JPS6328732A - 定速走行装置におけるスロツトル操作量決定方法 - 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、自動車の定速走行装置（オートクルーズシ
ステム）におけるスロットル操作量決定方法に関する。

（従来の技術） 従来の定速走行装置においては、設定された目標車速と
現在の実車速との間に差がある場合、その車速差を縮め
る向きにステップモータ等を駆動制御してスロットルバ
ルブを開閉している。

（発明が解決しようとする問題点） スロットルバルブの開閉は、目標車速と実車速の間に差
がある場合であるが、その開閉時期換言するとその操作
量は、車速差がＯになるまでであって、風や道路の勾配
等の走行条件に対応したものではなかった。従って、目
標車速になるまでスロットルバルブを開閉制御するので
、車速のオーバーシュートが発生し易く、目標車速を中
心にした比較的大きい範囲での車速変動が起こる、とい
う問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、従来、実車速が目標車速に達するまでスロッ
トルバルブの開閉操作を積分的に制御しているのに対し
て、これに微分的な制御を付加することによって、より
細かいスロットルバルブの操作を行うようにしたもので
あって、現在の車速。

現在の４工速と設定された目標車速との差、前記１］標
車速に近づく過程における単位時間当りの車速変化量に
応じて、上記スロットルバルブの開度を微分制御してス
ロットル操作量を決定することを特徴とする。

（作　　用） 設定された目標車速と現在の車速との間に差が生じると
、現在の車速、設定された目標車速との差、この目標車
速に近づく過程における単位時間当りの車速変化量に応
じて、上記スロットルバルブの開度を微分制御してスロ
ットル操作量を決定する。例えば、目標車速に急速に近
づいている場合には、目標車速に達する前に早めにスロ
ットルバルブの開閉を行なう。これに対して、ゆっくり
と目標車速に近づいている場合には目標車速にできるだ
け早く達するようにスロットルバルブの開閉を行って、
車速の収束性を早めると共に速度変動の幅を小さくする
。

（実施例） 以下、本方法発明を実施するに適した定速走行装置を例
に上げて本発明の詳細な説明する。

第１図において、コンピュータからなるスロットルコン
トロールユニット１には、スロットルバルブ２の開度を
制御するステッピングモータ３の位置信号に基づくスロ
ットル開度信号ａ、トランスミッション４の出力軸の回
転数を検知する車速センサ５による車速信号、エアフロ
センサ６による吸気漱信号、吸気温センサ７による吸気
温信号、アクセルペダルの踏込み量を検知するアクセル
開度センサ８によるアクセル開度信号、ブレーキペダル
スイッチ９によるブレーキペダルオン信号及び定速走行
制御スイッチ１０により出力さ才しる各種制御信号が入
力されている。定速走行制御スイッチｌＯは、システム
をオンオフするメインスイッチ１０ａと、現在の車速を
目標車速として設定するためのセットスイッチ１０ｂと
、ブレーキペダルやアクセルペダルの踏み込みによって
キャンセルされた定速走行モードを復帰させるリジュー
ムスイッチ１０ｃとからなっている。

そして、例えば１１００ｋ／ｈで走行中にこの速度で定
速走行したい場合、メインスイッチ１０ａをオンにして
システムを立ち上がらせたのちセットスイッチ１０ｂを
押すと、スロットルコントロールユニット１は、各種の
信号を取り込んで演算し、目標スロットル開度を設定し
てステッピングモータ３を駆動して車速を設定値に維持
する。すなわち、設定された目標車速１１００ｋ／ｈと
現在の実車速との間に差があると、コントロールユニッ
ト１は、目標スロットル開度を設定し、ステッピングモ
ータ３にスロットル開度信号すを出力し駆動してスロッ
トルバルブ２を開閉操作することにより吸入空気量を制
御する。

本発明は、スロットルバルブ２の操作量を決定する方法
に特徴がある。これを第２図に基づいて詳細に説明する
。なお、定速走行装置の作用については既に良く知られ
ているので、微分制御ルーチンについて説明する。

ステップａｌにおいて、現在の車速Ｖｎと前回の車速Ｖ
ｎ−１との差から車速変化ＶＣＮＧを算出する。ステッ
プａ２において、車速変化ＶＣＮＧが「０」か否かを判
断し、「Ｏ」でなければ、すなわち車速が変化しておれ
ば、ステップａ３に進み、現在時刻Ｔｎと、前回の車速
Ｖｎ−１になったときの時刻Ｔｐとの差を計算して、車
速変化ＶＣＮＧに要した時間であるところの車速変化所
要時間ＴＩＭＥを算出する。この車速変化所要時間ＴＩ
ＭＥは、同じ車速差の値が算出されても、道路の勾配や
風向きによって長短変化するものである。

次に、ステップａ４で現在の時刻Ｔｎを前回の時刻Ｔｐ
と入れ換える。ステップａ５において、現在車速Ｖｎと
目標車速Ｖｔとの差から車速差ＤＥＦＶを算出したのち
、ステップａ６で車速差ＤＥＦＶがｒＯＪか否かを判定
する。「Ｏ」でなければ、すなわち車速が変化している
と、ステップｄ７において、車速変化ＶＣＮＧが正（加
速中）か負（減速中）かを判断する。車速変化ＶＣＮＧ
が正の加速中であれば、ステップａ８に進んで、車速差
ＤＥＦ■が正か負かを判断する。車速差ＤＥ　ＦＶが正
であれば現在の車速が目標車速より大きいことになり、
車速は目標車速を越えて上昇中（オーバーシュート）で
ある（第４図の■参照）。車速差ＤＥＦＶが負であれば
現在の車速が目６車速より小さいことになり、車速は目
標車速に向かって上昇中である（第４図の■参照）。ス
テップａ８で正であれば、ステップａ９の第１補正決定
処理ＤＣＡＬ１に進み、負であればステップａｌｏの第
２補正決定処理ＤＣＡＬ２に進む。

ステップａ７において、車速変化ＶＣＮＧが負の減速中
であれば、ステップａｌｌにおいて車速差ＤＥＦＶが正
か負かを判断する。車速差ＤＥ　ＦＶが負であれば現在
の車速が目標車速より小さいことになり、車速は目標車
速を越えて下降中（アンダーシュート）である（第４図
の■参照）。車速差ＤＥＦＶが正であれば現在の車速か
目標車速より大きいことになり、車速は目標車速に向か
って降下中である（第４図の■参照）、ステップａｌｌ
で負であれば、ステップａ１２の第３補正決定処理ＤＣ
ＡＬ３に進み、正であればステップａ１３の第４補正決
定処理ＤＣＡＬ４に進む。

ここで、補正決定処理のサブルーチンを第３図にＭ−３
いて説明する。スロットルコントロールユニット１には
、第１〜第４補正決定処理ＤＣＡＬ１〜４毎に、現在の
車速Ｖｎ、現在車速と目標車速との差である車速差ＤＥ
ＦＶ、車速変化所要時間ＴＩＭＥをパラメータとする３
次元マツプが設けられている。第１補正決定処理ＤＣＡ
ＬＩの３次元マツプは、第４図■に示すように、オーバ
ーシュートしている車速を目標車速へ引き下げるために
、スロットルバルブ２を閉じる向きへの補正量Δ０□（
≦０）を決定するものである。第２補正決定処理ＤＣＡ
Ｌ２の３次元マツプは、第４図の破線■で示すように、
目標車速に近付きつつある車速（上昇中）の単位時間当
りの速度変化の勾配が大きければスロットルバルブを閉
じ、実線■で示すように勾配が小さければスロットルバ
ルブを開くための補正量Δθ２を決定するマツプである
。

第３補正決定処理ＤＣＡＬ３の３次元マツプは、第４図
■に示すように、目標車速から遠ざかりつつある車速（
減速中）を目標車速に戻すべくスロットルバルブを開く
ための補正量Δθ３（≧０）を決定するためのマツプで
ある。第４補正決定処理ＤＣＡ　Ｌ　４の３次元マツプ
は、目標車速に近付きつつある車速（減速中）の、単位
時間当りの速度変化の勾配が第４図の破線■で示すよう
に大きけ−ればスロットルバルブを開き、第４図の実線
■で示すように勾配が小さければスロットルバルブを閉
じろための補正量Δθ４を決定するためのマツプである
。そして、ステップａ７とステップａ８（又はステップ
ａｌｌ）において、４つの補正決定処理の中から一つの
補正決定処理が選択されると、その補正決定処理が有す
る３次元マツプから最適な補正量へ〇〇が検索される。

第２図に戻って、ステップａ９において、第１補正決定
処理ＤＣＡＬＬが補正量Δθ、を検索すると、ステップ
ａ１４において、現在のスロットル開度Ｏｎに補正量へ
〇、を加えて新たな目標スロットル開度Ｏｔを決定する
。目標スロットル開度０しが決定されると、スロットル
コントロールユニット１（第１図参照）は、ステッピン
グモータ３に目標スロットル開度信号すを出力してこれ
を駆動しスロットルバルブ２を閉じる向きに作動させる
。そして、ステップａ１５で補正量ΔＯ０をクリヤした
のち、ステップａ１６において、現在の車速Ｖｎを前回
の車速Ｖｎ−１に置き換えてリターンする。

ステップａｌＯにおいて、第２補正決定処理ＤＣＡＬ２
が補正量Δ０２を検索すると、ステップａｌｌにおいて
、−現在のスロットル開度Ｏｎに補正量Δθ２を加えて
新たな目標スロットル開度Ｏｔを設定する。目標スロッ
トル開度Ｏｔが決定されると、スロットルコントロール
ユニット１は、ステッピングモータ３に目標スロットル
開度信号すを出力してこれを駆動しスロットルバルブ２
を開閉する。このとき、第４図の破線■で示すように、
単位時間当りの車速の上昇速度が早いと、短時間で目標
車速Ｖｔに到達するから、オーバーシュートしないよう
に早めにスロットルバルブを閉じる。

一方、第４図の実線■で示すように、単位時間当りの車
速の上昇速度が遅いと、目標車速に到達するまでの時間
が長くかかるから、燃料供給系の遅れ時間を見込んで、
更にスロットルバルブを開いて目標車速までの到達時間
を短縮する。そして、ステップａ１８で補正量Δ０２を
クリヤしたのち、ステップａ１６において、現在の車速
Ｖｎを前回の車速Ｖｎ−１に置き換えてリターンする。

ステップａ１２において、第３補正決定処理ＤＣＡＬ３
が補正量ΔＯ１を検索すると、ステップａ１９において
、現在のスロットル開度θｎに補正量Δθ、を加えて新
たな目標スロットル開度θｔを設定する。目標スロット
ル開度θしが決定されると、スロットルコントロールユ
ニット１は、ステッピングモータ３に目標スロットル開
度信号すを出力してこれを駆動し、スロットルバルブ２
を開く。これにより、いままで第４図の実線■のように
、目標車速から遠ざかりつつあった車速は、目標車速■
しに向けて上昇させられる８そして、ステップａ２０で
補正量ΔＯ１をクリヤしたのち、ステップａ１６におい
て、現在の車ＪＶｎを前回の車速Ｖｎ−１に置き換えて
リターンする。

ステップａ１３において、第４補正決定処理ＤＣＡＬ４
が補正量Δ０４を検索すると、ステップａ２１において
、現在のスロットル開度Ｏｎに補正量Δ０４を加えて新
たな目標スロットル開度θｔを設定する。目標スロット
ル開度Ｏｔが決定されると、スロットルコントロールユ
ニット１は、ステッピングモータ３に目標スロットル開
度にａ　９ｆｌ）を出力してこれを１駆動し、スロット
ルバルブ２を開閉する。このとき、第４図の破線■のよ
うに、単位時間当りの車速の下降速度が早いと、短時間
で目標車速に到達するから、アンダーシュートに備えて
、予め燃料供給系の遅れ時間を見込んでおいて、早めに
スロットルバルブを開く。一方、第４図の実線■のよう
に、単位時間当りの車速の下降速度が遅いと、目標車速
に到達するまでの時間が長くかかるから、更にスロット
ルバルブを閉じて目標車速までの到達時間を短縮する。

そして、ステップａ２２で補正量Δθうをクリヤしたの
ち、ステップａ１６において、現在の車速Ｖｎを前回の
車速Ｖｎ−１に置き換えてリターンする。

第１〜第４補正決定処理１〜４のうちの何れの処理を行
なうかは、ステップａ７の車速変化ＶＣＮＧが加速中か
減速中かで二つに分かれ、更にステップａ８で、現在車
速が目標車速の上にあるか下にあるか（第４図参照）と
いう判断と、ステップａｌｌでの現在車速が目標車速の
上にあるか下にあるか（第４図参照）という判断によっ
て決定される。

そして、第２図に示す微分補正ルーチンを繰り返すこと
によって、スロットルバルブ２は、車速の変化に要する
時間をにらみながら、現在車速Ｖｎが目標車速Ｖｔにな
る前にその操作量を決定されて開閉されることになり、
車速は、目標車速に沿って小さく変動するにとどまる。

すなわち、車速か単位量例えば１　ｋｎ　／　ｈ変化す
る毎に、その変化に要した時間を計測することによって
、自動車の置かれた環境（風や道路の勾配等の外乱）を
推定し、きめ細かなスロットルバルブの操作量を決定し
ている。

（発明の効果） 以上のように、微分制御を付加した本発明のスロットル
操作量決定方法によれば、車速の上昇（下降）速度に応
じて、車速が［１標車速に達していない時点から、徐々
にスロットルバルブを閉じる（開く）ことによって、車
速のオーバーシュート（アンダーシュート）を抑止する
ことができる。また、道路の勾配や追い風によってオー
バーシュート（アンダーシュート）しても、車速、目標
車速との差、車速変化所要時間に応じて、スロットルバ
ルブの操作量を決定するので、目標車速への現在車速の
収束速度が格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する定速走行装置の一例を示す概
略構成図、第２図は定速走行制御に割り込んで実行され
る微分制御ルーチンを示すフローチャート、第３図は第
２図中の補正決定処理のサブルーチンを示すフローチャ
ート、第４図は目標車速に対する現在車速の位置関係を
説明するための線図である。 １・・・スロットルコントロールユニソ１−１２・・・
スロットルバルブ、３・・・ステッピングモータ、Ｖｎ
・・・現在車速、Ｖｔ・・・目標車速、ＤＥＦＶ・・・
車速差、ＶＣＮＧ・・・車速変化、Ｔ　Ｉ　Ｍ　Ｅ・・
・！ｔＬ速変化所要時間、Δθ、〜Δθ４・・・補正量
。 処　１　因 氾４　Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 設定された目標車速と実車速との間に差があるとき、実
   車速を目標車速に近づける向きにスロットルバルブを開
   閉する定速走行装置において、現在の車速，現在の車速
   と設定された目標車速との差，前記目標車速に近づく過
   程における単位時間当りの車速変化量に応じて、上記ス
   ロットルバルブの開度を微分制御してスロットル操作量
   を決定することを特徴とするスロットル操作量決定方法
   。