速Ｖｓｐｒに基づく定速走行制
御と加速制御または減速制御が行われる。

【００３１】ステップＳ６では、定速走行制御中である
ことを示す定速走行制御フラグがセット状態＝１である
かを判定し、セット状態であれば定速走行制御の継続で
あると判定してステップＳ７へ進む一方、そうでない場
合にはステップＳ１６へ進む。

【００３２】ステップＳ７では、後述するようにアクセ
ラレートスイッチ４の操作に応じた定速走行制御中の加
速制御を行い、ステップＳ８では同じく後述するよう
に、コーストスイッチ５の操作に応じた定速走行制御中
の減速制御が行われる。

【００３３】ステップＳ９では、目標車速Ｖｓｐｒに実
車速Ｖｓｐを一致させるために、公知の線形制御手法で
あるモデルマッチング手法及び近似ゼロイング手法など
を用いて、エンジンの目標駆動力Ｆｏｒを演算する。

【００３４】まず、車速のフィードバック制御を行う補
償器の概要を説明する。

【００３５】制御対象の伝達特性をパルス伝達関数Ｐ
（ｚ^-1）とおくと、補償器は図８に示すようになる。

【００３６】図８において、ｚは遅延演算素子であり、
ｚ^-1を乗ずると、１サンプル周期前の値となる。また、
Ｃ１（ｚ^-1）、Ｃ２（ｚ^-1）は、近似ゼロイング手法に
よる外乱推定器であり、外乱やモデル化誤差による影響
を抑制するものである。

【００３７】また、Ｃ３（ｚ^-1）は、モデルマッチング
手法による補償器で、制御対象の応答特性を規範モデル
Ｈ（ｚ^-1）の特性に一致させる。

【００３８】目標加速度を入力、実車速Ｖｓｐを出力と
する部分を制御対象とおくと、Ｐ（ｚ^-1）は次式に示す
積分要素Ｐ１（ｚ^-1）とむだ時間要素Ｐ２（ｚ^-1）＝ｚ
^-2の積でおくことができる。

【００３９】 Ｐ１（ｚ^-1）＝Ｔ・ｚ^-1／（１−ｚ^-1） …（１） ただし、Ｔ；サンプル周期＝５０ｍｓｅｃ このとき、Ｃ１（Ｚ^-1）、Ｃ２（Ｚ^-1）はそれぞれ次の
ようになる。

【００４０】 Ｃ１（Ｚ^-1）＝（１−γ）・ｚ^-1／（１−γ・ｚ^-1） …（２） （時定数Ｔｂのローパスフィルタ） Ｃ２（Ｚ^-1）＝（１−γ）・（１−ｚ^-1）／Ｔ・（１−γ・ｚ^-1） …（３） （Ｃ２＝Ｃ１／Ｐ１） ただし、γ＝exp（−Ｔ／ｔｂ） 制御対象のむだ時間を無視して、規範モデルを時定数ｔ
ａの１次ローパスフィルタとすると、Ｃ３は下記の定数
となる。

【００４１】 Ｃ３＝Ｋ＝｛１−exp（−Ｔ／ｔａ）｝／Ｔ …（４） 上記に基づいて次のような演算を行う。ただし、データ
ｙ（ｋ−１）は１サンプル周期前のデータｙ（ｋ）を示
す。

【００４２】 ｙ２（ｋ）＝γ・ｙ２（ｋ−１）＋（１−γ）・ｙ１（ｋ−１） …（５） ｙ３（ｋ）＝γ・ｙ３（ｋ−１）＋（１−γ）／Ｔ・Ｖｓｐ（ｋ） −（１−γ）／Ｔ・Ｖｓｐ（ｋ−１） …（６） ｙ１（ｋ）＝Ｋ・｛Ｖｓｐｒ（ｋ）−Ｖｓｐ（ｋ）｝ −ｙ３（ｋ）＋ｙ２（ｋ−２） …（７） ＝ｒ２（ｋ）−ｒ１（ｋ） …（７）' ただし、ｒ１（ｋ）＝ｙ３（ｋ）−ｙ２（ｋ−２） ｒ２（ｋ）＝ｋ・｛Ｖｓｐｒ（ｋ）−Ｖｓｐ（ｋ）｝ ここで、ｙ１（ｋ）は目標加速度であり、車両の基本重
量Ｍを乗じて目標駆動力Ｆｏｒを次のように演算する。

【００４３】 Ｆｏｒ（ｋ）＝ｙ１（ｋ）・Ｍ …（８） 上記のように、図８のＣ１（ｚ^-1）、Ｃ２（ｚ^-1）は外
乱推定器として働くため、定速走行中の外乱、すなわち
走行抵抗を推定することができる。したがって、定速走
行中の走行抵抗の加速度成分ｒ１に基本車重Ｍを乗じる
ことによって走行抵抗が算出される。

【００４４】また、Ｃ３（ｚ^-1）は、車速偏差が生じた
場合やアクセラレートスイッチ４またはコーストスイッ
チ５が押されて目標車速Ｖｓｐｒが増減した場合に、実
車速を追従させるために必要な駆動力またはエンジンブ
レーキ力を算出する。

【００４５】したがって、加減速するために必要な駆動
力の加速度成分ｒ２に基本車重Ｍを乗じることによって
加減速に必要な駆動力またはエンジンブレーキ力が算出
される。

【００４６】そして、ステップＳ１０では、目標エンジ
ントルクＴｅｒを次式により算出してから、目標スロッ
トル開度Ｔｖｏｒの演算を行う。

【００４７】 Ｔｅｒ＝（Ｆｏｒ・Ｒｔ）／Ｇｍ・Ｇｆ …（９） ただし、Ｇｍミッションギヤ比、Ｇｆはファイナルギヤ
比、Ｒｔはタイヤの有効半径。

【００４８】さらに、図９に示すように、予め設定され
たエンジン非線形データマップを用いて、エンジン回転
速度Ｎｅと目標エンジントルクＴｅｒから、目標スロッ
トル開度Ｔｖｏｒを表引き演算する。

【００４９】ステップＳ１１では、こうして得られた目
標スロットル開度Ｔｖｏｒに応じて負圧式スロットルア
クチュエータ３０のバキュームポンプ３１及び大気開放
用ソレノイドバルブ３２のデューティ比Ｄｖａｃ，Ｄｖ
ｅｎｔをＰＩＤ制御などの公知の制御手法によって演算
するもので、スロットル開度の偏差Δ（目標スロットル
開度Ｔｖｏｒ−実スロットル開度Ｔｖｏ）に応じて上記
デューティ比を演算して、バキュームポンプ３１及び大
気開放用ソレノイドバルブ３２への図示しない各出力レ
ジスタに各デューティ比をセットして、負圧式スロット
ルアクチュエータ３０の駆動を行う。

【００５０】ステップＳ１２では、後述する自動変速機
の変速を禁止する処理を行った後、ステップＳ１３にお
いて、変速を禁止するための変速禁止フラグがセット
（＝１）されているか否かを判定し、セットされていれ
ば処理を終了する一方、セットされていない場合には、
ステップＳ１４へ進んで、後述するように自動変速機の
制御を行うＯ／Ｄキャンセルルーチンを実行してから処
理を終了する。

【００５１】ここで、上記ステップＳ２において、キャ
ンセルスイッチ６が操作された場合には、ステップＳ１
５で定速走行制御フラグを０にクリアするとともに、後
述の変速禁止判断で用いられるフラグＡ、Ｂ、Ｃをそれ
ぞれクリアしてから、ステップＳ１６で目標スロットル
開度Ｔｖｏｒをリセットして定速走行制御を終了する。

【００５２】なお、ステップＳ６で定速走行制御フラグ
がセットされていない場合にはこのステップＳ１６の処
理のみを行う。

【００５３】次に、ステップＳ７で行われる加速制御に
ついて図４のフローチャートを参照しながら詳述する。

【００５４】ステップＳ７で行われる加速制御のサブル
ーチンでは、まず、ステップＳ２１で、アクセラレート
スイッチ４がＯＮであるか否かを判定して、ＯＮであれ
ば加速制御行うためにステップＳ２３へ進む一方、ＯＦ
Ｆの場合にはステップＳ２２へ進む。

【００５５】ステップＳ２３で加速制御中フラグをセッ
トした後に、ステップＳ２４では、目標車速Ｖｓｐｒを
前回の値、すなわち、１サイクル前の目標車速Ｖｓｐｒ
（ｏｌｄ）に所定値を加算した値に設定し、ここでは＋
２ｋｍ／ｈを加算して、上記図３のメインルーチンへ復
帰する。

【００５６】一方、上記ステップＳ２１の判定でアクセ
ラレートスイッチ４がＯＦＦの場合には、ステップＳ２
２で加速制御中フラグがセットされているか否かを判定
し、セットされていない場合にはメインルーチンへ復帰
する一方、セットされていれば加速制御を終了するた
め、ステップＳ２５で目標車速Ｖｓｐｒに現在の実車速
Ｖｓｐを設定し、ステップＳ２６で加速制御中フラグを
クリアしてメインルーチンへ戻る。

【００５７】同様に、ステップＳ８で行われる減速制御
は、図５に示すように、まず、ステップＳ３１で、コー
ストスイッチ５がＯＮであるか否かを判定して、ＯＮで
あれば減速制御を行うためにステップＳ３３へ進む一
方、ＯＦＦの場合にはステップＳ３２へ進む。

【００５８】ステップＳ３３で減速制御中フラグをセッ
トした後に、ステップＳ３４では、目標車速Ｖｓｐｒを
前回の値、すなわち、１サイクル前の目標車速Ｖｓｐｒ
（ｏｌｄ）に所定値を減算した値に設定し、ここでは所
定値として２ｋｍ／ｈを減算する。

【００５９】一方、上記ステップＳ３１の判定でコース
トスイッチ５がＯＦＦの場合には、ステップＳ３２で減
速制御中フラグがセットされているか否かを判定し、セ
ットされていない場合にはメインルーチンへ復帰する一
方、セットされていれば減速制御を終了するため、ステ
ップＳ３５で目標車速Ｖｓｐｒに現在の実車速Ｖｓｐを
設定し、ステップＳ３６で減速制御中フラグをクリアし
てメインルーチンへ戻る。

【００６０】以上のような制御によって、定速走行制御
中にアクセラレートスイッチ４またはコーストスイッチ
５が押されると、これらスイッチがＯＦＦとなるまで所
定の割合、この場合２ｋｍ／ｈづつ目標車速Ｖｓｐｒが
所定の所定の周期（５０msec）ごとに増減して加減速が
行われる。

【００６１】次に、ステップＳ１４で行われるＯ／Ｄキ
ャンセルルーチンについて、図６のフローチャートを参
照しながら詳述する。

【００６２】図６のステップＳ４１〜Ｓ５７に示すＯ／
Ｄキャンセルルーチンでは、走行状態に応じてシフト位
置をＯ／Ｄ（例えば、４速）とその他の変速位置（例え
ば、３速）のいずれかを選択するＯ／Ｄキャンセルフラ
グをセットするとともに、通信によって自動変速機コン
トローラ２０へ送出するものである。

【００６３】ステップＳ４１では、上記図３のステップ
Ｓ９で求めた定速走行中の走行抵抗の加速度成分ｒ１に
基本車重Ｍを乗じて走行抵抗Ｆｒの推定演算を次式のよ
うに行う。

【００６４】 Ｆｒ（ｋ）＝ｒ１（ｋ）・Ｍ …（１０） ステップＳ４２では、上記ステップＳ４１で推定された
走行抵抗Ｆｒの正負に応じた判定が行われ、正の場合に
はステップＳ４３へ進む一方、負の場合にはステップＳ
４７へ進む。

【００６５】ステップＳ４３では自動変速機のシフト位
置がＯ／Ｄで、現在の車速Ｖｓｐにおいてスロットル開
度Ｔｖｏが全開状態にある場合を想定したときに、予想
される駆動力Ｆｏｄ_maxを算出する。

【００６６】この、駆動力Ｆｏｄ_maxは、図１０に示す
ように、各車速毎に予め設定された一次元データテーブ
ルと現在の車速Ｖｓｐに基づいて算出する。

【００６７】次に、ステップＳ４４では、アクセラレー
トスイッチ４の状態を監視して、ＯＮであればステップ
Ｓ４５へ、ＯＦＦであればステップＳ４６へ進んで、加
速状態に応じた全要求駆動力を算出する。

【００６８】ステップＳ４５では、上記ステップＳ９で
求められた加速に必要な駆動力の加速度成分ｒ２から次
式によって全要求駆動力を算出する。

【００６９】 Ｆｒ（ｋ）＋（ｒ２（ｋ）・Ｍ）・β → Ｆｒ（ｋ） …（１１） ただし、βは所定の比率である。

【００７０】一方、ステップＳ４６では定速走行中であ
るため、全要求駆動力＝走行抵抗推定値Ｆｒとなる。

【００７１】ここで、上記ステップＳ４２の判定で走行
抵抗Ｆｒが負の場合に進むステップＳ４７では、自動変
速機のシフト位置がＯ／Ｄで、現在の車速Ｖｓｐにおい
てスロットル開度Ｔｖｏが全閉状態にある場合を想定し
たときに、予想されるエンジンブレーキ力Ｆｏｄ_maxを
算出する。

【００７２】この、エンジンブレーキ力Ｆｏｄ_maxは、
各車速毎に予め設定された一次元データテーブルと現在
の車速Ｖｓｐに基づいて算出する。

【００７３】次に、ステップＳ４８では、コーストスイ
ッチ５の状態を監視して、ＯＮであればステップＳ４９
へ、ＯＦＦであればステップＳ５０へ進んで、減速状態
に応じた全要求エンジンブレーキ力を算出する。

【００７４】ステップＳ４９では、上記ステップＳ９で
求められた減速に必要な駆動力の加速度成分ｒ２から上
記（１１）式によって全要求エンジンブレーキ力を算出
する。

【００７５】一方、ステップＳ５０では定速走行中であ
るため、全要求エンジンブレーキ力＝走行抵抗推定値Ｆ
ｒとなる。

【００７６】こうして、ステップＳ４５、Ｓ４６、Ｓ４
９、Ｓ５０によって、走行抵抗推定値Ｆｒの正負と加減
速の状況に応じて場合分けして求めた全要求駆動力Ｆｒ
（ｋ）または全要求エンジンブレーキ力と、上記ステッ
プＳ４３、４７で求めたＯ／Ｄ位置最大駆動力またはＯ
／Ｄ位置最大エンジンブレーキ力ＦＯＤ_maxとに基づい
て、ステップＳ５１以降では、Ｏ／Ｄキャンセルフラグ
の設定が行われる。

【００７７】ステップＳ５１では自動変速機のシフト位
置がＯ／Ｄであるか否かを判定して、Ｏ／Ｄ位置にあれ
ばステップＳ５２へ、Ｏ／Ｄ以外の位置（例えば、３
速）にあればステップＳ５４へ進む。

【００７８】ステップＳ５２では、Ｏ／Ｄ位置最大駆動
力ＦＯＤ_maxまたはＯ／Ｄ位置最大エンジンブレーキ力
ＦＯＤ_maxの絶対値と全要求駆動力Ｆｒ（ｋ）の絶対値
との差である駆動力の余裕度が所定値１（エンジンブレ
ーキの場合には所定値３）より小さければ、現在のシフ
ト位置で定速走行するために駆動力またはエンジンブレ
ーキ力に余裕がないと判断してステップＳ５３へ進んで
シフトダウンを要求する一方、上記差が所定値１以上の
場合には駆動力またはエンジンブレーキ力の余裕が充分
あると判断してステップＳ５５へ進んでＯ／Ｄ位置を保
持する。

【００７９】一方、シフト位置がＯ／Ｄ以外の場合に
は、ステップＳ５４において、Ｏ／Ｄ位置最大駆動力Ｆ
ＯＤ_maxまたはＯ／Ｄ位置最大エンジンブレーキ力ＦＯ
Ｄ_maxの絶対値と全要求駆動力Ｆｒ（ｋ）の絶対値との
差である駆動力の余裕度が所定値２（エンジンブレーキ
の場合には所定値４）より小さければ、現在のシフト位
置で定速走行するために駆動力またはエンジンブレーキ
力に余裕がないと判断してステップＳ５３へ進んで現在
のシフト位置を維持する一方、上記差が所定値２以上の
場合にはＯ／Ｄへシフトアップしても駆動力またはエン
ジンブレーキ力の余裕が充分あると判断してステップＳ
５５へ進んでＯ／Ｄ位置へのシフトアップを要求する。

【００８０】ステップＳ５３では、Ｏ／Ｄキャンセルフ
ラグをセットして自動変速機のシフト位置がＯ／Ｄ以外
の位置（例えば、３速）となるように要求し、同様にス
テップＳ５５ではＯ／Ｄキャンセルフラグをリセットし
て自動変速機のシフト位置がＯ／Ｄとなるように要求す
る。

【００８１】そして、ステップＳ５６では定速走行制御
中フラグに基づいて信号線４２を介して自動変速機コン
トロールユニット２０に定速走行制御中信号を送出する
とともに、ステップＳ５７でＯ／Ｄキャンセルフラグに
基づいて信号線４３を介して自動変速機コントロールユ
ニット２０へのＯ／Ｄキャンセル信号を出力して、自動
変速機のシフトアップまたはダウンあるいは保持を要求
する。

【００８２】このステップＳ４１〜Ｓ５７のＯ／Ｄキャ
ンセルルーチンは、本願出願人が提案した特願平７−４
７１２３号と同様であり、ここでは詳述しないが、自動
変速機の変速動作を走行抵抗推定値Ｆｒに基づいて行う
際に、アクセラレートスイッチ４またはコーストスイッ
チ５の操作による加速又は減速中に、加減速に必要な駆
動力またはエンジンブレーキ力の加速度成分ｒ２に基本
車重Ｍと所定の比率βを乗じたものを走行抵抗推定値Ｆ
ｒに加算し、この加算された走行抵抗推定値ＦｒとＯ／
Ｄ最大駆動力（またはエンジンブレーキ力）との差であ
る駆動力の余裕度を所定値１または２（減速中では所定
値３または４）と比較してシフト位置を決定するため、
運転者がアクセラレートスイッチ４またはコーストスイ
ッチ５の操作による加減速を行ったときに、充分な加減
速度が得られない場合にのみシフトダウンして、不必要
なシフトダウンを抑制しながら希望する加減速度を得る
ことができるのである。

【００８３】次に、図３のメインルーチンのステップＳ
１２で行われる変速禁止判断のサブルーチンを図７のフ
ローチャートを参照しながら詳述する。

【００８４】ステップＳ６１では、定速走行制御フラグ
が０から１（ＯＦＦからＯＮ）に変化して定速走行制御
が開始されたか否かを判定するもので、現在の定速走行
制御フラグが１で、かつ定速走行制御フラグの前回の値
を示すフラグＡが０であれば、セットスイッチ３が押さ
れて定速走行制御が開始されたと判定してステップＳ６
４へ進む一方、定速走行制御フラグが変化しない定速走
行制御中の場合には、ステップＳ６２へ進む。

【００８５】ステップＳ６２では、加速制御の開始また
は終了を判定するため、加速制御中フラグとこの加速制
御中フラグの前回の値を示すフラグＢとを比較して、等
しくなければアクセラレートスイッチ４の操作によって
加速制御が開始または終了されたと判定してステップＳ
６４へ進む一方、加速制御中フラグが変化しない加速制
御の継続中の場合にはステップＳ６３へ進む。

【００８６】ステップＳ６３では、減速制御の開始また
は終了を判定するため、減速制御中フラグとこの減速制
御中フラグの前回の値を示すフラグＣとを比較して、等
しくなければコーストスイッチ５の操作によって減速制
御が開始または終了されたと判定してステップＳ６４へ
進む一方、減速制御中フラグが変化しない減速制御の継
続中の場合にはステップＳ６４へ進む。

【００８７】上記ステップＳ６１〜Ｓ６３で、定速走行
制御の状態の変化が判定されて、定速走行制御の開始、
加減速制御の開始または終了があった場合には、ステッ
プＳ６４へ進んで、自動変速機の変速を禁止する時間に
応じた所定値を禁止タイマにセットする。この所定値
は、例えば６０に設定されて、定速走行制御の１サイク
ルが５０msecである場合には３秒に相当する時間とな
る。

【００８８】次にステップＳ６５で、禁止タイマから所
定値（例えば、１）を減算してから、ステップＳ６６で
禁止タイマで設定された所定時間（＝３秒）が経過した
かを判定する。この判定は、禁止タイマの値が０より大
きければ所定時間を経過しておらず、変速禁止中である
と判断してステップＳ６７へ進み変速禁止フラグを１に
セットする一方、禁止タイマの値が０以下であれば所定
の変速禁止時間を経過したと判定してステップＳ６８で
変速禁止フラグを０にクリアする。

【００８９】ステップＳ６９では、次回の変速禁止判断
のために現在の制御状態を保存するもので、定速走行制
御中フラグ、加速制御中フラグ及び減速制御中フラグの
値をフラグＡ、Ｂ、Ｃにそれぞれコピーして、変速禁止
判断ルーチンを終了して、図３のメインルーチンへ復帰
するのである。

【００９０】以上のような制御を所定の周期（５０mse
c)毎に行うことで、制御状態の変化から所定時間の間の
変速を禁止して、制御状態の変化後に発生する走行抵抗
推定値Ｆｒの乱れの影響を抑制し、頻繁なシフトダウン
またはシフトアップを防ぐもので、以下図１１を参照し
ながら作用を詳述する。

【００９１】いま、運転者のアクセル操作によって通常
走行中の車両が、図１１の時間Ａにおいて、運転者によ
ってセットスイッチ４が押されると、上記ステップＳ３
〜Ｓ５により定速走行制御中フラグが１にセットされて
定速走行制御が開始される。

【００９２】そして、ステップＳ１２の変速禁止判断で
は、ステップＳ６１で定速走行制御中フラグの前回の値
と現在の値が異なるため、禁止タイマが所定時間にセッ
トされるとともに、変速禁止フラグがセットされる。

【００９３】このため、定速走行制御開始直後では、変
速禁止フラグがセットされるため、ステップＳ１４のＯ
／Ｄキャンセルルーチンは実行されず、所定時間中（約
３秒間）に自動変速機のシフト位置は変更されることな
く、定速走行制御開始直前のシフト位置を維持する。

【００９４】この定速走行制御の開始直後では、車速、
スロットル開度等の物理量や上記ステップＳ９及びステ
ップＳ４１で演算される走行抵抗推定値Ｆｒは、アンダ
ーシュート、オーバーシュートを繰り返しながら定常値
へ収束する。

【００９５】すなわち、この過渡状態においては、走行
抵抗推定値Ｆｒは一般的に大きな誤差を含んでおり、実
際の走行抵抗とは異なってしまい、ステップＳ４１〜５
７のＯ／Ｄキャンセルルーチンではこの走行抵抗推定値
Ｆｒに基づいてシフト位置を決定するため、前記従来例
のように、走行抵抗推定値Ｆｒの乱れに応じて不必要な
変速を繰り返すシフトハンチングが発生する場合がある
のに対し、本実施例では、制御状態の変化、定速走行制
御の開始から所定の時間は変速を禁止して、走行抵抗推
定値Ｆｒ等の演算値が定常値に収束した所定時間後に自
動変速機の変速動作を許可するため、制御状態が変化し
た直後の自動変速機のシフトハンチングを抑制しながら
円滑な定速走行制御を実現することができるのである。

【００９６】また、図１１において、アクセラレートス
イッチ５が時間Ｂから時間Ｃまで押されて加速制御が行
われるが、定速走行制御から加速制御へ移行した直後及
び加速制御から定速走行制御へ移行した直後では、上記
と同様に走行抵抗推定値Ｆｒが乱れるが、上記ステップ
Ｓ６２で加速制御状態が変化した場合には、禁止タイマ
及び変速禁止フラグがセットされるため、所定時間中の
自動変速機の変速を防いで円滑な定速走行制御を行うこ
とができるのであり、コーストスイッチ５が操作される
時間Ｄから時間Ｅの減速制御についても同様である。

【００９７】このように、定速走行制御の開始または定
速走行制御中の加減速制御等の制御状態の変化があった
場合には、所定時間が経過するまで自動変速機の変速動
作を禁止して、走行抵抗推定値Ｆｒ等の演算値の乱れに
よる自動変速機のシフトハンチングを防ぐことが可能と
なり、所定時間経過後には変速動作が許可されるため円
滑な定速走行制御を行うことができるのである。

【００９８】さらに、自動変速機の制御をステップＳ４
１〜Ｓ５７に示したように、加減速に必要な駆動力また
はエンジンブレーキ力に所定の比率βを乗じたものを走
行抵抗推定値Ｆｒに加算して、シフト位置の判定を行う
ようにしたため、定速走行制御中の加減速制御において
不必要なシフトダウンを抑制しながら常時所望の加減速
度を得ることができ、制御状態の変化に起因するシフト
ハンチングと、加減速制御中の不必要なシフトダウンを
抑制して運転性をさらに向上させることが可能となるの
である。

【００９９】なお、上記実施例において、車速フィード
バック制御にモデルマッチングを用いたが、これに限定
されることはなく、ＰＩ制御（比例積分制御）等の周知
の制御手法によって行う場合でも同様の作用、効果を得
ることができる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、通常
走行中に運転者が制御モード指令手段を操作して定速走
行制御の開始を指令すると、走行抵抗推定値Ｆｒに基づ
いて目標車速に一致するようにエンジン出力及び自動変
速機のシフト位置が制御されて定速走行制御が開始され
るが、この指令直後では、制御状態判定手段が制御状態
の変化を判定するため、変速禁止手段は自動変速制御手
段の変速動作を所定時間の間禁止し、自動変速制機のシ
フト位置を保持することができ、通常走行から定速走行
制御へ移行する過渡状態において変動する走行抵抗推定
値Ｆｒの影響よるシフト位置のハンチングを防ぐことが
でき、走行抵抗推定値Ｆｒが定常値に収束した所定時間
後に変速禁止を解除することで円滑な定速走行制御を実
現し、また、定速走行制御から加減速制御へ、あるいは
逆へ制御が移行した後にも、制御状態の変化を受けて変
速動作が所定時間まで禁止されて同様にシフト位置のハ
ンチングを防止することが可能となって円滑な定速走行
制御を実現できる。

【０１０１】また、第２の発明は、車両モデルと目標車
速に基づいて演算された走行抵抗推定値Ｆｒと目標車速
と実車速の偏差に基づく目標駆動力に応じてスロットル
開度が制御されて円滑な定速走行制御を行うことができ
る。

【０１０２】また、第３の発明は、制御状態が変化した
直後のシフト位置のハンチングが防止されるのに加え
て、定速走行制御中の加速制御または減速制御の際に不
必要な変速動作が抑制されため、さらに円滑な定速走行
制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す定速走行制御装置の構成
図。

【図２】同じく負圧式スロットルアクチュエータの概略
構成図。

【図３】制御の一例を示し、メインルーチンのフローチ
ャート。

【図４】同じく加速制御のサブルーチンの一例を示すフ
ローチャート。

【図５】同じく減速制御のサブルーチンの一例を示すフ
ローチャート。

【図６】同じくＯ／Ｄキャンセルフラグのセットを行う
サブルーチンの一例を示すフローチャート。

【図７】同じく変速禁止判断のサブルーチンの一例を示
すフローチャート。

【図８】フィードバック制御補償器の構成図。

【図９】エンジンの非線形特性を示すマップで、スロッ
トル開度とエンジントルクの関係を示す。

【図１０】自動変速機のシフト位置がＯ／Ｄで、スロッ
トル開度が全開状態にある場合に予想される駆動力を示
すマップで、駆動力と車速との関係を示す。

【図１１】定速走行制御の開始から加速制御、減速制御
を行った場合の変速禁止フラグの状態と車速、スロット
ル開度、走行抵抗の推定値Ｆｒの関係を示すグラフ。

【図１２】第１ないし第３の発明のいずれかひとつに対
応するクレーム対応図。

【符号の説明】

１ 定速走行用コントロールユニット ３ セットスイッチ ４ アクセラレートスイッチ ５ コーストスイッチ ２０ 自動変速機コントロールユニット ３０ 負圧式スロットルアクチュエータ ５０ 目標車速設定手段 ５１ 車速検出手段 ５２ 走行抵抗推定手段 ５３ 定速走行制御手段 ５４ 制御モード指令手段 ５５ 自動変速制御手段 ５６ 制御状態判定手段 ５７ 変速禁止手段 ５８ 目標駆動力演算手段 ５９ スロットル制御手段 ６０ 駆動力演算手段 ６１ 全要求駆動力演算手段 ６２ 最大駆動力演算手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標車速を設定する目標車速設定手段
   と、車両の実車速を検出する実車速検出手段と、車両の
   走行抵抗の推定値を演算する走行抵抗推定手段で演算さ
   れた走行抵抗推定値Ｆｒに基づいて、前記目標車速に実
   車速が一致するようにエンジンの出力を調整する定速走
   行制御手段と、運転者の操作に基づいて定速走行制御の
   開始または定速走行制御中の加速あるいは減速を指令す
   る制御モード指令手段と、前記演算された走行抵抗推定
   値Ｆｒに基づいて自動変速機のシフト位置を変更する自
   動変速制御手段とを備えた車両用定速走行制御装置にお
   いて、前記制御モード指令手段の制御状態が変化したか
   否かを判定する制御状態判定手段と、前記判定結果が制
   御状態の変化を判定したときから所定の時間まで前記自
   動変速制御手段の変速動作を禁止する変速禁止手段とを
   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】 前記走行抵抗推定手段が、車両モデルと
   目標車速に基づいて走行抵抗推定値Ｆｒを演算する一
   方、前記定速走行制御手段は、目標車速と実車速の偏差
   に基づく目標駆動力を演算する目標駆動力演算手段と、
   前記走行抵抗推定値Ｆｒとこの目標駆動力の和に基づい
   てエンジンのスロットル開度を制御するスロットル制御
   手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両
   用定速走行制御装置。
3. 【請求項３】 前記自動変速制御手段は、加減速に必要
   な要求駆動力を演算する駆動力演算手段と、前記走行抵
   抗推定値Ｆｒと要求駆動力を加算して全要求駆動力を演
   算する全要求駆動力演算手段と、現在の車速及び所定の
   シフト位置における最大駆動力を演算する最大駆動力推
   定手段とを備えて、この最大駆動力と前記全要求駆動力
   との差に基づいて駆動力の余裕度を演算するとともに、
   この余裕度に応じて自動変速機のシフト位置を変更する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両
   用定速走行制御装置。