JPS6033131A - 車両用定速走行装置 - Google Patents

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】 この発明は車両の速度を運転手の希望する速度に維持す
ることを目的とした車両用定速走行装置に関するもので
ある。

従来この種の定速走行装置では運転手の設定した設定速
度と現実の走行速度との差を検出し、その速度偏差に対
応して機関の出力を制御するように構成されているが、
路面勾配等、種々の走行条件下において車両を所望の設
定速度に精度良く制御し、かつ浸れた乗心地を得ること
が難しいという欠点を有していた。たとえば過給機付内
燃機関を装着した車両が平坦路を走行している時に、速
度偏差と乗心地がほぼ満足できるよう制御系ゲインを設
定すると、上り坂を走行する場合には、スロツトルバル
ブの開度が増加して過給効果による機関の出力増加が車
両の走行抵抗の増加を上まわるので、車両のゲインが上
がり、車両がノ１ンチングを起こして速度偏差が大きく
なり乗心地が悪化するという欠点を有していた。

この発明は上記欠点を解消し、走行中の機関の高出力を
検出し、機関の出力状態に対応して制御系のゲインを可
変することにより、走行中の機関の出力状態にかかわら
ず良好な定速走行制御性能を提供することを目的として
いる。

以下この発明の一実施例を第１図〜第２図について説明
する。第１図は車両用内燃機関（１）に本発明装置を実
施した一例を示している。この装置は、内燃機関（１）
の吸気管（２）内に設けたスロットルバルブ（３）を作
動させるアクチュエータ（１１と速度検出器−）、セッ
トスイッチ（ト）、キャンセｌレスイッチ顛、４％関の
高出力検出器ψＯ）の各作動に応答してアクチュエータ
（１０を作動させる制御回路ＧＯ［ｌにより構成されて
いる。

速度検出器（イ）は車両用変速機（４）内の車輪駆動軸
に対し一定の比率で回転する速度計可撓軸に組付けた永
久磁石シＩと、永久磁石（２１）に磁気的に連結するよ
うに配置したリードスイッチ四ｚを有しており、永久磁
石シ■の回転によりリードスイッチ□□□が開閉作動を
繰返し、車速に比例した周波数の速度パルス信号を発生
する。セットスイッチ例は常開型で所望の設定車速にて
閉成されたとき本発明装置に設定車速をセットするため
のセット信号を発生する。キャンセルスイッチ四は、手
動式変速機の場合、図に示すように、互いに並列接続し
たブレーキスイッチ（４υ、クラッチスイッチ（ロ）を
有しく自動変速機の場合はブレーキスイッチ＠０及びニ
ュートラルスイッチ）、各スイッチはそれぞれ常開型ス
イッチにより構成されている。ブレーキスイッチ＠ｎ１
クヲツチスイッチ（６）にニュートラルスイッチ）ハ、
車両用ブレーキペダル、クラッチペダ／Ｉ／（セレクト
バー）の操作に応答して閉じるようそれぞれ配置されて
おり、各スイッチの閉成により本発明装置の作動を停止
させるための停止信号が発生する。

高出力検出器（５０）は、内燃機関（１１）の吸気管（
２）圧力を検出する圧力検出回路（［ｉｌｌと、内燃機
関（１）の機関回転数を検出する機関回転数検出回路−
と、内燃機関の出力を演算する機関出力演算回路−を備
えている。

制御回路（ｌ（ト）は第２図に示すように、所定の時間
間隔にて第１クロツク信号を発生する第１クロツク信号
発生回路（１１０）と、第１クロツク信号を計数して速
度パルスカウンタ（１３０）％車速記憶回路（１４０）
、速度差演算回路（１５０）、出力信号発生回路（１６
０）を制御するためのタイミング信号を一定時間毎に出
力するタイミング信号発生回路（１２０）を備えている
。また制御回路−は、制御回路００１のゲインを決定す
る第２クロツク信号発生回路（１７０）及び第３クロツ
ク信号発生回路（１８０）を備え、高出力検出器−から
の出力信号に応答して出力信号発生回路（１６０）へ付
与するクロック信号を切替えるクロック信号切替回路（
１９０）をψ；１えている。速車速を比較し、出力信号
発生回路（１６０）へ速度差信号を出力する。初期設定
信号発生回路（２１０）はセットスイッチ−からのセッ
ト信号に応答して、定速走行開始時におけるスロワ）／
ｌ／パμブ（３）の開度を設定するための初期設定信号
を発生する。駆動回路（２００）は出力信号発生回路（
１６０）からの出力信号に応答してアクチュエータ（Ｉ
ｔ）を駆動する駆動信号を発生する。アクチュエータθ
Ｑは制ｇ１回路ＱＯＩから出力される増速信号又は減速
信号に応答して正転又は逆転する直流モータ（１１）と
、直流モータ（１１）に取付けられたウオーム（ＸＺａ
）及びコイμθφを内蔵するウオームホイー／ｌ／　（
１２ｂ）で構成される減速機構（１２１と、直流モータ
（Ｉｌｌの駆動力を伝達する電磁クラッチと、スロット
ルリンク（８）に連結するケープ／ｌ／　（５）を巻取
るセクタ（扇形）根囲を備えている。電磁クラッチ板０
迄は制御回路ＱＩＸＩからの電磁クラッチ接続信号を４
１与されて動作し、直流モータ（川の駆動力をセクタ板
αａに伝達するが、上記電磁クラッチ接続信号が停止さ
れると、電磁クラッチ板蜘はウオームホイール（１２ｂ
）から開放されてスロットルバルブ（３）の閉状態位置
まで復帰する。

次に上述のように構成された車両用定速走行装置の動作
について説明する。定速走行中は内燃機関（１）のシリ
ンダ内に供給すべき混合気の量をスロットルバルブ（３
）の開度を調節して車両を所望の一定速度で走行させて
いるが上記スロットルバルブ（３）の開度はスロットル
リンク（８）、ケープ／ｌ’　（５）を介してアクチュ
エータ韓の直流モータ（］υの回転動作により制御され
る。定速走行以外の通常走行時においては、通常のアク
セルペダ／ｌ／　（６）の動＠　カス。

ットルリンク（８）を介してスロット／Ｌ／　／＜　／
ｌ／グ（３月ζ伝えられる。当該車両が本発明装置の作
動準備完了状態下にて平坦路を走行しているものとすれ
ば、車速検出器（転）は車速に比例した周波数（例えば
車速６０ｋｍ／１１にて周波数４Ｒ５Ｈｚ）の速度パル
ス信号を速度パルスカウンタへ付与する。タイたング信
号発生回Ｍ（ｘｚｏ）は第１クロツク信号発生器（１１
０）からの第１クロツク信号の計数開始と同時に速度号
発生回路（１２０）は第１クロツク信号をｎ、計数後、
速度パフレスカウンタ（１３０）へ速度パルス信号計数
終了のタイミング信号を付与すると同時に、車速記憶回
路（１４０）の実車速記憶部（３４１）へ実車速を記憶
するタイシング信号と、速度差演算回路（１５０）へ実
車速と設定車速の速度焉を液間を開始するタイミング信
号を出力する。その後、第１クロツク信号を計数開始か
らｎ、（ｎｌ＜　ｎｌ　）計数後、出力信号発生回路（
１６０）へ車速修正を行なうための修正信号を出力する
タイ快ング信号を出力する。第１クロツク信号計数開始
からｎｌ（ｎｌ＜ｎ□〈ｎ、）計数後。

ミ タイおング信号発生回路（１２０）の第１クロツク信号
計数値が０にリセットされ、車速修正の１サイクμが終
了し、次の車速修正の１サイクルが開始される。換言す
れば第１クロツク信号の周波数をｆ８とすれば、速度パ
ルス信号計数時間はｎ１／ｆｌ、実車速に対応する車速
信号の記憶および設定車速と実車速の差の演算を行なう
時間は（ｎｌ−ｎｌ）／　ｆｔ車速修正周期はｎ３／ｆ
１となる。

定 速度パルスカウンタ（１３０）はタイ蓋ング信号発。

主回路（１２０）から速度パルス計数開始のタイ臂ング
信号を付与されて速度パルス信号の計数を開始ミ し、計数終了のタイ實ング信号を付与されて計数１を終
了する。次に速度パルスカウンタ（１３０）は速度パル
ス信号の計数値ｎｙを車速信号として車速記憶部（１４
０）の実車速記憶部（１４１）へ付与し、計数値′ｌＩ
：Ｏにリセットする。車速記憶部（１４０）の実車速記
憶部（１４１）は記憶内容をクリアして速度パルスカウ
ンタ（１３０）からの速度パルス計数値ｎｙを新たに記
憶する。本発明装置の作動準備完了下においては、常に
新しい速度パルス計数値が実車速記憶部（１４１）へ記
憶されている。

このような状態にて車両が所望の設定車速に達した時セ
ットスイッチ（３０）を閉じると、セット信号が生じ、
車速記憶回路（１４０）および初期設定信号発生回路（
２１０）へ付与される。車速記憶回路（１４０）におい
てはセット信号に応答して実車速記憶部（１４１）の速
度パルス計数値ｎＶ＝ｎＶ８　が設定車速記憶部（１４
２）に記憶され、初期設定信号発生回路（２１０）へ設
定車速信号を付与する。初期設定信号発生回路（２１０
）はセットスイッチ（３０）からのセット信号に応答し
て車速記憶部（１４０）からの設定車速信号に対応した
初期設定信号を出力信号発生回路（１６０）へ付与する
。初期設定信号はクロック信号切替回路（１９０）で選
択されたクロック信号を計数すべき設定値ｎ９で車速に
対応して予め初期設定信号発生回路（２１０）に設定さ
れた値から選択されて出力される。

ところで車両が平坦路で車速１００ｋｌｌ＋／蒔までの
常用速度域で走行しているときは、内燃機関（１）は高
出力状態に達することはなく、高出力検出器−は高出力
信号をクロック信号切替回路（１９０）へ付与しない。

クロック信号切替回路（１９０）は高出力信号が付与さ
れないとき通常の、出力状態と判断して第２クロツク信
号発生回路（１７０）からの第２クロツク信号を選択し
て出力信号発生回路（１６０）へ付与する。出力信号発
生回路（１６０）は前記初期設定信号が付与されると、
クロック信号切替回路（１９０）で選択された第２クロ
ツク信号の計数を開始すると同時に増速信号、屯磁りラ
ッチ接纜信号を駆動回路（２００）へ付与する。出力信
号発生回路（１６０）の第２クロツク信号の計数値が初
期設定信号の設定値ｎ８に達したとき第２クロツク信号
の計数を終了すると同時に増速信号を駆動回路（２００
）へ付与するのを停止する。みたがって第２クロツク信
号の周波数をｆ、とするとｎｇ／ｆ、の時間増速信号が
駆動回路（２００）へ付与されたことになる。駆動回路
（２００）は増速信号を付与されている時間アクチュエ
ータαＱの直流モータ（ｌｌ）を正転させる。また駆動
回路（２００）は電磁クラッチ接続信号を付与されてア
クチュエータ（１０のウオームホイーμ（１２ｂ）内の
コイルに通電して電磁クラッチ板（Ｉａを吸引するので
、直流モータ（Ｉｌｌの、駆動力が伝達され直流モータ
（１１）の回転にともなってセクタ根囲が回転してスロ
ットルバルブ（３）が開き始める。スロットルバルブ（
３）は増速信号が停止されるまで開き、増速信号が停止
された後も電磁クラッチ接続信号は引続き付与されてい
るので、電磁クラッチ板（２）は接続されたままで、ウ
オーム減速機１ノなの自動締まり作用により、セクタ板
Ｈは逆転せず、スロットルバルブ（３）の開度が初期設
定信号に対応する値に設定され、車両が所望の設定速度
を維持する。

しかし、車両が勾配の急な上り坂（例えば５％以上）を
走行しているときは、内燃機関（１）は高出力状態に達
しているので、高出力検出器−は高出力信号をクロック
信号切替回路（１９０）へ付与する。

クロック信号切替回路（１９０）は高出力信号を付与さ
れて高出力状態と斬新して第３クロツク信号発生回路（
１８０）からの第３クロツク信号を選択して出力信号発
生回路（１６０）へ付与する。出力信号発生回路（１６
０）は前記通常出力状態と同様の動作を行なうが、その
ときの増速信号出力の時間は第３クロツク信号の周波数
をｆ３とするとｎ４／らとなる。

前記第２クロツク信号および上記第３クロツク信号の周
波数ｆ１．らは後述する速度修正の制御性が最適となる
よう設定される。

前記の平坦路走行において、車両に対する走行抵抗が車
速設定時から変化しなければ１次期速度パルスカウンタ
（１３０）の速度パルス計数値ｎｖモ変化しない。した
がって実車走記憶部（１４１）の記憶内容が更新されて
もその計数値はまた同一のｎｙが記憶される。速度差演
算回路（１５０）はタイにング信号発生回路（１２０）
からの演算開始タイシング信号に応答して車速記憶回路
（１４０）の設定車速記憶部（１４２）の速度パルス計
数値ｎＶ８から実車速記憶部（１４１）の速度パルス計
数値ｎｙを減算し速度差信号εを出力信号発生回路（１
６０）へ付与するが、ことではｎｖｓ””ｎｖであるの
で、εはＯとなる。出力信号発生回路（１６Ｇ）はε＝
０が付与されると増速信号、減速信号のどちらも駆動回
路（２００）に付与しないが、電磁クラッチ接続信号は
引続き駆動回路（２００）に付与しているので、前述の
ようにスロットルバルブ（３）の開度が一定に保持され
て車両の速度も変化しない。

つぎに車両の走行抵抗の増大により車速が低下し始める
と速度検出器−からの速度パルス信号の周波数も、車速
の変化に比例して低下する。速度パルスカウンタ（１３
０）は車速設定時より減少した計数値ｎｙ□を車速記憶
回路（８）へ伺与する。車速記憶回路＋４［１）の実車
速記憶部（１４１）はタイ壺ング信号発生回路（１２０
）からの記憶タイミング信号に応答して新しい速度パル
ス計数値ｎｅｔを記憶する。速度差演算回路（１５０）
は前記と同様に減算を行ない計数差ε（＝ｎｙＢ−ｎｙ
ｌ＞０　）　を出方信号発生回路（１６０）へ付与する
。出力信号発生回路（１６０）はり耐 イシング信号発生回路（１２０）からの修正信号出力ミ タイシング信号に応答し、クロック信号切替回路（１９
０）で選択された第２クロツク信号の計数を開始すると
同時に増速信号を駆動回路（２００）へ付与する。出力
信号発生回路（１６０）の第２クロツク信号の計数値が
計数差εに達したとき第２クロツク信号の計数を終了す
ると同時に増速信号を駆動回路（２０Ｇ）への付与を停
止する。したがってε／らの時間増速信号が駆動回路（
２００）へ付与されたことになり、速度偏差に比例した
修正信号を出すことができる。しかし前記のように、車
両が勾配の急な上り坂を走行するようになると、スロワ
）／ｌ／バルブ（３）の開度が増加し、内燃機関（１）
に装着された過給機（７）の働きにより、内燃機関（１
）の吸気管（２）圧力は上昇する。このことにより内燃
機関（１）のシリンダ内に供給される混合気量が増加し
、高出力が得られる。高出力検出器−の圧力検出回路か
りは予め設定された高出力検出下限の圧力を越えたとき
、クロック信号切替回路（１９０）へ高出力信号を付与
する。高出力検出下限圧力は内燃機関（１）の機関回転
数を機関回転数検出回路１１ｉ２にて検出し、可変とす
るのが望ましいが、機関回転数検出回路畷を省略し、機
関回転数にかかわらず一定としても実用上問題はない。

高出力検出回路−から高出力信号を付与されたクロック
信号切替回路（１９０）は高出力時用の第３クロツク信
号発生回路（１８０）からの第３クロツク信号を選択し
て出力信号発生回路（１６０）へ付与する。高出力時に
前記車速の低下が発生すると出力信号発生回路（１６０
）は第３クロツク信号を計数してε／ｆ、の時間増速信
号を、駆動回路（２００）へ付与する。したがって速度
偏差が同一でも、内燃機関（１）の出力状態に応じて増
速信号を付与する時間を変えることができる。１駆動回
路（２００）は増速信号を付与されてアクチュエータα
Ｑの直流モータ（１１）を正転させる。その結果、減速
ａ構αカにて直流モータ（１１１の回転が減速され、セ
クタ＆　Ｑ４）の回転にともなってスロットルバルブ（
３）開度が増加し、車速か上昇する。

なお、以上の説明では、車速が負荷の増加により低下し
た場合について説明したが、車速が負荷の減少により上
昇する場合についても実質的に同様の作用となるのでそ
の説明は省略する。

ここで前記スロットルバルブ（３）開度の変化量を決定
する要因として、速度偏差、直流モータ（１υの通電時
間、直流モータ（１１）特性、減速機１ｔＴ　ｔ１２）
の減速比、スロットルリンク（８）の負荷管種々あるが
、速度偏差と、スロットルバルブ（３）開度の修正量の
比率は第２クロツク信号周波数及び第３クロツク信号周
波数を調整して定速走行制御性能が最適となるよう決定
される。第２クロツク信号周波数は通常平坦路で使用頻
度の多い８０ｋＩＩＶｈ等の速度域において車両ゲイン
を考慮して決定される。第３クロツク信号周波数は急勾
配の上り坂等で内燃機関（１）の機関出力が高出力状態
にあることを高出力検出器−が検出している走行条件に
おいて車両ゲインを考慮して決定される。

定速走行装置全解除する場合には、車両のブレーキベダ
〜を操作することにより達成される。ブレーキペダルの
操作に応答してブレーキスイッチ（４１）が閉となりキ
ャンセル信９′ｆ：出力信号発生回路（１６０）へ付与
する。出力信号発生回路（１６０）はキャンセル信号を
最優先で受付け、″−磁クラッチ接続信号の付与を停止
するとともに連続的に減速信号を駆動回路（２００）へ
付与する。駆ｍＪ回路（２００）はアクチュエータ（Ｉ
Ｉのウォームホイーｔｖ　（１２ｂ）　内コイルへの通
電をしゃ断するため％電磁クラッチ板θ刊が開放される
。このためスロットルバルブ（３）はスロットμりツク
（８）のリターン力により瞬間的に最小開度まで戻り安
全に減速することができる。

上記電磁クラッチ板（Ｉｓ　ｉｓ　ｐｈｉ放されない場
合でも駆動回Ｍ　’（２００）は直流モータ（Ｉｌｌを
逆転しているのでスロットルバルブ（３）は最小位置ま
で興・ることかできる。

以上詳述したように、この発明によれば走行中の過給機
付機関の高出力を検出し、機関の通常出力状態と高出力
状態においてそれぞれの制御系のゲインを自動的に変え
ることにより、走行中の機関の出力状態にかかわらず、
この車両の速度制御性能を著しく向上し得るものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はとのりｄ明の一実施例を示す構成図、第２図は
制御回路の詳州を示す構成図である。 （１）・・・内燃機関、（２）・・・吸気管、（３）・
・・スロットルバルブ、（ＩＩ・・・アクチュエータ、
（財））・・・車通検出器、−・・・高出力検出器、（
１４０）・・・車速記憶回路、（１５０）・・・速度差
演算回路、（１６０）・・・出力信号発生回路、（１９
０）・・・クロック信号切替回路代理人　大岩増雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両用内燃機関の吸気管に設けたスロットル弁の開度を
   制御する制御手段と、車両の走行速度に応答して車速信
   号を発生する車両速度検出手段と、車両を所望の設定速
   度にて定速走行させるための設定車速記憶手段と、上記
   車両速度検出手段からの実車速と上記設定車速記憶手段
   の設定車速を比較し、その速度偏差に対応して上記制御
   手段を制御する信号を発生する制御信号発生手段と、過
   給機を装着した上記車両用内燃機関の出力が所定出力を
   越えたとき高出力信号を発生する高出力検出手段とを備
   え、上記高出力検出手段の高出力信号に応答して上記制
   御信号発生手段のゲインを変えることを特徴とする車両
   用定速走行装置。