JP2522490B2 - 車速自動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の目的】

（産業上の利用分野） この発明は、車両の走行速度をある設定した速度に自
動的に制御するのに使用される車速自動制御装置に関す
るものである。 （従来の技術） この種の車速自動制御装置としては、従来より種々の
構成のものがあるが、そのなかには、実車速に比例した
動作データを出力する車速センサーと、クルーズ指令信
号を出力するコマンドスイッチと、前記コマンドスイッ
チを操作に応答して前記車速センサーの動作データを記
憶する車速記憶手段と、スロットルバルブを駆動するア
クチュエータと、実車速と記憶車速との差に対応して前
記アクチュエータに指令を送る制御手段とを備えた車速
自動制御装置があった。 この車速自動制御装置では、コマンドスイッチのうち
セットスイッチをON操作したのち、OFF操作することに
より、前記OFF操作時の車速が記憶され、この記憶車速
と実車速との差に対応して制御手段がアクチュエータに
対して指令を送り、このアクチュエータの作動によって
スロットバルブを駆動して、実車速を上記記憶車速に調
整して定速走行する。また、定速走行中において、追越
しなどで一時的に加速する場合には、アクセルペダルの
踏込み操作によって直接スロットバルブを駆動して実車
速を増加させているが、この状態で実車速が記憶車速に
所定車速iKm/hを加えた車速以上になると、制御手段が
アクチュエータを零位置（キャンセル位置）に戻し、ア
クチュエータの作動に関係なくアクセルペダルの踏込み
操作を優先して実車速を増加させており、アクセルペタ
ルの踏込み操作を中止して実車速が記憶車速に所定車速
jKm/hを加えた車速（ただし、ｉ＞ｊ）以下になると、
零位置にあったアクチュエータを記憶車速に対応した作
動位置に復帰させ、再び記憶車速に基づいた定速走行に
移行する。 したがって、高速道路等において、一定の車速で定則
走行する場合や、前記定速走行中に追越し等で一時的に
加速する場合などに大変便利なものである。 （発明が解決しようとする問題点） ところが、上記した従来の車速自動制御装置では、追
越しなどによる一時点な加速が終了して、実車速が記憶
車速に所定車速jKm/hを加えた車速以下になった際、零
位置に戻っていたアクチュエータを記憶車速に対応した
位置に復帰させているが、例えば負圧制御式のアクチュ
エータを用いた場合には、前記アクチュエータに制御手
段の指示によって反応しない時間帯があるため、その分
だけアクチュエータの作動量が不足し、実車速が記憶車
速よりも低下してしまういわゆるアンダーシュート状態
が発生するという問題点があった。 また、上記の問題点を解決するために、制御式（Ｋ・
α＋∈）・ＧにおけるＫ定数を定速走行時に適合したも
のよりも大きい値に設定し、実車速と記憶車速との差に
対応して迅速な制御を行うことによってアンダーシュー
トを急速に収束にさせるようにする考えもあるが、Ｋ定
数が大きい値に設定されているので、定速走行時におい
て道路状態の変化により僅かな実車速の変化に対しても
アクチュエータを敏感に作動させることとなるため、定
速走行時に乗りごこちを損うという問題点があった。 （発明の目的） そこでこの発明は、上述した従来の問題点に着目して
なされたもので、定速走行中に一時的な加速をし、そし
て前記加速が終了した後に再び定速走行に移行する際の
アンダーシュート状態を防止すると共に、定速走行時の
乗りごこちの悪化を防止することができるようにした車
速自動制御装置を提供することを目的としている。

【発明の構成】 （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するためのこの発明に係る車速自動
制御装置の構成を第１図に示す機能ブロック図を用いて
説明すると、実車速に比例した動作データを出力する車
速センサー１と、クルーズ指令信号を出力するコマンド
スイッチ２と、前記コマンドスイッチ２の操作に応答し
て前記車速センサー１の動作データを記憶する車速記憶
手段３と、スロットバルブ４を駆動するアクチュエータ
５と、実車速と記憶車速との差に対応して前記アクチュ
エータ５に指令を送り且つ実車速が記憶車速に所定車速
iKm/hを加えた車速以上になった場合はアクチュエータ
５をキャンセル状態にすると共に実車速が記憶車速に所
定車速jKm/hを加えた車速（ただし、ｉ＞ｊ）以下にな
った場合にはアクチュエータ５を作動状態にすると同時
にアクチュエータ５に対し微小時間のイニシャライズ制
御を行う制御手段６と、を備えたものである。 （作用） この発明に係る車速自動制御装置において、第１図に
示したように、車速記憶手段３に記憶された車速に基づ
いて定速走行中、例えば追越しなどのために一時的に加
速し場合には、実車速が記憶車速に所定車速iKm/hを加
えた車速以上になったときに、制御手段６によってアク
チュエータ５をキャンセル状態にして零位置に戻し、ア
クチュエータ５の作動に関係なくアクセルペダルにより
スロットルバルブ４を駆動して実車速を増加させ、この
状態から加速を終了して減速に移り、実車速が記憶車速
に所定車速jKm/hを加えた車速（ただし、ｉ＞ｊ）以下
になった際、制御手段６によって再びアクチュエータ５
が定速走行に復帰すると同時に、前記アクチュエータ５
に対し制御手段６が微小時間のイニシャライズ制御を行
う。 したがって、キャンセル状態のアクチュエータ５が、
零位置から記憶車速に対応した作動位置に復帰した際、
制御手段６の指示に従って反応しないアクチュエータ５
の非作動時間による作動量不足を、微小時間のイニシャ
ライズ制御で補う。 （実施例） 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 第２図〜第５図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。 第２図は、車速自動制御装置の回路構成を示す説明図
であって、第２図において、11は実車速に比例した動作
データを出力する車速センサー（第１図に示す車速セン
サー１に対応）、12はクルーズ指令信号を出力するコマ
ンドスイッチ（第１図に示すコマンドスイッチ２に対
応）であり、このコマンドスイッチ12には、セットスイ
ッチ12a、リジュームスイッチ12bおよびアクセルスイッ
チ12cが含まれる。そして、前記車速センサー11および
コマンドスイッチ12からの出力は各々コントローラ13内
のインターフェース14およびインターフェース15を経て
同じくコントローラ13内の制御部であるマイクロコンピ
ュータ16に入力される。このマイクロコンピュータ16に
は、前記コマンドスイッチ12のうちセットスイッチ12a
のON操作後のOFF操作に応答して前記OFF操作時の車速
（実車速）を車速センサー11から出力する動作データ
（パルス信号数）で記憶する車速記憶手段（第１図に示
す車速記憶手段３に対応）と、前記車速センサー11から
出力する実車速に比例したパルス信号数と前記車速記憶
手段に記憶された記憶車速に比例したパルス信号数とを
比較してその差に対応して後述するアクチュエータ20に
対し作動指令を送り、且つ前記記憶車速に基づいた定速
走行中において追越しなどの一時的な加速によって実車
速が記憶車速に所定車速iKm/hを加えた車速以上となっ
た場合には後述するリレー35をOFF状態にして同アクチ
ュエータ20をキャンセル状態にすると共に、前記加速終
了後の減速によって実車速が記憶車速に所定車速jKm/h
を加えた車速（ただし、ｉ＞ｊ）以下になった場合には
リレー35をON状態にして同アクチュエータ20を作動状態
にすると同時に、同アクチュエータ20に対し微小時間の
イニシャライズ制御を行う制御手段（第１図に示す制御
手段６に対応）と、を内蔵している。 20はアクチュエータ（第１図に示すアクチュエータ５
に対応）であり、このアクチュエータ20は、第３図にも
示すように、ベントバルブ21と、セーフティバルブ22
と、バキュームバルブ23とを備え、ベントバルブ21とセ
ーフティバルブ22の各々一端は大気開放となっていると
共に、バキュームバルブ23の一端はインテークマニーホ
ールド（負圧源）に接続している。また、各バルブ21,2
2,23の他端は、ケーシング25とダイヤフラム26の片面側
（第３図右面側）とにより形成された負圧室27に連通し
ており、ダイヤフラム26の他面側（第３図左面側）には
コントロールワイヤ28の一端側が接続していると共に、
コントロールワイヤ28の他端側は図示しないスロットル
バルブ（第１図に示すスロットルバルブ４に対応）を駆
動するスロットルバルブ軸29に連結している。 さらに、31はコントローラ13内にあってマイクロコン
ピュータ16からの出力に応じてベントバルブ21をON・OF
F制御するベントバルブ用スイッチング部、32は同じく
コントローラ13内にあってマイクロコンピュータ16から
の出力に応じてバキュームバルブ23をON・OFF制御する
バキュームバルブ用スイッチング部、33は同じくコント
ローラ13内にあってマイクロコンピュータ16からの出力
に応じてアクチュエータ20に対する電源供給をON・OFF
制御するアクチュエータ用スイッチング部であり、この
際の電源供給のON・OFFはリレーコイル35aおよびリレー
スイッチ35bから成るリレー35を介してなされる。 また、37はブレーキスイッチ、38はブレーキランプで
あって、ブレーキ操作した際にシステムをキャンセルす
るための信号がコントローラ13内のインターフェース39
を経てマイクロコンピュータ16内に入力される。 さらに、41は定電圧回路、42はリセット回路、43は電
源、44は制御装置用のメインスイッチ、45はクルーズラ
ンプである。 次に、上記のマイクロコンピュータ16に内蔵している
機能実現手段について、第４図に示すフローチャートを
用いて詳細に説明する。 このプログラムは、メインスイッチ44をON状態にする
ことによって作動を開始し、この状態で、車速センサー
11が実車速に比例した動作データであるパルス信号を出
力し、このパルス信号をマイクロコンピュータ16が常時
認識している。 まず、ステップ101において、アクチュエータ20に対
して電源供給をON・OFF制御するリレー35のOFF制御を認
識させるRELAY OFFフラグをリセットし、次のステップ1
02において、クルーズ中のリレー35がOFF状態からON状
態になった際のイニシャライズ制御の開始を認識させる
RELAY INI（イニシャライズ）フラグをリセットする。
そして、次のステップ103において、クルーズ中である
か否かを判断し、クルーズ中でないと判断した場合（N
O）には、ステップ101に戻ってクルーズ状態になるまで
ステップ101〜ステップ103の間でループ状態で待機して
いる。 また、前記ステップ103において、クルーズ中である
と判断した場合（YES）には、ステップ104において、ク
ルーズ中の実車速が記憶車速に所定車速iKm/hを加えた
車速以上であるか否か、すなわち所定車速iKm/h≦実車
速−記憶車速であるか否かを判断し、実車速が記憶車速
に所定車速iKm/hを加えた車速以上であると判断した場
合（YES）には、ステップ105において、RELAY OFFフラ
グを“1"にし、ステップ106において、RELAY INIフラグ
を“1"にして、ステップ107において、アクチュエータ
用スイッチング部33への通電を遮断してリレー35をOFF
状態にし、ステップ103に戻る。 また、前記ステップ104において、実車速が記憶車速
に所定車速iKm/hを加えた車速未満であると判断した場
合（NO）には、ステップ120において、実車速が記憶車
速に所定車速jKm/hを加えた車速（ｉ＞ｊ）以下である
か否か、すなわちjKm/h≧実車速−記憶車速であるか否
かを判断する。 そして、前記ステップ120において、実車速が記憶車
速に所定車速jKm/hを加えた車速を越えていると判断し
た場合（NO）には、ステップ121において、RELAY OFFフ
ラグが“1"であるか否かを判断する。 また、前記ステップ120において、実車速が記憶車速
に所定車速jKm/hを加えた車速以下であると判断した場
合（YES）には、ステップ130において、RELAY OFFフラ
グが“1"であるか否かを判断する。 そして、前記ステップ120において、RELAY OFFフラグ
が“1"であると判断した場合（YES）には、ステップ107
に移行する。また、前記ステップ121において、RELAY O
FFフラグが“1"でないと判断した場合（NO）には、ステ
ップ122において、アクチュエータ用スイッチング部33
に通電してリレー35をON状態にし、次のステップ123に
おいて、ベントバルブ用スイッチング部31およびバキュ
ームバルブ用スイッチング部32をON・OFF制御してアク
チュエータ20の各バルブ21,22,23を作動させ、記憶車速
に基づいた車速制御を行ってステップ103に戻る。 さらに、前記ステップ130において、RELAY OFFフラグ
が“1"でないと判断した場合（NO）には、ステップ122
に移行する。また、ステップ130において、RELAY OFFフ
ラグが“1"であると判断した場合（YES）には、ステッ
プ131において、RELAY INIフラグが“1"であるか否かを
判断する。 そして、前記ステップ131において、RELAY INIフラグ
が“1"でないと判断した場合（NO）には、ステップ122
に移行する。また、ステップ131において、RELAY INIフ
ラグが“1"であると判断した場合（YES）には、ステッ
プ132において、RELAY OFFフラグとRELAY INIフラグと
を共にリセットし、次のステップ133において、アクチ
ュエータ用スイッチング部33に通電してリレー35をON状
態にすると同時にアクチュエータ20が再作動した際の当
該アクチュエータ20の作動不足を補う微小時間のRELAY
OFF INI（イニシャライズ）を算出し、次のステップ134
において、前記ステップ133で算出したRELAY OFF INIを
アクチュエータ20に対し加えてステップ103に戻る。 次に、上記構成による車速自動制御装置の種々の動作
について、第５図を含めて説明する。 最初に定速走行の場合を説明する。 まず、車速自動制御装置を作動されるためには、メイ
ンスイッチ44をON状態にしておく。このとき、車速セン
サー11は実車速に比例した動作データであるパルス信号
を出力しており、このパルス信号をコントローラ13内の
マイクロコンピュータ16に入力して一定時間でサンプリ
ングし、実車速に比例したパルス信号数を常時マイクロ
コンピュータ16に認識させている。この状態において、
セットスイッチ12aをON状態にしてセット信号をマイク
ロコンピュータ16に入力させた後に、セットスイッチ12
aをOFF状態にしてセット信号が解除されると、クルーズ
ランプ45が点灯すると同時に、第４図に示すプログラム
のステップ103がクルーズ中である（YES）と判断し、こ
のときの実車速と記憶車速との間に差が生じないため、
ステップ104が“NO"と判断すると共に、ステップ120が
“YES"と判断し、RRELAY OFFフラグおよびRELAY INIフ
ラグはそれぞれステップ101およびステップ102でリセッ
ト状態にしているので、ステップ130が“NO"と判断し、
ステップ122でアクチュエータ用スイッチング部33に通
電してリレー35のリレーコイル35aを励磁し、リレース
イッチ35bを吸引してアクチュエータ20を作動状態に
し、ステップ123で車速制御を行う。 すなわち、ベントバルブ21およびセーフティバルブ22
をON状態にすることによって閉じて負圧室27を大気と遮
断し、且つバキュームバルブ23をON状態にすることによ
って開いて負圧室27内に負圧の導入し、コントロールワ
イヤ28を介してスロットルバルブ軸29が所定位置で保持
される。この後は、アクセルペダルを離してもスロット
バルブ軸29は所定位置で保持されるため、定速走行が行
われる。そして、これ以後においては、検出される実車
速に比例したパルス信号数が、上記記憶されたパルス信
号数（すなわち記憶車速）と等しくなるようにアクチュ
エータ20に対して指令を送り、ベントバルブ用スイッチ
ング部31およびバキュームバルブ用スイッチング32を介
してそれぞれベントバルブ21およびバキュームバルブ23
をON・OFF制御することによってアクチュエータ20の負
圧室27内の負圧状態を制御し、例えば実車速が記憶車速
よりも所定値だけ小さくなっているときには、マイクロ
コンピュータ16によって制御されるバキュームバルブ用
スイッチング部32の作動により、バキュームバルブ23を
ON状態にして負圧室27内に負圧導入し、これによりスロ
ットルバルブ軸29をバルブ開方向に若干回動させて車速
を増大させる。一方、実車速が記憶車速よりも所定値だ
け大きくなったときには、マイクロコンピュータ16によ
って制御されるベントバルブ用スイッチング部31の作動
により、ベンドバルブ21をOFF状態にして負圧室27内に
大気を導入し、これによってスロットルバルブ軸29をバ
ルブ閉方向に若干回動させて車速を低下させる。そし
て、このような動作を繰り返すことによって車速を一定
に制御する。 次に、追越しなどにおけるアクセルペダルの踏込み操
作による一時的な加速について説明する。 定速走行中にアクセルペダルの踏込み操作を行い、第
５図に示すように、実車速がRELAY OFF LINE、すなわ
ち、記憶車速に所定車速iKm/hを加えた車速以上となっ
たとき、第４図に示すステップ104が“YES"と判断し、
ステップ105およびステップ106でRELAY OFFフラグおよ
びRELAY INIフラグが“1"になり、ステップ107がリレー
35をOFF状態にする。 つまり、アクチュエータ用スイッチング部33への通電
が遮断されてリレー35がOFF状態になるため、アクチェ
ータ20の各バルブ21,22,23への通電が遮断され、負圧室
27内に大気が導入されてアクチュエータ20は零位置に戻
る。したがって、アクチュエータ20がアクセルペダルに
よるスロットバルブ軸21の作動を妨げることはなく、ア
クセルペダルの踏込み操作に対応した加速を行う。 そして、追越しなどの一時的な加速が終了し、第５図
に示すように、実車速がRELAY ON LINE、すなわち記憶
車速に所定車速jKm/hを加えた車速以下になったとき、
第４図に示すステップ104が“NO"と判断すると共に、ス
テップ120が“YES"と判断し、このときのRELAY OFFフラ
グとRELAY INIフラグとが共に“1"の状態であるため、
ステップ130およびステップ131が共に“YES"と判断し、
ステップ132でRELAY OFFフラグおよびRELAY INIフラグ
をリセットし、ステップ133でリレー35をON状態にする
と共に、RELAY OFF INIを算出し、ステップ134でRELAY
OFF INIを出力する。 つまり、実車速がRELAY ON LINE以下になった場合に
は、アクチュエータ用スイッチング部33に通電してリレ
ー35をON状態にすると同時に、バキュームバルブ用スイ
ッチング部32を微小時間，すなわちそのときの記憶車速
に対応した時間で、例えば大型の負圧制御式アクチュエ
ータ20の場合にはおおよそ約100mmsecでON状態にする。 したがって、制御式（Ｋ・α＋∈）・ＧにおけるＫ定
数を、定速走行時に適合した値に設定したときでも、第
５図の破線で示す従来において同一のＫ定数を設定した
場合のように、実車速が記憶車速よりも一時的に落込む
アンダーシュート状態になるのを防止し、実車速が滑ら
かに記憶車速に移行することが可能になる。 なお、上記した実施例では、負圧制御式のアクチュエ
ータ20を例に挙げて説明したが、正圧制御式のアクチュ
エータや、ポンプ駆動による負圧制御式のアクチュエー
タなどでも、この発明の技術的な範囲に含まれることは
言うまでもないことである。

【発明の効果】

以上説明してきたように、この発明に係る車速自動制
御装置によれば、実車速に比例した動作データを出力す
る車速センサーと、クルーズ指令信号を出力するコマン
ドスイッチと、前記コマンドスイッチの操作に応答して
前記車速センサーの動作データを記憶する車速記憶手段
と、スロットルバルブを駆動するアクチュエータと、実
車速と記憶車速との差に対応して前記アクチュエータに
指令を送り且つ実車速が記憶車速にiKm/hを加えた車速
以上になった場合にはアクチュエータをキャンセル状態
にすると共に実車速が記憶車速に所定車速jKm/hを加え
た車速（ただし、ｉ＞ｊ）になった場合にはアクチュエ
ータを作動状態にすると同時にアクチュエータに対し微
小時間のイニシャライズ制御を行う制御手段と、を備え
た構成としたことにより、定速走行中に追越しなどの一
時的な加速をした際、加速終了後に実車速が記憶車速に
所定車速jKm/hを加えた車速以下になったとき、アクチ
ュエータに対し微小時間のイニシャライズ制御を行うた
め、制御式（Ｋ・α＋∈）・ＧにおけるＫ定数を定速走
行に適合した値に設定した場合でも、実車速を記憶車速
に復帰させる際、アンダーシュート状態になるのを防止
することができ、しかも定速走行時にアクチュエータが
過敏な反応を示すことがないため、定速走行時の乗りご
ごちを損うことがないという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る車速自動制御装置の一実施態様
による構成を示す機能ブロック図、第２図はこの発明に
係る車速自動制御装置の回路構成を示す説明図、第３図
は第２図のアクチュエータの構造を示す断面図、第４図
は第２図のマイクロコンピュータに内蔵された制御プロ
グラムを示すフローチャート、第５図は定速走行時に一
時的な加速をした際の車速とリレーおよびバキュームバ
ルブとの関係を示す時間経過図である。 １……車速センサー、 ２……コマンドスイッチ、 ３……車速記憶手段、 ４……スロットルバルブ、 ５……アクチュエータ、 ６……制御手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実車速に比例した動作データを出力する車
   速センサーと、クルーズ指令信号を出力するコマンドス
   イッチと、前記コマンドスイッチの操作に応答して前記
   車速センサーの動作データを記憶する車速記憶手段と、
   スロットルバルブを駆動するアクチュエータと、実車速
   と記憶車速との差に対応して前記アクチュエータに指令
   を送り且つ実車速が記憶車速に所定車速iKm/hを加えた
   車速以上になった場合にはアクチュエータをキャンセル
   状態にすると共に実車速が記憶車速に所定車速jKm/hを
   加えた車速（ただし、ｉ＞ｊ）以下になった場合にはア
   クチュエータを作動状態にすると同時にアクチュエータ
   に対し微小時間のイニシャライズ制御を行う制御手段
   と、を備えたことを特徴とする車速自動制御装置。