JPS6325146A - 車両用定速走行制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、制御偏差を小さくすることを門衛した自動
車の定速走行装置に関する。

〔従来の技術〕

定速走行装置では、定速走行モードでは車速か設定速度
になるようにスロットル弁等のエンジン出力制御部材の
アクチュエータが駆動される。即ち、現実の車速を検出
するセンサが具備され、実車速と目標車速との偏差が計
測され、この偏差を解消するようにアクチュエータのフ
ィードバック制御が行われる。そして、定速走行モード
に移行したときアクチュエータを迅速に車速を目標値と
するストロークに駆動するため、始動時に所定の短い期
間アクチュエータへの制御信号を最大レベルに固定する
ものが提案されている。例えば、特開昭６１−４４０３
３号参照。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の定速走行装置では、定速走行開始時所定の短い時
間だけアクチュエータへの駆動信号を目標値の近くの車
速とするような値としている。しかしながら、この制御
は言わばフィードフォワードであるため、定速走行開始
後の外乱（例えば坂道走行時）によっては車速は依然と
して目標値から離れていることがある。そのため、定速
走行開始直後車速が落ち込むといった問題点がある。

この発明はこのような問題点を解決し、定速走行開始時
の外乱要因にかかわらず車速をより目標値の近（に制御
することができるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図において、この発明の車両用の定速走行制御装置
は、車両の速度を変化させる操作手段１と、操作手段１
を駆動するための７クチユ工−タ手段２と、現実の車速
を検出する手段３と、車速の目標値を設定する手段４と
、定速走行の開始を検出する手段５と、定速走行の開始
時から所定の第１の期間において車速を目標値の近くと
するアクチュエータ手段２への信号を形成する手段６と
、前記第１の期間経過後に、設定車速と実測車速との差
に応じてアクチュエータ手段２へのフィードバック信号
を形成する手段７と、前記第１の期間後に、車速か目標
値付近に集束するまでの比較的短い第２の期間フィード
バンク信号のゲインを通常の値より大きく設定するフィ
ードバックゲイン制御手段８とから構成される。

〔作用〕

定速走行の開始が検出手段５により検出されると制御信
号形成手段６よりアクチュエータ手段２に操作手段を目
標値近くの車速か得る信号が所定時間Ｔ１だけ印加され
る。その時間経過後フィードバック信号形成手段７より
目標値と実測値との差に応じて信号がアクチュエータ手
段２に印加される。そして、所定時間Ｔ２はゲイン制御
手段はフィードバックゲインを大きくし、これにより目
標値に対する集束を速めることができる。

〔実施例〕

第２図において、１０は内燃機関の本体、１２は吸気マ
ニホルドを略示し、吸気マニホルド１２は吸気管１４に
接続され、１６は吸気絞り弁（スロットル弁）である。

１８は変速機である。

２０は定速走行アクチュエータであり、ダイヤフラム２
２を備える。ダイヤフラム２２は連結部材２４を介して
スロットル弁１６の弁軸に固定されるレバー２６に連結
され、ダイヤフラム２２の変位に応じてスロットル弁１
６が駆動される。ダイヤフラム２２の片側にダイヤフラ
ム室２８が形成され、ダイヤフラム２２を図の右方に、
即ちスロットル弁１６の閉鎖方向に付勢する圧縮ばね３
０が配置される。リリーフ弁３２はリリーフポート３４
を開閉するためのもので、通常は引張りばね３６によっ
てリリーフポート３４は大気をダイヤフラム室２８に導
入するように付勢される。

ソレノイド３８が励磁されるとリリーフ弁３８は引張り
ばね３６に抗して吸引され、リリーフポート３４が閉鎖
され、ダイヤフラム室２８の圧力は制御弁４０によって
制御することができる。制御弁４０は大気圧ポート４２
と負圧ポート４４とを選択的に開閉するものである。制
御弁４０は、引張りばね４６によって大気ポート４２を
開放、負圧ポート４４を閉鎖するように付勢される。ソ
レノイド４８が励磁されると制御弁４０は引張りばね４
６に抗して駆動され大気ポート４２を閉鎖、負圧ポート
４４を開放する。そのため、ダイヤフラム室２８は負圧
となり、その負圧レベルに応じダイヤフラム２２は図の
左方に引っ張られ、スロットル弁１６の開度が変化され
る。負圧ポート４４は負圧通路５０を介して負圧ポンプ
５２及び吸気管１４の負圧ポート５４に接続される。負
圧ポンプ５２はダイヤフラム５５を有し、ダイヤフラム
５５が上下することで負圧を発生する。ダイヤフラム５
５はクランク５６を介して回転モータ５８に連結される
。負圧ポート５４の吸気管負圧が十分なとき負圧ポンプ
５２は停止され、同ポ−ト５４の負圧はチェック弁６０
、負圧通路５０を介してダイヤフラム室２８に導入され
、アクチュエータ２０の負圧駆動が行われ。負圧ポート
５４の負圧が足りないときはポンプ５２が駆動され、ア
クチュエータ２０はポンプ５２からの負圧により駆動さ
れる。

制御回路６４は定速走行装置の作動制御のため設けられ
ており、マイクロコンピュータシステムにより構成され
る。制御回路６４は、８ビツトや１６ビツトのマイクロ
プロセシングユニット（ＭＰＵ）６６、メモリ６８、入
力ポードア０、出力ポードア２、及びこれらを連結する
バス７３を基本的構成要素とする。入力ポードア０は定
速走行制御を行なうための種々のスイッチ、センサ類が
接続される。そのうちのこの発明に関係のあるものにつ
いて説明すると、セントスイッチ７４は定速走行モード
に入るため運転者により操作されるスイッチで、同スイ
ッチがＯＮからＯＦＦに切替えられたときの車速に制御
される。キャンセルスイッチ７６は定速走行状態を解除
するため運転者により操作されるスイッチである。車速
センサ７８は変速機１８の出力軸や車速計の回転軸の回
転に応じたパルス信号を発生し、実車速ＳＰＮを知るこ
とができる。負圧スイッチ８０は負圧ポート５４の負圧
レベルを知り、負圧ポンプ５２の制御が行われる。

出力ポードア２は、リリーフ弁３２の駆動用ソレノイド
３８の作動トランジスタ８２に接続されるとともに、制
御弁４０の駆動用ソレノイド４８の作動トランジスタ８
４に接続される。尚、ダウンカウンタ８６は制御弁４０
の駆動パルス信号におけるパルス幅（デユーティ比）の
制御のためのものである。

以下、制御回路６４の作動をフローチャートによって説
明する。

第３図においてルーチンが起動されると、ステップ９０
で初期化が実行され、ＭＰＵ６６の各レジスタ、メモリ
６８のＲＡ　Ｍ　？ｉＩ域、入力ポードア０、出力ポー
ドア２等に初期値が入れられる。

ステップ９２では所定時間＝４８ｍ秒の待ち時間の経過
か否かが判別される。即ち、以下の処理は４８ｍ秒毎に
実行される。ステップ９４では、フラグｆｓＥＴ＝１か
否か判別される。このフラグは定速走行時に１、通常走
行時にＯとされる０通常走行とすればステップ９６に流
れ、車速センサ７８で計測される現在の車速ＳＰＮが入
力される。

ステップ９８ではセットスイッチ７４がＯＮか否か判別
される。セットスイッチ７４がＯＮとすればステップ１
００でフラグｆ　５Ｗ＝１とされる。

セットスイッチ７４がＯＦＦのときはステップ１０２に
進み、フラグｆ　ＳＷ＝　１か否か判別される。押され
たセットスイッチ７４が開放されたときは定速走行条件
であり、ステップ１０２よりステップ１０４に進みフラ
グｆＳＥＴがセットされる。ステップ１０６では現在の
実測車速ＳＰＮが設定車速ＳＰＭを格納するメモリアド
レスに入れられる。ステップ１０８ではトランジスタ８
２にＯＮ信号が送られ、ソレノイド３８が励磁されるた
めリリーフ弁３２はリリーフ孔３４を閉鎖し、ダイヤフ
ラム室２８の負圧制御によるスロットル弁１６の駆動が
可能な状態になる。ステップ１１０ではふかしタイマが
作動される。このタイマは定速走行モードに入ってから
所定の短い時間Ｔ１及びＴ２を計測するソフトウェア上
のタイマであって、このタイマの作動の量制御弁４０を
最大デユーティ比で駆動し、次いでフィードバックゲイ
ンを高くし、アクチュエータ２０を迅速に車速を目標値
とするストロークに制御することができる。Ｔ１は設定
車速に応じて例えば０．５〜１秒に決められる。Ｔ２は
７〜１０秒の値に設定される。

フラグｆ　５ＥＴ＝１のとき、即ち定速走行モードに入
った後はステップ９４よりステップ１１２に進み、現在
車速ＳＰＮ入力後、ステップ１１４では進角車速ＳＳ“
の演算が実行される。ここに進角車速Ｓ８１というのは
現在の車速ＳＰＮから予想される所定の短い時間（例え
ば２秒）後の車速である。進角車速ｓｓ’を使用するこ
とにより系の遅れ要因にかかわらず安定な制御を実行す
ることができる。ステップ１１６では負圧ボンプ５２の
駆動処理が実行される。この処理では負圧スイッチ８０
により負圧レベルを知り、負圧が足りないと判断したと
きに電動モータ５８を駆動することによりアクチュエー
タ２０の作動に必要なレベルの負圧を得るものである。

ステップ１１８ではステップ１１０で設定されるふかし
時間の内Ｔ２が経過しているか否か判別される。最初は
Ｎｏであり、ステップ１１９に進み、時間Ｔ１（例えば
定速走行開始から０．５〜１秒）が経過しているか否か
が判別される。Ｔ１が未経過と判断されたときはステッ
プ１２０に進み、制御弁４０の駆動信号のデユーティ比
が最大値Ｓ　Ｄ　Ｔｍａｘに設定される。この値は、車
速を目標値付近の値とするのに必要なダイヤフラム２２
のストロークを得ることができるように決められる。ス
テップ１２４では、ＳＤＴがダウンカウンタ８６に設定
される。ダウンカウンタ８６はＳＤＴによって決められ
る時間だけカウントダウンを実行する。即ち、このルー
チンの処理時間間隔（４８ｍ秒）に対してカウンタ８６
のＯＮ時間が演算されたデユーティ比となるようにＳＤ
Ｔの値は設定される。

そのため、トランジスタ８４は演算されたデユーティ比
をもって駆動され（第４図参照）、制御弁４０は閉弁さ
れ、負圧がダイヤフラム室２８に導入される。即ち、演
算されたデユーティ比に応じた時間だけダイヤフラム室
２８に負圧が導入され、ダイヤフラム２２はデユーティ
比に応じたストロークを取ることになる。

ステップ１１９でＴ１経過と判断されたときはステップ
１１９よりステップ１２６に進み、デユーティ比補正値
ΔＳＤＴが、 Δ５ＤＴ＝ＫＸ　（ＳＰＭ−３Ｓ’　）によって演算さ
れる。上式で、Ｋはフィードバックのゲインであり、後
述の通常時のゲインに１より相当大きく選択される（第
６図参照）。ステップ１２８では、制御弁デユーティ比
を決めるＳＤＴが前回ＳＤＴにΔＳＤＴを加えたものと
される。

ステップ１１８でＴ２が経過と判断されるとステップ１
３０に進み、デユーティ比補正値が、Δ５ＤＴ＝に’　
Ｘ　（ＳＰＭ　　ＳＳ’　）によって演算される。上式
で、ｋ’　はフィードバックのゲインであり、前記によ
り相当小さく、ストロークが目標値に接近した後にハン
チングなく安定な制御性が得られるように適当な値に選
定される。

第５図はこの発明による定速走行移行時のアクチュエー
タ２０のダイヤフラム２２のストロークの変化を示す。

Ｔ１が経過するまではデユーティ比は最大値ＳＤＴｍａ
ｘに制御されるためｌで示すように急速に目標ストロー
クに向かって制御される。次に、Ｔ２の時間が経過する
まではフィードバックが行われるがそのときのゲインＫ
が大きいため（第６図参照）ストロークはｍのように目
標値に迅速に制御される。その後はゲインは通常の値ｋ
“となり、ストロークは目標値に制御される。

従来技術では、Ｔ１の間にデユーティ比を最大とするだ
けであることから、外乱要因によっては目標値への制御
がｎのように遅れることがあり、そのため第７図におい
て、車速が、定速走行開始後破線のように落ち込むこと
があった。これに対して、この発明では実線のように車
速の落ち込みを抑えることができる。

尚、定速走行モードから外れた場合は、第３図において
ステップ１６０のキャンセル条件が成立するため、ステ
ップ１６２に進み、キャンセル処理、即ちリリーフ弁３
２の大気開放、制御弁４０の大気開放が実行され、ステ
ップ１６４ではフラグｆｓＥＴ、ｆＳＷがリセットされ
る。

変形実施例としてステップ１２６でゲインＫを時間の経
過とともに、第６図の一点鎖線ｐのように比例的にまた
は比線型的に減少させるように制御させてもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、定速走行モードに入ったときのデユ
ーティ比の最大値への制御の後、所定時間フィードバッ
クゲインを大きくなるように補正することにより、外乱
要因にかかわらずアクチュエータのストロークを、車速
を目標値とする位置に迅速に制御することが可能になり
、車速を目標値に精度よく制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明する図。 第２図はこの発明が応用される定速走行装置の実施例の
構成図。 第３図は制御回路の作動を説明するフローチャート。 第４図はデユーティ信号がどのように形成されるかを説
明する図。 第５図は定速走行移行後の時間に対するアクチュエータ
のストロークの変化を示すグラフ。 第６図はこの発明による定速走行中のゲインを変化を示
すグラフ。 第７図は定速走行開始からの車速の時間変化を従来技術
との比較において示すグラフ。 １０・・・内燃機関、 １４・・・吸気管、 １６・・・スロットル弁、 ２０・・・アクチュエータ、 ２２・・・ダイヤフラム、 ４０・・・制御弁、 ５２・・・負圧ポンプ、 ６４・・・制御回路、 ７４・・・セントスイッチ、 ７６・・・キャンセルスイッチ、 ７８・・・車速センサ、 ８０・・・負圧スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　以下の諸要素から構成される車両用の定速走行制御装
   置、 車両の速度を変化させる操作手段、 操作手段を駆動するためのアクチュエータ手段、現実の
   車速を検出する手段、 車速の目標値を設定する手段、 定速走行の開始を検出する手段、 定速走行の開始時から所定の第１の期間において車速を
   目標値の近くとするアクチュエータ手段への信号を形成
   する手段、 前記第１の期間経過後に、設定車速と実測車速との差に
   応じてアクチュエータ手段へのフィードバック信号を形
   成する手段、 前記第１の期間後に、車速が目標値付近に集束するまで
   の比較的短い第２の期間フィードバック信号のゲインを
   通常の値より大きく設定するフィードバックゲイン制御
   手段。