JPS6349545A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は自動車用の定速走行装置に関し、特にスロッ
トルバルブ開度全調節するアクチュエータとして空気圧
式のアクチュエータを使用した定速走行装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、空気圧式のアクチュエータを使用した定迷走性装
置においては、負圧源としてはもっばらエンジンのマニ
ホルド負圧が用いられていた。

第６図はこの糧定速走行装置の従来例を示すブロック図
である。この第６図において、１はダイヤフラム式のア
クチュエータ本体で、ダイヤフラムｌａ、スプリングｌ
ｂ、負圧ポートＩＣとダイヤフラム室１ｇ間に介装され
る排気制御弁１ｅ％大気ポート１ｄとダイヤフラム室１
ｇ間に介装される吸気制御弁１ｆで構成されている。

ワイヤ２ａはアクチュエータ１とスロットルリンク５ａ
間に介装され、ワイヤ２ｂはアクセルペダル３とスロッ
トルリンク５ｂ間に介装されている。

スロットルバルブ４はスロットルリンク５ａ。

５ｂと連動し、スロットル開度を所定の開度に設定され
る。このスロットル開度に応じて、エンジン６の回転速
度が変化し、その回転速度はスピードメータ７で指示す
るようにしている。なお、８はコントロールユニット、
９は操作／”：＊Ａ’％１０はマニホルド負圧ポートで
ある。

マニホルド負圧ポー）１０と切換用ンレノイドパルブ１
４のポートＣを負圧管路１１で結んでいる。

また、外部負圧源１２と切換用ンレノイドバルブ１４の
ポー）Ａｔ−負圧管路１３で結んでいる。

さらに、アクチュエータの負圧ポート１ｃと切換用ソレ
ノイドバルブ１４のボートＣは負圧管路１６で結んでい
る。なお、１５は大気を示す。

次に、従来例の動作について述べる。切換用ソレノイド
バルブ１４が非励磁状態にあるときには、切換用ソレノ
イドバルブ１４のボートＣとポートＢが導通しており、
アクチュエータ１の負圧ポートＩＣには、マニホルド負
圧が供給されている。

この状態で、排気制御弁１ｅがオンとなると、ダイヤフ
ラム室１ｇに負圧が供給されるため、ダイヤフラム１ａ
はスプリング１ｂの反発力に打ち勝ち、ダイヤフラム室
１ｇｆｆ１縮小する方向（図の右方）Ｋ変位するため、
ダイヤフラム１ａに結合されるワイヤ２ａも同方向に駆
動される。

−万、吸気制御弁ＩＩが大気ボート１５ｄとダイヤフラ
ム室１ｇ間に介装されており、非励磁状態で吸気制御弁
１ｆはオフ状態であるが、励磁されると、オン状態とな
り、ダイヤフラム室１ｇを大気に導通させるごとく作用
する。

したがって、いま、ある一定時間排気制御弁１ｅがオン
し、ダイヤフラムｌａｉ変形縮小した後、オフされたと
すると、排気制御弁１ｅがオフされても、負圧はダイヤ
フラム室１ｇに残圧として存在するため、ダイヤフラム
１ａはその状態を保持することになる。

次に、吸気制御弁１ｆがオンしたとすると、ダイヤフラ
ム室１ｇには大気が導入され、前記のダイヤフラム室１
ｇの負圧（残圧）は消滅し、スプリング１ｂの多発作用
でダイヤフラムは元の位置に復元される。

実際の定速走行状態における制御では、前記排気制御弁
１ｅと吸気制御弁１ｆのオン時間の割合が速度偏差に対
応してデユーティ制御されるため、そのデニーテイ比に
対応してダイヤフラムが変位し、したがって、ワイヤ２
ａも同方向に変位し、ワイヤ２ａの変位量はよってスロ
ットルバルブ開度が制御され、スロットル開度に対応し
て自動車は定速走行制御されることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、自動車が平坦路走行中においては、マニホル
ド負圧が高いため、定速走行制御には問題はないが、た
とえば、坂道走行中または車載重量の増加によってエン
ジン負荷が増加すると、マニホルド負圧が低下し、定速
走行制御が完全になされない状態が生じる。

この場合に、負圧源を外部負圧源１２に切り換える必要
が生じるわけであるが、この切換制御は、たとえば定速
走行制御のセット状態で速度偏差がある所定範囲を越え
た状態で切り換えるなどの方法が用いられているが、上
記切換制御に即応すべく、外部負圧源１２は常時運転状
態に置かなければならないなどの問題を生じる。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、エンジン負荷の如何にかかわらず安定した定速走
行制御が行えるとともに、外部負三原の省エネルギ化と
長寿命化および高信頼性が可能となり、しかも切換弁の
切換制御がスムーズに行える定速走行装置を得ることを
目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明に係る定速走行装置は、車速偏差を検出してそ
の値が所定値を越すと外部負圧源の運転開始後遅延時間
経過し友後に７クチユエータの供給負圧源をマニホルド
負圧側より外部負圧源側に切換え制御する制御手段と、
アクチュエータの排気制御弁と切換弁との間またはアク
チュエータの吸気制御弁と大気との間の少なくともいず
れか一方に介装され−ｆｉ：、！気的に制御可能の可変
オリフィスとを設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、車速偏差を検出し、その値が所定
値を越えると外部負圧源の運転を開始するとともに、車
速偏差に比例した電圧を遅延時間作成回路に入力して車
速偏差に比例した遅延時間を作成し、外部負圧源の運転
開始後遅延時間経過した後にアクチュエータの供給負圧
源をマニホルド負圧源より外部負圧源に切り換え、この
切換時の切換弁作動時のオーバシュートまたはアンダシ
ニー１可変オリフィスで抑制する。

〔実施例〕

以下、この発明の定速走行装置の実施例について図面に
基づき説明する。第１図はその一実施例の構成を示すブ
ロック図である。この第１図において、第６図と同一部
分には同一符号を何すのみにとどめ、第６図とは異なる
部分を主体に述べる。

この第１図を第６図と比較しても明らかなように、第６
図の構成に新たに第１の可変オリフィス１８と第２の可
変オリフィス１９と全設けたものである。

すなわち、切換弁１４のポートＢとアクチュエータ１の
負圧ポートｌＣとを結ぶ負圧管路１６に第１の可変オリ
フィス１８が挿入されておジ、また、第２の可変オリフ
ィス１９はアクチュエータ１の大気ポート１ｄと大気間
に挿入されている。

この第１の可変オリフィス１８、第２の可変オリフィス
１９はともに電気的に制御可能になっている。それ以外
の構成は第６図と同様である。

第２図は切換弁１４ｔ−作動させる切換弁作動回路の回
路図であり、遅延時間作成回路２７と切換弁作動回路２
８とにより構成されている。

このうち、前者の遅延時間作成回路２７はコンパレータ
２１ｔ−主体に構成され、その日入力端（比較入力端）
には抵抗２３とコンデンサ２４とによる積分回路のコン
デンサ２４の充電電圧が比較信号として入力されるよう
になっている。

抵抗２３とコンデンサ２４との積分回路と車速偏差検出
スイッチ１６との直列回路は電原子Ｖｃｃとアース間に
接続されている。この車速偏差検出スイッチ１ｑは車速
偏差が増大すると作動するものである。

ま九、コンパレータ２１の←）入力端（基準入力端）に
は、偏差増幅器２０の出力信号が基準信号として入力さ
れるようになっており、コンパレータ２１は比較信号が
基準信号を越すと、出力を反転するようになっている。

＝ンパレータ２１の出力は切換弁作動回路２８の抵抗２
５を介して駆動トランジスタ２６のペースに供給するよ
うになっている。この駆動トランジスタ２６のエミッタ
は電源＋Ｖｃｃ　に接続され、コレクタは切換弁工４の
励磁コイルを介してアースされている。

第３図は上記第１の可変オリフイス１８、第２の可変オ
リフィス１９の構成を示す断面図である。

この第１の可変オリフィス１８．第２の可変オリフィス
１９は同一構成をなすものであるから、この第３図では
特に、第１．第２の可変オリフィスとして特定せずに説
明を行う。

第３図における１１４は可変オリフィス本体であり、リ
ニアソレノイド本体１１５が連結されている。このリニ
アソレノイド本体１１５には、プランジャ１１７が収納
されている。このプランジャ１１７に隣擬してヨーク１
１９が配設されている。ヨーク１１９にソレノイドコイ
ル１１６が巻装されている。

プランジャ１１７にロッド１２０が一体的に形成されて
いる。ロッド１２０の先端は可変オリフイ、ス本体１１
４内に挿入されている。

この可変オリフィス１１４内において、ロッド１２０の
先端はスプール１２２およびニードル１２２ａが連結さ
れている。ニードル１２２ａＯ先ｉは出力ポート１２５
の出力ポート内側端１２５ａに臨まされている。

この出力ポート内側端１２５ａとスツール１２２間にお
いて、ニードル１２２ａの外周面には、スプリング１２
３が装着されている。なお、１２４は入力ポートである
。

次忙、この発明の第１の実施例の動作について説明する
。いま、自動車が平坦路走行中で、車速偏差が小さい間
は定速走行制御は完全に行なわれ、したがって、外部負
圧源１２の運転もなされず、休止状態に置かれ、ポンプ
動力の省エネルギ化が計られる。

また、この状態では、切換弁１４も非励磁状態にあ夕、
そのポートＣとポートＢが導通し、アクチュエータ１の
負圧ポー）１ｃには、マニホルド負圧のみが供給される
。

ところで、エンジン負荷の増大によシ、車速偏差が増大
し、その値が所定レベル以上となると、車速偏差検出ス
イッチ１６が作動し、切換弁１４が作動し、外部負圧源
の運転が開始される。

また、同時に車速偏差に比例した電圧が遅延時間作成回
路２７に入力され、車速偏差に比例した遅延時間が作成
され、この遅延時間経過後、切換弁１４が励磁され、そ
のポー）ＡとポートＢが導通し、外部負圧源１２がアク
チュエータ１の負圧ポー）１ｃに供給される。この結果
、前記エンジン負荷の増大にかかわらず、正常な定速走
行制御がなされるようになる。

ところで、前記切換弁１４の作動時の外部負圧源の負圧
は、ポンプ駆動モータの電源電圧電動などにより、かな
りの巾で駆動を生じる。このため、切換弁１４の作動時
の負圧が適正値より高めの場合には、車速も高めとなり
（オーバシュート）、また、切換弁１４の作動時の負圧
が適正値より低めの場合には、車速も低めとなり（アン
ダシュート）、いずれも車速偏差が拡大し、正常な定速
走行制御がなされなくなる場合が生じる。

このようなときに、可変オリフイス制御により、適正な
負圧に補正すべく、この発明においては、（１）　　オ
ーバシュート時には、第１の可変オリフィス１８を絞る
か、第２の可変オリフィス１９’ｉｉゆるめる。

（２）アンダシュート時には、第１の可変オリフィス１
８ｔ−ゆるめるか、第２の可変オリフィス１９を絞る。

などの制御がなされ、切換弁１４の作動時の定速走行の
安定化がなされるわけである。

ここで、第２図の切換弁１４の作動回路の動作を説明す
る。車速偏差が増大し、車速偏差検出スイッチ１ｒＩが
作動すると、抵抗２３とコンデンサ２４からなる積分回
路が作動し、コンデンサ２４の充電電圧がコンパレータ
２１の比較入力端に入力されるとともに、偏差増巾器２
ｏの出力がコンパレータの基準入力としてその基準入力
端に入力されており、比較入力が基準入力を越えた時点
でコンパレータ２１の出力が反転する。

コンパレータ２１は遅延時間作成回路２７の主体をなす
もので、その遅延時間は車速偏差に比例するわけである
。

この遅延時間作成回路２７の出力により、次設の切換弁
作動回路２８の駆動トランジスタをオンして切換弁１４
の励磁コイルを付勢する。

このようにして、切換弁１４の切換制御が行われるわけ
であるが、この切換弁１４の切換動作時に上述のように
オーパンニートまたはアンダシュートを生じる。それを
防止するために、第１の可変オリフィス１８および第２
の可変オリフィス１９の口径を制御することになる。

この可変オリフイスの動作について、第３図により説明
する。リニアソレノイド本体１１５が無励磁状態では、
スプール１２２の先端のニードル１２２ａと出力ポート
１２５の出力ポート内側端１２５ａの間で形成されるオ
リフィスはスジリンク１２３０反発作用全開の状態に置
かれている。

次にリニアソレノイド本体１１５が励磁状態になり、プ
ランジャ１１１への吸引力がスプリング１２３０反発力
に打ち勝つと、プランジャ１１７とともにロッド１２０
が右方に移動するため、ロッド１２０に押されて、スプ
ール１２２も右方に移動し、スプール１２２の先端のニ
ードル１２２ａと出力ポート内側端１２５ａで形成され
る可変オリフィスはその口径を絞られる。その絞り量は
＋Ｊ　ニアソレノイド本体１１５への励＠電流によって
、リニアに変化させることができるわけでおる。

ま友、ソレノイドコイル１１６への励磁をしゃ断すれば
、スプリング１２３の作用で元の全開状態に復帰するこ
とは言うまでもない。

Ｋ４図はこの発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。この第２の実施例では、切換弁１４と排気制御弁１
ｅの間に電気的に制御可能な可変オリフィス１８が介装
されて構成され、その他の構成要素は従来例と同様でお
る。

すなわち、この第２の実施例は第１の実施例における第
２の可変オリフィス１９を省略したものでちり、この第
２の実施例の作動については前述の第１の実施例とほと
んど同様であり、異なる点は可変オリフィス制御が、前
述したごとく、可変オリフィス１８のみでなされること
で、その作動は、 （１）　　負ＥＥ　Ｏオー　ハシエート時には、オリフ
ィス径を絞る。

（２）負圧のアンダシュート時には、オリフイス径をゆ
るめる。

などの制御により定速走行の安定化がなされるわけであ
る。

第５図はこの発明の第３の実施例を示すブロック図でち
る。この第３の実施例では、吸気制御弁１ｆと大気間に
電気的に制御可能な可変オリフィス１９が介装されて構
成され、その他の構成要素は従来例と同様である。

すなわち、この第３の実施例では、上記第１の実施例に
おける第１の可変オリフィス１１省略したもので、この
第３の実施例の作動については前述の第１の実施例とほ
とんど同様であり、異なる点は可変オリフィス制御が前
述したごとく、可変オリフィス１９のみでなされること
で、その作動は、 （１）　　負圧のオーバシュート時には、オリフィス径
をゆるめる。

（２）負圧のアンダシュート時には、オリフィス径を絞
る。

などの制御によジ定速走行の安定化がなされるわけであ
る。

なお、各可変オリフィスにおけるリニアソレノイド本体
１１５に代えて、ステップモータまたはＤＣモータを使
用し、ロッド１２０とスプール１２２をゴールネジで連
結しても前記第３図と同様に作動させることができ、可
変オリフィスはりニアソレノイド、ステップモータ、Ｄ
Ｃモータなどにより比較的簡単に構成できる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、車速偏差が検出され、
その値が所定値を越えると、外部負圧源の運転を開始す
るごとくヤ４成されているため、ポンプは常時運転され
ることなく、必要時のみ運転される結果、外部負圧源の
ポンプ動力の省エネルギ化が計られるとともに、ポンプ
および枢動モータの寿命が延び信頼性の向上が計られる
。

また、マニホルド負圧から外部負圧源への切換はポンプ
作動径車速偏差に比例し九時間後に実行されるが、この
切換時における外部負圧源の負圧変動が拡大し、車速偏
差が大きくなった場合には、可変オリフィス制御がなさ
れ、定速走行の安定化が計られる几め、極めて安定度の
増し、エンジンの負荷の如何にかかわらず定速走行が実
現される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の定速走行装置の一実施例のブロック
図、第２図は同上定速走行装置における切換弁の作動回
路の回路図、第３図は同上定速走行装置における可変オ
リフィスの構成ヲ示す断面図、第４図および第５図はそ
れぞれこの発明の定速走行装置の他の実施例の構成を示
すブロック図、第６図は従来の定速走行装置のブロック
図である。 １・・・アクチュエータ、４・・・スロットルバルブ、
６・・・エンジン％７・・・スピードメータ、８・・・
コントロールユニット、１２・・・外部負圧源、１４・
・・切換弁、１７・・・車速偏差検出スイッチ、１８・
・・Ｋｌの可変オリフィス、１９・・・第２の可変オリ
フィス、２７・・・遅延時間作成回路、２８・・・切換
弁作動回路。 なお、図中同一符号は同一または相当部分舎示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）負圧源として、エンジンの吸気マニホルド負圧、
   ならびに外部負圧源を併用するダイヤフラム式のアクチ
   ユエータによりスロツトルバルブを操作し、スロツトル
   開度を制御して車速を一定にする定速走行装置において
   、車速偏差を検出しその値が所定レべルを越えると作動
   する車速偏差検出スイツチ、この車速偏差検出スイツチ
   が作動すると前記外部負圧源を駆動させるとともに遅延
   時間作成回路により前記車速偏差に比例した遅延時間を
   作成し、前記外部負圧源の運転開始後前記遅延時間を経
   過した後切換弁を作動して前記アクチユエータへの供給
   負圧源をマニホルド負圧から外部負圧源側に切り換え制
   御する制御手段、前記アクチユエータの排気制御弁と切
   換弁の間または前記アクチユエータの吸気制御弁と大気
   間の少なくともいずれか一方に電気的に制御可能な可変
   オリフイスを介装してなる定速走行装置。
2. （２）可変オリフイスは排気制御弁と切換弁の間に設け
   られた第１の可変オリフイスと、前記吸気制御弁と大気
   間に設けられた第２の可変オリフイスとを有することを
   特徴とする特許請求の範囲第一項記載の定速走行装置。
3. （３）可変オリフイスは排気制御弁と切換弁の間のみに
   設けられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の定速走行装置。
4. （４）可変オリフイスは吸気制御弁と大気間のみに設け
   られることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の定
   速走行装置。