JPS60163731A - 車速制御装置 - Google Patents

車速制御装置

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JPS60163731A
JPS60163731A JP59019364A JP1936484A JPS60163731A JP S60163731 A JPS60163731 A JP S60163731A JP 59019364 A JP59019364 A JP 59019364A JP 1936484 A JP1936484 A JP 1936484A JP S60163731 A JPS60163731 A JP S60163731A
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throttle
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は自動車の車速を制御する車速制御装置に関する （従来技術） 従来の一般的な自動車用エンジンにおいては、アクセル
（例えば運転者が足で操作するアクセルペダル）がスロ
ットルに機械的に直接にリンクされており、アクセルの
操作量がそのままスロットルの調節ｍになるものが普通
である。
また、特開昭５６−１０７９２５号に記載されＣいるＪ
、うに、アクセルの操作量を電気的に検出し、それに応
じて燃料を供給し、その燃料に見合った空気用が供給さ
れるようにスロットルを制御しＣアクセルの動作に対応
した混合気をエンジンに供給する装置も知られている。
また、運転者が操作スイッチを操作したどき、一定車速
で走行するようにスロットルを制御する定速走行制御装
置も知られている。
しかし、上記のごとき従来の装置においては、単にアク
セルの操作ωに応じた混合気をエンジンに供給してエン
ジン出力を変化させるだけのものか、あるいは定速走行
制御装置においても車速設定後の定速走行中には車速を
自由に変えることが出来ない構成となっているため、次
のごとき問題があった。
すなわち、単にアクセルの操作毎に応じてエンジン出力
を変化させるものにおいては、坂道等ではアクセルを一
定に保っていても運転者の意図に反して車速か増減し、
また経時変化や荷重（乗車人員、積載量）によってアク
セルに対する車両の応答が変化するので、感覚的に適合
しないと共に緊急的な回避運転や追越などの場合に−し
不安定である等の問題がある。
また定速走行制御装置においては、一定速でしか走行出
来ないので、高速道路等の限定された道路でしか使用出
来ないという問題がある。
（発明の目的） 本発明は、上記のごとぎ従来技術の問題を解決するため
になされたものであり、アクセルの操作ωを所定の関数
関係で変換して車速指令値とし、その値と実際の車速と
の偏差を検出して実際の車速を車速指令値に一致させる
ようにフィードバック制御することにより、アクセルの
操作ｍと車速とが常に安定した対応関係になるように制
御することができる車速制御装置を提供することを目的
とする。
また、本発明においては運転者の操作によって上記の関
数特性を変更できるように構成することにより、運転者
の好みや道路状況などに適応したアクセル特性を選択“
することができるような車速制御装置を提供することも
目的としている。
第１図は、本発明の全体の構成を示ずブロック図である
。
まず、第１図（Ａ＞において、５１はアクセル手段であ
る。このアクセル手段としては、例えば運転者が足で操
作するのアクセルペダルや手で操操する手動レバーを用
いることができる。
また、５２はアクセル手段５１の操作ｍを検出する操作
量検出手段である。
この操作量検出手段５２は、例えばアクセル手段５１の
操作量に対応した信号を出力するポテンショメータであ
る。
つぎに、関数発生手段５３は操作量検出手段５２の出力
を所定の関数関係で変換して出力するものである。
また、車速検出手段５４は車速を検出し、それに対応し
た車速信号を出力する。
この車速検出手段５４としては、例えば出力軸の回転速
度を検出するセンサを用いることが出来る。
つぎに、制御手段５５は実際の車速を車速指令値に一致
させるように制御する制御信号を出力する手段である。
例えば、車速検出手段５４から出力される実際の車速に
対応した車速信号と関数発生手段５３ｈ１ら与えられる
車速指令値に対応しに車速指令信号どの偏差を検出し、
その偏差に対応した制御信号を出力する手段である。
つぎに、５６はスロットル駆動手段である。
このスロットル駆動手段５６は、例えば電磁弁と負圧ア
クチュエータを組合せた装置や、ソレノイドアクチュエ
ータなどを用いることができる。
また、５７はスロットル駆動手段５６によつ−Ｃ駆動さ
れるスロットル手段である。
このスロットル手段は、ガソリンエンジンの場合は吸入
空気量を調節するスロットル弁であり、またディーゼル
エンジンの場合は燃料供給ｍを調節する装置である。
上記のように、アクセル手段の操作量を所定の関数関係
で変換して設定した車速指令信号と実際の車速に対応し
た車速信号との偏差をなくすようにスロツ］−ル手段を
制御するように構成したことにより、坂道や経時変化な
どにかかわらず常にアクセル手段の操作聞虞実際の車速
どを対応させることができ、安定した運転操作を行うこ
とができる。
つぎに、第１図（Ｂ）において、５８は運転者の操作に
よって所定のデータを入力するデータ入力手段である。
このデータ入力手段５８としては、例えば運転者が操作
する押しボタンスイッチとその押しボタンスイッチに対
応したデータを発生する手段とからなる装置を用いるこ
とができる。
また、５９は可変関数発生手段である。この可変関数発
生手段５９は、データ入力手段５８で入力されたデータ
に応じて関数特性を変更することのできる関数発生手段
である。
その他用１図（Ａ）と同符号は同一物を示す。
上記のように、アクセル手段５１の操作量を変換する関
数特性を運転者の操作によって変更することができるよ
うに構成したことにより、運転者の好みや道路状況等に
応じて最適なアクセル特性を選択することができ、運転
操作がさらに容易になるという効果がある。
例えば、動力性能（加速性能）を重視するパターンや燃
費性能を重視するパターンなどを運転者の好みに応じて
選択することが可能となり、また道路の混雑状況や運転
者の運転技両等に応じて、アクセルの操作量に対して車
速の変化が少なくなるような関数特性を選択することに
より、運転操作を容易に行うことができるようになる。
（発明の実施例） 以下実施例に基づいて、本発明の詳細な説明する。
第２図は自動車に本発明を適用した場合の概略構成図で
ある。
第２図において、イグニッション・スイッチ１で始動、
運転、停止を制御されるエンジン２０の出力は、セレク
ｉ−レバー２で駐車（Ｐ）、前進加（Ｄ）、後退（Ｒ）
、中立（Ｎ）等の動力伝達形態が選択され、トランスミ
ッション４０で動力伝達及び変速されて、プロペラシャ
フト１０からデノ７レンシャルギＡ７１１を経て左右の
後輪１２Ｌ、１２Ｒに伝えられて車を駆動する。
アクセルペダル３（第１図の５１に相当）は１ンジン出
力を制御し、ブレーキペダル４は前輪１３Ｌ、１３１（
及び後輪１２Ｌ、１２１（の制動力を制御Ｊ−る。
パーキングブレーキレバー５は島］車時の制動力を制御
する。
コントロール・ユニツ１〜１０００（第１図の５３．５
５．５９の機能はこの中に含まれる）は各部からの信号
に応じてエンジン２０１トランスミツシヨン４０を制御
する。
本発明にａ３いては、アクセルペダル３（第１図の５１
に相当）の操作毎をポテンショメータ３１（第１図の５
２に相当）で検出し、その信号をコントロール・ユニッ
ト１０００で処理した信号をエンジン２０内の図示しな
いアクチュエータ（第１図の５６に相当）に与え、図示
しないスロットル弁（第１図の５７に相当）の開度を調
節する。
更にコントロール・ユニット１０００は、データ入力装
置６からのデータに応じて動作モードが変化Ｊる。
さらに各種データを出力して表示装置７に表示する。
電源は車載のバッテリ８から直接に、及び電源′リレー
９を介して入力される。
次に第３図はコントロールユニット１０００への入出力
信号を示す図である。
以下、各信号を順次説明していく。
まずイグニッションスイッチ信号１０１は、イグニッシ
ョンスイッチ１の動作状態（スイッチ位＠）を示す信号
で次の５つの状態がある。
（１）ロック、（２）Ａフ、（３）アクセサリ−１（４
）オン、（５）スタート。
これら各状態でのエンジン等の動作及びイグニツション
スイツヂの４Ｍ３？ｉは周知である。
セレクト信号１０２は、セレクトレバー２の動作位置を
示す信号で前述のＰ、Ｄ、Ｒ，Ｎの他に前進時の変速位
置を固定するレンジも有する。
これらの各位置にお（プるトランスミッション等の動作
及びセレクトレバーの構造は周知である。
７クセル信号１０３は、アクセルペダル３の踏み込み■
に比例した電圧信号を発するポテンショメータ３１の出
力信号である。
ブレーキ信号１０４は、ブレーキペダル４の踏み込み量
に比例した電圧信号を発するポテンショメータの出力信
号である。
パーキングブレーキ信号１０５は、パーキングブレーキ
レバー５のストローク位置に比例した電圧信号を発する
ポテンショメータの出力信号である。
なお、ブレーキ信号１０４、パーキングブレーキ信号１
０５はブレーキ面の圧力など、制動力に関係するｍに対
応した信号であれば良く、必ずしも踏み込み聞や位置信
号である必要はない。
さらに、アクセル信号１０３を含めて、アナログ的な電
圧信号以外に、ディジタルのコード信号をエンコーダに
よって得てもよい。
データ入力信号１０６は、データ入力装置６のキーボー
ドやスイッチ類からの信号で、コントロールユニツ１へ
の動作モード（例えば、制御動作と診断検査モードや、
動力性能重視モードと燃費重視モードなど）等を指定す
る。
主電源１０７は、バッテリ８から電源リレー９を介して
入り、常時通電電源１０８はバッテリ８から直接入る。
クランク角度信号１２０は、クランク軸に直結して回転
する円板に所定角毎に設けられたスリットで光の通過・
遮断を行なうことによって得られるものであり、所定角
毎に発生するパルス信号である。
クランク軸トルク信号１２１は、クランク軸トルクに対
応した信号であり、例えばクランク軸のトルクによって
生じる磁歪効果を電気信号に変換して、トルクに比例し
た電圧信号を得るトルクセン量すからの信号である。
空気流ω信号１２２は、エンジン２０が吸入リ−る空気
量に反比例する信号を光Ｊるエアフロメータからの信号
である。
エンジン温度信号１２３は、エンジン冷却水の温ｉを検
出するザーミスタからの信号である。
なおトルクセンザ以外の、各種信号及びその光生源につ
いては、特開昭５７−１８５５０１に詳細な記載があり
、またトルクセンサについては、特公昭３５−１２４４
７に詳述されている。
出力軸回転速度信号１４０は、トランスミッション出ツ
ノ軸の所定回転角毎に発せられるパルス信号であり、そ
の周期、周波数いずれかから回転速度ずなわら車速信号
が算出できる。基本的にはクランク角度信号と同様であ
る。
出力軸トルク信号１４１は、トランスミッション出力軸
のトルクを検出するトルクセンサからの信号である。こ
れらはエンジンのクランク軸の角度、トルクを検出り−
る手段と同様のものである。
次に出力信号と概略の制御動作を説明する。
（１）電源リレー制御信号２０１ 電源リレー９は電源リレー制御信号２０１でオン・Ａフ
制御される。
通常のエンジン及びトランスミッションの動作中（イグ
ニッションスイッチがオン又はスタートの状態）は当然
オンであり、宇宙Ｉｔ！１０７を供給−リ−るが、イグ
ニッションスイッチがオフになった時も、データを保存
するための退避などが完了するまでは、リレーをオンに
しておき主電源を供給し続ける。
（２）データ出力信号２０２ システムの制御状Ｒ（例えば変速位置やセレクトレバー
位置など）を表示装置７にデータを送り表示させる。
また、システムを診断してその結果を出力する。
なお、データ入力及び出力につい“Ｃは特開昭５８１３
１４０に詳述されている。
（３）空気流ω信号２２０ アクセル信号１０３を後述のプログラムによって所定の
関数特性で変換することにより、車速指令信号を作る。
そして車速指令信号と前述の車速信号１４０との偏差を
検出し、その偏差に応じた信号が、スロットルアクチュ
エータに対するスロットル開度指令としての空気ｍ制御
信号２２０となって送出される。
スロットルアクチュエータは→ノーボ系を構成しＣおり
、開度指令に追従してスロットルを開閉し−（空気ｍを
制ｍする。（スロットルアクチュエータについては特願
昭５８−３９０８５に詳述）。
また、エンジンのアイドル状態においては、アイドル回
転速度を一定にするように制御する（特開昭５５−１６
０１３７に詳述）。
（４）燃１４噴射ＩＪＩＩＩＩＩｎｉＭ号２２１燃料噴
射量制御信号２２１は図示してない燃料噴射弁の開弁時
間を制御するパルス信号で、基本的には空気流（６）信
号１２２及びクランク角度信号１２０からエンジンが吸
入した空気に比例する燃わ１噴射時間幅が停出され、そ
れに各種補正がほどこされて出力される（燃料噴射の基
本制御は特開昭５５−１２５３３４に詳述）。
（５）点火制御信号２２２ 点火制御信号２２２は図示していないイブニラシンコイ
ルの１次巻線への通電時間及び通電遮断時期をクランク
角度信号１２０に同期して制御し、点火１ネルギーと点
火時期を制御づるものである。
点火エネルギーはエンジン回転速度や電源（バッテリ８
）電圧によらず一定になるように制御され、点火時期は
エンジン回転速度（クランク角度信号１２０より算出）
及びクランク軸トルク信号１２１（あるいはトルクに対
応する別な信号）に対し−Ｃ１出力トルク、燃費、排気
などを考慮して設定される（点大の基本制御は特開昭５
７−１８５５０１に詳述）。
（６）ＥＧＲ制御信号２２３ ＥＧＲ制御信号２２３は図示していないＥＧＲ制御弁の
開度（位置）指令信号であり、点火時期と同様のエンジ
ン回転速度及びクランク軸トルク信号１２１に対しで、
排気、燃費などを考慮して設定される（ＥＧＲの基本制
御は特開昭５５−３２９１８に詳述）。
く７）変速比制御信号２４０は、トランスミッション４
０の変速比（変速位置）を選択覆る信号であり、トラン
スミッション４０の入力軸１〜ルク（即らエンジン２０
のクランク軸トルク信号７２０）信号あるいはそれに対
応する信号（スロットル開度信号、吸入負圧信号、吸入
空気量信号などが用いられる）と、出力軸回転速度信号
１４０（即ら車速度信号）に対して、駆動トルク、燃費
、安定性、振動騒音などを′８虞して決定される。制御
信号は図示しでない速度ソレノイドを駆動して、各種ク
ラッチの結合状態を変えて、変速比を変える（変速比の
基本制御内容及び変速機構については特開昭５７−４７
０５６、及び、特開昭５６−２／２５５に詳述）。
（８）ロックアップ制御信号２４１ ０ツクアツプ制御信号２４１は、トランスミッション４
０のトルクコンバータの入出力軸間に設置１られた直結
用クラッチの結合を制御する信号であり、変速比制御信
号２４０と同様に、クランク軸トルク信号１２１と出力
軸回転速度信号１４０に対して、燃費、安定度、振動騒
音などを考慮して決定される。
制御信号は図示していないロックアツプ・ソレノイドを
駆動して、クラッチにかかる油圧を制御し、完全に直結
の状態、若干すべらけた状態、完全な切離し状態（トル
クコンバータによるトルク伝達のみ）に制御する。（ロ
ックアツプの基本制御内容及びその機構、動作について
は特開昭５６−２４２５５、特開昭５６−２４２５６及
び特ＧＯＩｌｌ　５７　３３２５３に詳述）。
次に上述のような制御を総合的に行なうコントロール・
ユニット１０００の回路構成を第４図に基づへいて説明
する。
第４図にｄ３いて、１１００は信号整形回路で、エンジ
ンや車両各部からの各種入力信号を入力し、この各種入
力信号のノイズ除去、１ノージの吸収を行なって１コン
トロール・ユニット１０００のノイズにＪ、り誤動作や
サージによる破壊を防止すると共に各種入力信号を増幅
したり変換したりして次の入ｈインターフニース回路１
２００が正しく動作できるような形に整える。
１２００は入力インターフェース回路で、信号整形回路
１１００で整形された各種入力信号をアナログ−ディジ
タル（ＡＤ＞変換したり、所定時間の間のパルス数をカ
ウントしたりして、次の中央演算処理装置（ＣＩ）Ｌｌ
）１３００が入ツノデータとして読み込めるようにディ
ジタル・コード信号に変換し、入力データどして内部に
有するレジスタに格納】る。
１３００は中央演算処理装置（ＣＰｔＪ）で水晶振動子
１３１０の発振信号１３１１をベースにしたクロック信
号に同期して動作し、バス１３２０を介して各部と接続
され、メモリ１４００のマスクＲＯＭ１４１０およびＲ
Ｑ　Ｍ　１４２０に記憶されているプログラムを実行し
、人力インターフェース回路１２００内のレジスタから
各種パノｊデータを読み込み、演算処理して各種出力デ
ータを算出し、出力インターフェース回路１５００内の
レジスタに所定のタイミングで出力データを送出する。
メモリ１４００はデータの記憶装置で、マスク１（０Ｍ
１４１０、ＰＲＯＭ１４２０、ＲＡ　Ｍ　１４３０およ
び２恒保持用メモリ１４４０を有する。
そしてマスクＲＯＭ１４１０は、ＣＰ　Ｕ　１３００が
実行りるプログラムとプログラム実行時に使用するデー
タをｔＣ製造時に永久的に記憶さけ、ＰＲＯＭ１４２０
は車種やエンジン及びトランスミッションの種類に応じ
て変更する可能性の大ぎいマスクＲＯＭ１４１０と同様
のプログラムやデータをコントロール・コ９ニット１０
００に組み込む前に永久的に円ぎ込ｌυで記憶させる。
またＲＡＭ１４３０は読出し書込み可能メモリで、演算
処理の途中データや結果データで出ツノインターフェー
ス回路１５００に送出される前に一時的に記憶保持して
おくものなどが記憶され、この記憶内容はイグニッショ
ンスイッチ１がＡ）になり主電源１０７が切れると保持
されない。
さらに記憶保持メモリ１４４０は、演算処理の結果デー
タや途中データをイグニッション・スイッチ１がオフに
なったとき、すなわち自動車が運転されていない時も記
憶保持しておく。
１３５０は演算タイマ回路で、（：、　ｐ　ＩＪ　１３
００の別面を増強するものであり、演算処理の高速化を
図るための乗篩回路、所定時間周期毎にＱ　ｐ　ｊＪ　
１３００に割込み信号を送出するインターバル・タイマ
、ＣＰＵ１３００が所定の事象から次の事象までの経過
時間や事象発生時刻を知るためのフリーラン・カウンタ
などを有している。
１５００は出力インターフェース回路であり、ＣＰＬＪ
　１３００からの出力データを内部のレジスタに受（〕
取り、所定のタイミングと時間幅、あるいは所定の周期
どデユーティ比を有するパルス信号に変換して駆動回路
１６００に送出する。
駆動回路１６００は電力増幅回路であり、出力インター
フェース回路１５００からの信号を受けて、トランジス
タ等で電圧・電流増幅を行って各種アクヂコエータを駆
動したり、表示を行なったり、あるいは制御系の診断を
行なったり、その結果を表示したりするためのデータ出
力信号２０２を送出したりする。
１１００はバックアップ回路であり、駆動回路１６００
の信号をモニタしてＣＰ　Ｕ　１３００．メモリ１４０
０などが故障して正常に動作しなくなった時に、信号整
形回路１１００からの信号の一部を受け、エンジンが回
転して自動車を運転できるための必要最小限のあり御出
力を発づるど共に故障発生を知らぜるｌ、７Ｊ換信号１
１１０を発する。
１７５０は切換回路で、バックアップ回路１７００から
の切換信号１１１０によって出力インターフェース回路
１５００からの信号を遮断し、バックアップ回路１１０
０からの信号を通過させる。
以上の回路のうち、入力インターフェース回路１２００
、　ＣＰＵ１３００．水晶振動子１３１０．メモリ１４
００、演算タイマ回路１３５０および出力インターフ１
−−ス回路１５００で主制御回路を椙成する。
またバックアップ回路１７００は補助制御回路である。
そして信号整形回路１１００、駆動回路１６００および
切換回路１７５０は主制御回路と補助制御回路に共通の
入出力信号処理回路を構成する。
１８００は電源回路で、主電源１０７のラインから人力
インターフェース回路１２００．　ＣＰＵ１３００、メ
七１月４００、おＪ、びインターフェース回路１５００
などのマイクロコンピュータ用の５Ｖの定電圧１８１０
、バックアップ回路１１００用の５ｖの定電圧１８２０
、イグニツシンスイツヂ１のオン、Ａフを示Ｊ°信号（
ＩＮＧ　５Ｗ）１８３０、リセット信号（ＲＥＳＥｌ−
）１８４０、Ｃｐ　Ｕ　１３００の動作を停止させる信
号（ＨＡＬＴ＞　１８５０、入力インターフェース回路
１２００内のＡＤ変換回路用の８Ｖの定電圧１８６０、
信号整形回路１１００、駆動回路１６００および切換回
路１７５０の共通入出力信号処理回路のそれぞれへの定
電圧１８７０を出し、それぞれ各回路に供給する。
また、常時通電電源１０８は、記憶保持メモリ１４４０
用の５ｖの定電圧１８８０を作り、記憶保持メモリ１４
４０へ出力する。
次に上述したような種々の制御を行う電子制御装置の制
御プログラムの構成と処理の流れの概要を第５図により
ｄ１明する。
制御プログラムは大別して以下の４つで４Ｖ成される。
（１）初期設定プログラム３０００ （２）バックグランド・プログラム４０００（３）割込
処理プログラム５０００ （４）ザブプログラム３１００ イグニッション・スイッチ１がオンになり電源が投入さ
れると、パワーオン・リセットＲＥＳＥ１−信号１８４
０が入り、Ｃｐ　ＩＪ　１３００は（リセット）からプ
ログラムを開始し、先ず初期設定プログラム３０００で
ＲＡ　Ｍ　１４３０、入出力インターフェース回路１２
００．１５００などを初期設定する。
初期設定が完了すると、続いてバックグランド・プログ
ラム４０００を繰り返し実行する。
バックグランド・プログラム４０００は処理項目毎の複
数のプログラムで構成され、それらがプログラムの配列
順序に従って順次実行される。
バックグランド・プログラム実行中（初期設定プログラ
ム実行中の場合もある）に割込要求信号が入ると、実行
中のプログラムを一時中断して、（割込）から始まる割
込処理プログラム５０００に移る（ライン７１）。
割込処理プログラム５０００では、割込要求信号の種類
を判別し、複数の割込処理プログラムの中からどれを実
行するかを選択づる。
選択された割込処理プログラムを実行した後、実行途中
のバックグランド・プログラム４０（１０に戻り（ライ
ン７２）、実行再開する。
なお、割込処理プログラム実行中にさらに新しい割込要
求信号が入ると（割込）に戻り（ライン７３）、現在実
行中の割込処理プログラムと今回新たに入ってきた割入
要求信号の種類とから、どちらの割込処理プログラムを
優先的に実行するかを判断し、その結果に応じて、新た
な割込要求信号による割込処理プログラムを先に実行し
て中断した割込処理プログラムに戻る（ライン７４）か
、あるいは実行中の割込処理プログラムを先に実行して
から新たな割込処理プログラムを開始りる（ライン７５
）。
バックグランド・プログラム４０００ヤ割込処理プログ
ラム５０００の中で度々使用するプログラムは、リブプ
ログラム３１００として別に設けられてＪ３す、各１１
」ダラムの流れの中ぐ必要になった時にサブプログラム
に飛び（ライン７６．７８．８０）、複数あるナブプロ
グラムの中から所定のプログラムを実行し、終了すると
と元のプログラムに戻る（ライン７７．７９．８１）。
なＪ３、ザブプログラム実行中にさらに別なサブプログ
ラムを実行したり、割込要求信号によって割込処理プロ
グラムが実行されることもある（但し、ラインが複雑に
なるため図示していない）。
また各プログラムの中の一連の流れの中で、割込要求を
受（）付（プると困る場合には、一連の演算処理の開始
前に割込の受付けを禁止（マスクと呼ぶ）し、処理が終
了した後で禁止を解除する。
この間、割込の受付けは待たされる。
次に上記制御プログラムの構成を第６図により説明する
。
初！ｉ１Ｊ　設定プログラム３０００は、パワーオン・
リセット（電源投入）時に、リセッ１〜・ベクタ・アド
レスと呼ばれる特定のアドレスから実行開始されるプロ
グラムで、ＣＰＵ１３００．　ＲＡＭ１４３０、人出カ
インターフェース回路１２００．１５００等の初１１１
ｆ］の設定ぐずなわら実行の前準備）を行なう。
このプログラムでは、マイコンで使用するＲＡＭの全番
地をクリアした後、入出力インターフェース回路１２０
０．１５００と演算タイマ回路１３５０の動作に必要と
される指令を書き込み、動作を開始ざぜる。
これらの指令の中には、割込（Ｆｊ号処理のための割込
マスクの解除、タイマ割込周期の設定、回転数や車速の
副側のための４測時間の設定、各制御の出力信号の固定
定数の設定、最初の出ツノ状態の設定等が含まれる。
初期設定が完了するとＣＰ　Ｕ　１３００に割込許可命
令を出し、制御の開始を待つ。
バックグランド・プログラム４０００は、ＣＰＵ１３０
０の通常の動作中は常に実行されているプログラムで、
一般に制御の特性上さほど緊急性を必要としないもの、
あるいは特に演算時間を長く必要とするもの、定常の制
御定数算出などが含まれ、これらはＣＰ　Ｕ　１３００
の空き時間に実行される。
このプログラムには、 （１）定常制御データ算出プログラム４１００（２）低
速補正データ算出プログラム４２００（３）学習制御プ
ログラム４３００ （４）Ｃ１−ＩＥＣＫプログラム４４００を有し、これ
らは定められた順序で次々に実行され、最後のプログラ
ムの実行か終了すると再び先頭のプログラムに移り、こ
れを繰り返り。
割込処理プログラム５０００は、各種割込によって現在
実行中のバックグランド・プログラムの処理を中断して
起動されるプログラムで、以下のような割込処理プログ
ラム群と、それに続い１ＪＯＢ実行優先順位判定プログ
ラム６０００によって実行を管理されるプログラムｆｌ
Ｙとがある。
先ず割込処理プログラム群を説明する。
（１）タイマ割込処理プログラム５１００タイマ割込で
あった場合は、先ずＡＤ変換起動プログラム５１２０が
実行される。
このプログラムは、入力インターフェース回路１２００
において人力される複数のアナログ信号をマルチプレク
サを切り変えながらＡＤ変換して制御に用いる際に、Ａ
Ｄ変換器の起動とマルチプレクサの切換を行なって、ア
ナログ信号測定を管理するプログラムである。
次いでＣＬＯＣＫ信号出カ信号タカプログラム５１１０
るが、これはＣＰ　Ｕ　１３００、メモリ１４００、出
力インターフェース回路１５００などが正常に動作して
いることを示すための一定周期ＣＬ　ＯＣＫ　１号２０
２６を出力し、ＣＰＵ等の作動状態を外部に通知するだ
めのプログラムである。
最後に、時間周期ＪＯＢ起動予約プログラム５１３０が
起動されるが、このプログラムにより時間同期（一定時
間の周期に同期して制御される）、ＪＯＢ処理プログラ
ムの起動（より詳しくはＪＯＢの起動の要求）を、ＪＯ
Ｂ実行優先順位判定プログラム６０００に発する。
（２）角度一致割込処理プログラム５２００角度一致割
込（エンジンが所定のクランク角度に達した時に発Ｖら
れる割込）によって起動され、エンジン回転に同期した
処理が必要なプログラム（角度同１！ＩＩ　Ｊ　ＯＢ処
理プログラム）の起動（より詳しくはＪＯＢの起動の要
求）を、角度同期ＪＯＢ起動予約プログラム５２１０に
より、ＪＯＢ実行優先順位判定プログラム６０００に発
する。
（３）ＡＤ変換終了処理プログラム５３００ＡＤ　ＢＵ
ＳＳＹフラグをヂエックして、ＡＤ変換が完了している
かどうかを判定し、終了していれば起動したＡＤ変換の
チャネル・データに応じて、ＡＤ変換データを所定のＲ
ＡＭ１４３０の番地にストア覆ると共に、例えばアクセ
ル信号１０２のＡＤ変換値の時系列データから自動車の
運転パターンを判別し、後述の各運転状態別制御プログ
ラムの起動要求をＪＯＢ実行優先順位判定プログラム６
０００に発する。
（４）外部割込処理プログラム５４００外部割込は、コ
ントロール・ユニットの電源遮断に先立って発せられる
緊急割込みであり、外部割込入力である場合には、各割
込処理プログラム群の内でム最１０先でパワーオフ時デ
ータ保存ブ［１グラム５４１０を実行し、自己診断、学
習制御等に用いるために保存づることが必要なデータを
、ＲＡＭ１４３０より記憶保持メモリ１４４０へ転送す
る。
（５）回転８１測終了割込処理プログラム５５００エン
ジン回転の胴側終了割込によりエンスト判定Ｒｌ）　Ｍ
　ｌ’Ｘ出プ【」グラム５５１０が起動され、土ンジン
回転速［Ｎｒｐｍを読み込むと共にエンストの有無を判
定して、１ンス１へ防止制御プログラムの起動要求を発
する。
（６）外部パルス割込処理プログラム５６００キーボー
ドのキー操作や外部装置からのパルス信号によって行な
われるプログラムである。
（７）オーバーフロー割込処理プログラム５７００タイ
マのオーバーフローによって行なわれるプログラムであ
る。
（８）データ受信割込処理プログラム５８００データ受
信割込によって起動される受信データ処１！ｌ！ＪＯＢ
起動予約プログラム５８１０により受信されたデータを
ＲＡＭ１４３０の所定番地に記憶し、次いで受信データ
処理ＪＯＢの起動（より詳しくはＪＯＢの起動の要求）
をＪＯ［３実行優先順位判定プログラム６０００に発す
る。
次にＪＯＢ実行優先順位判定プログラム６０００と、そ
れによって実行を管理されるプログラム群を説明する。
（１）ＪＯ［３実行優先順位判定プログラム６０００前
期の各割込処理プログラム群の中で各ＪＯＢの起動が予
約されている。
具体的には、各ＪＯＢに対応するＲＡＭ１４３０の所定
番地の所定ビットを０″から１″に変化させる。
各ＪＯＢにはあらかじめ優先順位が割付（〕られており
、例えば、その順位に応じて番地およビットの順序が決
められる。
本プログラムでは前記ＲＡＭの所定番地の所定ピッ１−
を優先順位の高い方から順にチェックしていき、予約さ
れているプログラムがあれば、そのプログラムを起動（
実行開始）すると同時に、予約を取Ｗｊ？ｌ（１″から
“０″に変化させる）。
なお、各プログラム実行修了後には再びこのＪＯＢ実行
優先順位判定プログラム６０００に戻り、再度チェック
を行なって、全てのプログラムが予約されていない場合
にバックグランド・プログラム４０００に戻る。
（２）加速時制御プログラム６１００ 本プログラムでは、加速の度合に応じて最適な燃料、点
火、ＥＧＲ１空気、変速比、ロックアツプなどの値（制
御出力データ）を算出する。
例えば、急加速の場合（アクセル信号１０３が急激に増
加した場合）には、エンジンは出力が増大する方向（燃
料を濃く、点火を早め、ＥＧＲを減らし、空気を増ず）
に制ａｌｌ′？１′ると共にトランスミッションも加速
力が大きく得られるように（ロックアツプを解除すると
共に変速比を大きく）する。
（３）減速時制御プログラム６２００ 本プログラムでは減速の度合や車速、エンジン回転速度
などに応じて最適な各種制御出力データを算出する。
たとえばエンジンは燃料消費が最も少なくなるように制
御（燃料供給の停止あるいは混合気を薄くする）され、
同時にトランスミッションも、最適な減速感となるよう
な変速比が選ばれる。
（４）発進時制御プログラム６３００ 本プログラムでは発進時のホイールスピンを防止するた
め、駆動車軸のスリップ率を所定の範囲に制限するよう
に制御する。
（５）変速時制御プログラム６４００ 本プログラムでは変速時のショックを少なくするために
、トランスミッションを変速υ制御するとハにエンジン
の出力トルク、エンジン回転速度などを制御する。
（６）ロックアツプ時制御プログラム６５００本プログ
ラムでは、ロックアツプする時及びロックアツプ解除す
る時のショックを少なくするため、トランスミッション
のロックアツプを制御すると共に、エンジンの出力トル
クを制御する。
（７）エンスト防止制御プログラム６６００本プログラ
ム【よ、エンスト判定及びエンジン回転速度（ＲＰＭ）
算出プログラム５５１０でエンジン回転変化パターンを
判定して、エンジンストール（１ンスト）が発生Ｊるど
予測された場合に予約されて実行されるプログラムであ
り、エンストを防止するために、緊急にエンジン出力を
上げると共に、エンジ、ンの負荷を軽くするために、ト
ランスミッションの変速比を二」−トラルにＪる。
（８）時間同期制御プログラム　６７００木プＬ］グラ
ムは所定周期毎に予約されて実行されるプログラムであ
り、所定時間毎の各種データ、の更新、変更や制御デー
タの出力インターフェース回路１５００への出込みなど
を行なう。
（９）角度同期制御プログラム６７５０本プログラムは
所定エンジン（クランク軸）回転角度毎に予約されて実
行されるプログラムであり、所定回転角度毎の各種デー
タ更新、変更や制御＋データの出力インターフェースＵ
路１５００への書ぎ込みなどを行なう。
（１０）データ入出カプログラム６８００本プログラム
は所定時間周期毎あるいはデータ受信割込が発生した時
などに予約されて実行されるプログラムであり、データ
受信（入力）時はそのデータ内容を判断して、記憶さＶ
たり、制御状態を変更さぜたりする。
データ送信（出力）時はそのデータを出力−りる。
つぎに、第１図の関数発生手段５３、制御手段５５及び
１１変関数発生５９の部分について訂細に３１明する。
第７図は、関数発生から偏差検出までの制御を行う部分
のブ［ｊグラムである。
このプログラムは、前記のバックグラウンド・プログラ
ム４０００の中の定常制御データ算出プログラム４１０
０の中に設けられている。
第７図において、まず４１１０ではアクセル信号１０３
（アクヒルの操作■に対応）を読み込む。
つぎに、４１２０ではアクセル信号１０３の値を所定の
関数関係で変換して車速指令信号とする。
この関数発生は、いわゆるテーブル・ルックアップによ
ってあらかじめ記憶されているデータテーブルからアク
セル信号の値に対応した車速指令信号を読み出すことに
よって行う。
この場合の関数特性としては、例えば後記第８図の曲線
△で示すごとき特性を用いる。
つぎに、４１３０で出力軸回転速度信号１４０（車速に
対応）を読み込む。
つぎに、４１４０で偏差すなわら車速指令信号の値ど出
力軸回転速度信号１４０との差を算出する。
つぎに、第９図は第７図で算出した偏差からスロツ１〜
ルの開度指令信号である空気量制御信号２２０を算出す
るプログラムのフローチャートである。
このプロラムは、時間同期プログラム６７００の一部で
ある。
なお、このプログラムにおいては、微分や積分などの演
算を行うため時間同期プログラムを用いている。
第９図において６７０１．６７０２．及び６７ｏ３では
、それぞれ偏差の比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、微分（Ｄ＞
の演算を行う。
つぎに、６７０４では上記のＰ、１．、Ｄを加算する。
つぎに、６７０５では上記のＰ、ＬＤを加算した信号を
空気量制御信号としてスロットル駆動手段５６へ送る。
上記の第９図における演算は、通常のフィードバック制
御にａ３けるＰ、Ｉ、ＤｆＩＩｔ御の演算と同様のもの
である。
上記のごとき空気量制御信号２２０によってスロットル
駆動手段５６を制御し、スロットル手段５７を調節して
エンジンの出力を制御することにより、アクセルの操作
量を所定の関数関係で変換した値に応じて車速をフィー
ドバック制御することができるので、常にアクセルの操
作量と車速とが所定の関係になるように制御することか
できる。
そのため平坦地でも坂道でも同じ感覚で運転することが
出来、また杼時変化や部品のバラツキにＪ、る差異が発
生ぜず、安定した性能を維持づることが出来る。
また関数発生手段５３によって第８図の曲線ＡＣ例示し
たような特性を持たせることにより、車両の走行抵抗特
性を考慮して、アクセル操作に対して車速を比例的に変
化させるとか、トルク特性を考慮して、加速感がどのア
クセル位置からでも同−になるようにＪる等、アクセル
の操作量に対りる運転感覚を自由に設定覆ることが出来
る。
つぎに、第１０図は本発明の他の実施例のプログラムを
示すフローチャートであり、第１図の（［３）に対応す
るものである。
第１０図のプログラムは、前記第７図のプログラムの４
１２０の部分が４１２１から４１２５までに変化したｂ
のであり、その他の部分、すなわち４１１０，４１３０
゜４１４０の部分は第７図と同一である。
第１０図において、４１２１でデータ入力手段５８から
与えられるデータ入力を読み込む。
このデータ入力としては、例えば動力重視パターン、標
準パターン、燃費重視パターンの３種があり、運転者が
データ入力手段を操作することによってそのうちのいず
れか一つが選択される。
つぎに、４１２２では上記のデータ入力を判定する。
データ入力が燃費ｍ視パターンであった場合には４１２
３へ行き、燃費パターン車速指令のテーブル・ルックア
ップを行う。
この燃費重視パターンの関数特性としては、例えば第８
図の曲線Ｂのごとき特性を用いる。
すなわち、第８図の曲線Ｂの特性によればアクセル操作
量の小さい範囲では、アクセルの操作量に対して車速の
変化が小さくなり、車両は急激な加減速を行なわず、滑
らかな特性となる。
そのため静かに運転することが出来、燃費も良くなるの
で、街中での走行や初心者に適した特性となる。
また、データ入力が動力重視パターンであった場合には
４１２５へ行き、動力ｍ視パターン車速指命のテーブル
・ルックアップを行う。
この場合の関数特性としては、例えば第８図の曲線Ｃに
示Ｊごとき特性を用いる。
上記の特性によれば、アクセルの操作量の小さい範囲で
、アクセルの操作ｍに対して車速変化が大きくなるので
、郊外走行などに適した特性となる。
つぎに、データ入力で標準パターンが選択されＣいた場
合には伺２４へ行き、標準パターントルク指令のテーブ
ル・ルックアップを行う。
この場合の関数特性は、例えば第８図のＡに示ｑ゛ごと
き特性を用いる。
この特性は、前記のＢ及びＣの中間の特性であり、発進
時などの低速時においては車速変化を小さくｂで滑らか
な発進ができるようにし、中速以上ではアクセルの操作
量に比例的に車速を発生さμることにより、清らかσと
動力性能どをバランスさせた特性としている。
（発明の効果） 上記のように本発明においては、アクセルの操作ｉ＝を
所定の関数関係で変換した１１０に応じ−Ｃ，巾速をフ
ィードバック制御するように構成しているので、路面状
況などにかかわりなく、スロットルの操作量が一定の場
合には常にそれに対応した一定の車速に制御されること
になる。
したがって、常に安定した性能を維持−リ゛ることがで
き車両の操作が容易になる。
なお自動変速機イ１のエンジンにおいては、自動的に変
速しても、アクセルの操作Ｍに応じた一定の車速に制御
されるため、運転者の感覚に適応したアクヒル操作感が
得られる。
またエンジンや車速の特性を補正して、運転者の感覚に
適応したアクセル特性とすることが出来る。
また、運転者の操作によって関数特性を選択することが
できるように構成した場合には、運転者の好みや道路状
況などに応じて最適なアクセル特性を選択することがで
きるので、運転操作が容易になるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の全体の構成を示すブロック図、第２図
は本発明を自動車に適用しｔこ場合の概略構成図、第３
図はコントロール・ユニット１０００への入出力信号を
示す図、第４図はコントロール・ユニット１０００の回
路構成側図、第５図は制御プログラムの構成と処理の流
れの概要を示Ｊ−図、第６図は制御プログラムの構成例
図、第７図は本発明の関数発生及び偏差検出部分を示す
プログラムの７０−チャート、第８図は関数発生手段の
関数特性を承り図、第９図はフィードバック制御のプロ
グラムを示すフローチャート、第１０図は本発明の他の
実施例のプログラムを示すフローチャートである。 符号の説明 ５１・・・アクセル手段 ５２・・・操作ｍ検出手段 ５３・・・関数発生手段 ５４・・・車速検出手段 ５５・・・制御手段 ５６・・・スロワ（ヘル駆動手段 ５７・・・スロワ１〜ル手段 ５Ｂ・・・データ人力手段 ５９・・・可変関数発生手段 代理人弁理士　中村純之助 チ１　判 ４ （Ｂ） 十２　図 十７図 才８関 アクで）しうち号　（憧仔（）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、運転者によって操作されるアクセル手段と、該アル
    セル手段の操作量を検出する操作量検出手段と、該操作
    量検出手段の信号を所定の関数関係で変換して車速を指
    令する車速指令信号として出力する関数発生手段と、実
    際の車速を検出して、それに対応した車速信号を出力す
    る車速検出手段と、車速指令信号と車速信号との偏差を
    検出し、該偏差をなくすような制御信号を出力する制御
    手段と、エンジン出力を制御するスロットル手段と、上
    記制御信号に応じて上記スロットル手段を制御するスロ
    ットル駆動手段とを備えた車速制御装置。 ２、運転者によって操作されるアクセル手段と、該アク
    セル手段の操作量を検出する操作量検出手段と、運転者
    が操作して所望の運転パターンを選択するデータを入力
    するデータ入力手段と、上記操作量検出手段の信号を所
    定の関数関係で変換して車速を指令する車速指令信号と
    して出力し、かつ上記データ入力手段のデータに応じて
    上記関数の特性を変更する可変関数発生手段と、実際の
    車速を検出して、それに対応した車速信号を出力する車
    速検出手段と、車速指令信号ど車速信号との偏差を検出
    し、該偏差をなくすような制御信号を出力する制御手段
    と、エンジン出力を制御するスロットル手段と、上記制
    御信号に応じて上記スロットル手段を制御するスロット
    ル駆動手段とを備えた車速制御装置。
JP59019364A 1984-02-07 1984-02-07 車速制御装置 Granted JPS60163731A (ja)

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DE19853504197 DE3504197A1 (de) 1984-02-07 1985-02-07 Verfahren und vorrichtung zur regelung der ansaugluftmenge einer brennkraftmaschine in abhaengigkeit von der ausgangsdrehzahl

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