JP2590590B2 - 車両用定速走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車速う所望の目標速度に維持して、自動
車を自動走行させるための車両用定速走行装置に関す
る。

（従来の技術） この種の定速走行装置は、自動変速機を備えた自動車
に適用され、より具体的には、自動車がオーバドライブ
の最高速段で走行中にあるとき、その目標車速が設定さ
れて、定速走行制御が開始されると、目標車速に実車速
を一致させるべく、スロットル弁のスロットル開度が制
御され、また、このとき、実車速とスロットル開度の大
きさに応じて、自動変速機での変速操作が実施されるこ
とになる。ここで、自動変速機のシフトダウン及びシフ
トアップ操作は、車速とスロットル開度に応じて予め設
定されているシフトマップのシフトダウン線及びシフト
アップ線に基づいてなされるようになっている。

即ち、オーバドライブでの定速走行中、自動車が上り
坂を走行するような場合にあっては、その実車速が目標
車速から低下するが、この際、実車速を上昇させるべ
く、スロットル開度がシフトダウン線を越えて大きく開
かれれば、自動変速機は、オーバドライブの変速段から
シフトダウン操作される。このようなシフトダウンは、
自動車の加速を促進し、よって、その実車速は目標車速
に速やかに復帰することになる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、オーバドライブでの定速走行中、上述した
ように自動車が上り坂を走行するとき、この上り坂に於
ける勾配の程度や目標車速によっては、自動変速機での
シフトダウンが実施されて、実車速が目標車速に復帰す
ると、エンジンにかかる負荷が大きく低下し、これに伴
い、スロットル開度もまた大きく絞られることになる。
このような場合、スロットル開度が前述したシフトアッ
プ線を横切る程に減少されてしまうと、自動変速機は、
逆に、オーバドライブの変速段にシフトアップされるこ
とになる。ここで、上述した変速操作を招くような上り
坂が未だ続いているとすると、自動変速機に於いては、
オーバドライブからのシフトダウン及びオーバドライブ
へのシフトアップが繰り返して実施されることになり、
自動変速機の変速操作にハンチングが生じ、定速走行時
の乗り心地が悪化する虞がある。

上述した不具合は、スロットル開度に対してエンジン
の出力特性が線形となるように、その出力にゲイン補正
が加えられている場合に顕著なものとなる。

この発明は、上述した事情に基づいてなされたもの
で、その目的とするところは、オーバドライブでの定速
走行中、自動車が上り坂を走行する場合であっても、自
動変速機の変速操作にハンチングを生じさせることな
く、定速走行時の乗り心地を向上することができる車両
用定速走行装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） この発明は、エンジンに連結された自動変速機の変速
段を、車速とスロットル開度とに基づいて予め設定され
た変速パターンに従い変速させる変速制御手段と、エン
ジンの吸気系に配設されたスロットル弁を駆動し、前記
スロットル開度を調整するスロットル制御手段と、車両
の走行状態を検出する走行状態検出手段とを備え、走行
状態検出手段からの出力値に基づき、スロットル制御手
段及び変速制御手段の作動を制御し、車両を目標車速で
定速走行させる車両用定速走行装置において、この発明
の定速走行装置は更に、変速制御手段の変速パターン
中、最高速段へのシフトアップ線と前記最高速段からシ
フトダウン線との間に車速に応じて規定されたスロット
ル開度のための閾値線と、目標車速を維持するにあた
り、スロットル弁の目標開度を設定する目標開度設定手
段と、目標開度設定手段にて設定された目標開度と車速
に基づき閾値線から設定された設定閾値とを比較する比
較手段と、自動変速機が前記最高速段にあり且つ比較手
段により設定開度が設定閾値よりも大であるときには目
標開度を設定閾値に制限し、自動変速機の変速段を最高
速段に固定する変速段固定手段とを備えている。

（作用） 上述した定速走行装置によれば、車両が自動変速機の
変速段を最高速段にして定速走行中にあるとき、スロッ
トル開度は閾値線により設定される設定開度に制限され
ることから、スロットル弁のスロットル開度がシフトダ
ウン線を横切って増加することはなく、自動変速機の変
速段はその最高速段に固定される。

（実施例） 以下、図面を参照して、一実施例に係わる車両用定速
走行装置を説明する。

定速走行装置は、自動変速機１付のエンジン２を備え
た自動車に適用され、この場合、自動変速機１は、オー
バドライブの変速段を有している。

定速走行装置は、自動変速機１の変速操作、並びに、
スロットル弁３のスロットル開度を制御するためのコン
トローラ４を備えており、従って、コントローラ４から
は、自動変速機１の変速操作をなす油圧変速操作機構
５、並びに、スロットル弁３を駆動して、そのスロット
ル開度を可変するスロットル駆動機構、つまり、アクチ
ュエータ６に向け、制御信号が夫々出力されるようにな
っている。ここで、アクチュエータ６は、負圧駆動型ア
クチュエータであってもよいし、又は、スロットル弁３
の弁軸を回転させる電動モータ等でもよい。

コントローラ４からの制御信号は、各種のセンサ及び
スイッチからの信号に基づいて出力され、センサ類に
は、先ず、車速センサ７、スロットル開度センサ８等が
あり、また、スイッチ類には、メインスイッチ９、セッ
トスイッチ10、ストップランプスイッチ11、リジューム
スイッチ12、インヒビタスイッチ13及びアクセルスイッ
チ14等がある。

先ず、定速走行装置の基本的な作動に関して簡単に説
明する。自動変速機１の変速段を最高速段であるオーバ
ドライブにして、自動車が走行中、運転者が定速走行を
実施すべくメインスイッチ９をオン作動させ、そして、
スピードメータ（図示省略）にて所望の速度に達してい
ることを確認してから、セットスイッチ10をオン作動さ
せると、この時点での車速が目標車速に設定されて定速
走行制御が開始される。この後に於いて、コントローラ
４は、所定の制御則に基づき，目標車速と車速センサ７
から得られた実車速との間の偏差に応じ、アクチュエー
タ６を介してスロットル弁３のスロットル開度を制御
し、エンジン２の出力を調整して、実車速を目標車速に
維持させることになる。

ここで、スロットル開度に対するエンジン２の出力特
性は、第２図中、ほぼ破線で示されるようなものとなる
が、この実施例では、第２図中実線で示すように、スロ
ットル開度に対しエンジン２の出力特性が線形となるよ
うに、その出力にゲイン補正が実施されている。

また、通常の走行中、自動車が上り坂を走行すること
で、その実車速が低下し、そして、これに伴い、スロッ
トル開度が自動変速機１内のシフトマップに規定された
シフトダウン線を越えて大きく開かれるような場合にあ
っては、自動変速機１は、オーバドライブの変速段から
自動的にシフトダウンされ、これにより、自動車の加速
が促進される。従って、このようなシフトダウンが実施
されれば、その実車速は、速やかに目標車速まで上昇さ
れることになる。尚、実車速が目標車速に復帰し、そし
て、エンジン２にかかる負荷が軽減されると、スロット
ル開度は大きく絞られて、前記シフトマップのシフトア
ップ線を越えて減少する。この場合、自動変速機１の変
速段はシフトアップされて、オーバドライブの変速段に
戻され、これにより、オーバドライブ定速走行に復帰す
ることになる。

一方、オーバドライブでの定速走行中、運転者によっ
て、ブレーキペダル（図示省略）が踏み込まれ、ブレー
キペダルに連動しキャンセルスイッチとしてのストップ
ランプスイッチ11がオン作動すると、この時点で、定速
走行制御は解除される。尚、自動変速機１が中立位置に
切り換えられてエンジン２からの駆動力が車輪に伝達さ
れないときには、自動変速機１の変速レバー（図示省
略）に連動し且つキャンセルスイッチとして機能するイ
ンヒビタスイッチ13がオン作動して、定速走行制御が解
除され、これにより、エンジン２の吹上りが防止される
ようになっている。

また、第１図に示したリジュームスイッチ12は、ブレ
ーキペダルの踏み込みによる定速走行制御の解除後、そ
のオン作動により、定速走行制御を再開するためのもの
であるが、これのみの機能に限らず、定速走行制御中、
リジュームスイッチ12を押し続けることで、自動車を加
速させ、そして、リジュームスイッチ12から指を離した
時点での車速を新たな目標車速に設定する機能を付加す
ることもできるし、また、定速走行制御中、セットスイ
ッチ10が押し続けることで、自動車を減速させ、そし
て、セットスイッチ10から指を離した時点での車速を新
たな目標車速に設定する機能をセットスイッチ10にもた
せるようにしてもよい。

そして、この実施例では、自動車がオーバドライブで
の定速走行制御中、そのスロットル開度の最大許容値、
つまり、スロットル開度閾値θTHを規定する閾値線、即
ち、スロットル開度制限線Ｌが前述した自動変速機１の
シフトマップに付加されている。即ち、このシフトマッ
プには、第３図に示されているように、実車速Vaとスロ
ットル開度θａに基づき、破線のシフトアップ線即ち３
→ODシフト線、並びに、１点鎖線のシフトダウン線即ち
OD→３線が規定されており、そして、前述したスロット
ル開度制限線Ｌは、第３図から明らかなように３→ODシ
フト線とOD→３シフト線との間に位置し、且つ、これら
シフト線と同様な変化特性を有するようにして規定され
ている。尚、上述したシフトマップは、実際には、自動
変速機１自体の記憶装置内に記憶されており、従って、
自動変速機１では、コントローラ４から伝達される実車
速Va及びスロットル開度θａからシフトマップに従っ
て、その変速操作を自動的に実施する。

次に、第４図に示されているオーバドライブ（OD）制
御ルーチンに従い、コントローラ４により実行される定
速走行制御について説明する。

先ず、第４図のオーバドライブ制御ルーチンが開始さ
れるときには、前述したようにセットスイッチ10によ
り、目標車速Voが既に設定されており、また、このと
き、自動変速機１の変速段は、オーバドライブの変速段
に切り換えられている。従って、オーバドライブ制御ル
ーチンの開始時には、実車速Vaは、目標車速Voにあり、
また、そのスロットル開度θａは、第３図中破線の３→
ODシフト線よりも小さい値にある。

このような自動車の走行状態を前提として、ステップ
S1では、実車速Va及びスロットル開度θａが読み込ま
れ、次のステップS2にて、実車速Vaから第３図のスロッ
トル開度制限線Ｌに基づき、スロットル開度閾値θTHが
読み込まれる。

そして、ステップS3に至ると、このステップでは、ス
ロットル開度θａがスロットル開度閾値θTH以下である
か否かが判別される。ここで、この制御ルーチンが開始
された直後では、スロットル開度θａは、第３図中、破
線の３→ODシフト線よりも小さい値となっているから、
ステップS3での判別は正（Yes）となって、ステップS4
に進む。

ステップS4では、車速センサ７からのセンサ信号、つ
まり、実車速Vaをもとにして、この実車速Vaを目標車速
Voに維持すべく、スロットル弁３のスロットル補正量Δ
θが演算して求められる。ここで、スロットル補正量Δ
θは、実車速Vaと目標車速Voとの間の速度偏差、加速
度、並びに、この加速度を微分して得た加加速度を考慮
して算出されることになる。

そして、次のステップS5では、目標スロットル開度、
即ち、θａ＋Δθがスロットル開度閾値θTH以下か否か
が判別される。ここでの判別が正の場合には、ステップ
S6にて、先のステップS4で求めたスロットル補正量Δθ
だけ、スロットル弁３が駆動され、そして、上述の制御
サイクルを繰り返すことになる。従って、このようにし
て、スロットル開度θａがフィードバック制御されるこ
とにより、実車速Vaは、目標車速Voに維持されることに
なる。

ところで、上述したようにしてオーバドライブでの定
速走行制御が実施されているとき、自動車が上り坂に至
り、この上り坂を走行するような場合にあっては、実車
速Vaは、その目標車速Voから大きく低下することにな
る。従って、このような状況では、前述したステップS4
にて算出されるスロットル補正量Δθは、正の大きな値
となり、その目標スロットル開度（θａ＋Δθ）もまた
大きな値をとることになる。

ここで、目標スロットル開度（θａ＋Δθ）がその時
点でのスロットル開度閾値θTH以下である場合には、ス
テップS5での判別は正のままであるから、前述したよう
にステップS4で算出したスロットル補正量Δθに従い、
スロットル弁３が駆動されることになる。しかしなが
ら、ステップS5の判別が否（No）となる場合には、ステ
ップS7を経て、ステップS6に至ることになる。ステップ
S7では、スロットル補正量Δθは、Δθ＝θTH−θａの
式から算出される。即ち、ステップS5での判別が否とな
る場合には、その目標スロットル開度がスロットル開度
閾値θTH以上となることを意味しているが、この場合に
は、スロットル補正量Δθは、その時点でのスロットル
開度閾値θTHとスロットル開度θａとの間の偏差に設定
される。即ち、ステップS5の判別が否となる場合には、
次のステップS7にて、その目標スロットル開度は、スロ
ットル開度閾値θTHに設定されることになる。従って、
次のステップS6にて、スロットル弁３はスロットル開度
閾値θTHだけ開かれ、これにより、実車速Vaは、目標車
速Voに向けて上昇される。

次の制御サイクルが実行されるときには、実車速Vaが
上昇していることから、第３図から明らかなように、そ
のスロットル開度閾値θTHもまた大きくなり、従って、
この場合には、ステップS3での判別が正となって、前述
したステップが繰り返して実施されることになる。

尚、ステップS3での判別が否となるような場合、即
ち、スロットル開度θａが開く方向に可変されても、車
速Vaが更に低下するような場合には、ステップS8にて、
スロットル補正量Δθを０として、ステップS6を実施す
る。つまり、この場合、スロットル弁３は駆動されるこ
とはない。また、このような状況が所定時間継続する場
合には、オーバドライブでの定速走行を実施する状況で
はないと判断して、この定速走行制御を解除するように
してもよい。

上述の説明から明らかなように、オーバドライブでの
定速走行制御中、その目標車速Voに実車速Vaを維持すべ
く、スロットル弁３のスロットク開度θａが制御されて
も、このスロットル開度θａは、第３図のシフトマップ
に規定されたスロットル開度制限線Ｌから求められるス
ロットル開度閾値θTHを越えて大きく開かれることはな
い。従って、オーバドライブでの定速走行中、スロット
ル弁３のスロットル開度θａが第３図に１点鎖線で示し
たOD→３シフト線を越えて、大きく開かれるようなこと
はない。この結果、定速走行制御中、自動変速機１の変
速段は、オーバドライブの変速段に維持されることか
ら、この自動変速機１での変速操作にハンチングが生じ
たりするようになことはなく、定速走行制御時での乗り
心地が悪化するようなこともない。

また、第２図に示したように、エンジン２の出力特性
にゲイン補正を加えて、スロットル開度θａに対しエン
ジン２の出力が線形に変化するようにすると、特定の目
標車速や上り坂の勾配の程度によっては、定速走行制御
中、自動変速機１の変速操作にハンチングが生じ易い
が、このような場合でも、上述したようにスロットル開
度θａの値をスロットル開度制限線Ｌ以内に確実に抑え
るようにしてあるから、変速操作にハンチングが生じる
ことはない。

上述したオーバドライブ制御ルーチンを実施する制御
系を簡単なブロックで示せば、第５図のようになる。こ
の第５図から明らかなように、スロットル弁３は、スロ
ットル開度θａとスロットル開度閾値θTHとの比較から
スロットル補正量Δθが求められ、このスロットル補正
量Δθに基づき、アクチュエータ６、即ち、スロットル
弁３が駆動されることになる。

この発明は、上述した一実施例に制約されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば、オーバドライ
ブでの定速走行中、スロットル開度をスロットル開度閾
値以内に制限する具体的な方法に関しては色々と考えら
れ、第４図に示したフローチャートでの方法に制限され
るものではない。

また、第３図のシフトマップに於いて、スロットル開
度制限線Ｌは、OD→３シフト線と３→ODシフト線との間
のほぼ中央に位置しているが、この制限線Ｌを３→ODシ
フト線側に位置付けるようにしてもよく、このようにす
れば、スロットル開度θａの許容最大値を大きく確保で
きることになる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明の車両用定速走行装置
によれば、自動変速機の変速段を最高速段にして車両が
定速走行中にあるときには、スロットル弁のスロットル
開度がシフトアップ線とシフトダウン線との間に規定さ
れた閾値線以内に制限させるので、スロットル開度がシ
フトダウン線を越えて大きく増加することはない。従っ
て、最高速段での定速走行中、例えば車両が上り阪を走
行するような状況にあっても、自動変速機の変速段は最
高速段に維持され、その変速操作にハンチングが生じる
ことはなく、車両の乗り心地を向上できる等の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の一実施例を示し、第１図は、定速走
行装置の概略構成図、第２図は、スロットル開度に対す
るエンジンの出力特性を示すグラフ、第３図は、車速と
スロットル開度とで規定されるスロットル開度制限線を
示すグラフ、第４図は、オーバドライブ制御ルーチンを
示すフローチャート、第５図は、制御ルーチンを実施す
る概略的なブロック図である。 １……自動変速機、３……スロットル弁、４……コント
ローラ、５……油圧変速操作機構、６……アクチュエー
タ、７……車速センサ、８……スロットル開度センサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンに連結された自動変速機の変速段
   を、車速とスロットル開度とに基づいて予め設定された
   変速パターンに従い変速させる変速制御手段と、 前記エンジンの吸気系に配設されたスロットル弁を駆動
   し、前記スロットル開度を調整するスロットル制御手段
   と、 車両の走行状態を検出する走行状態検出手段とを備え、 前記走行状態検出手段からの出力値に基づき、前記スロ
   ットル制御手段及び前記変速制御手段の作動を制御し、
   車両を目標車速で定速走行させる車両用定速走行装置に
   おいて、 前記変速制御手段の前記変速パターン中、最高速段への
   シフトアップ線と前記最高速段からシフトダウン線との
   間に車速に応じて規定されたスロットル開度のための閾
   値線と、 目標車速を維持するにあたり、前記スロットル弁の目標
   開度を設定する目標開度設定手段と、 前記目標開度設定手段にて設定された目標開度と前記閾
   値線から車速に基いて設定された設定閾値とを比較する
   比較手段と、 前記自動変速機が前記最高速段にあり且つ前記比較手段
   により前記目標開度が前記設定閾値よりも大であるとき
   には前記目標開度を前記設定閾値に制限し、前記自動変
   速機の変速段を前記最高速段に固定する変速段固定手段
   とを備えたことを特徴とする車両用定速走行装置。