JP2871169B2 - 車両用定速走行装置 - Google Patents
車両用定速走行装置Info
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- JP2871169B2 JP2871169B2 JP3147153A JP14715391A JP2871169B2 JP 2871169 B2 JP2871169 B2 JP 2871169B2 JP 3147153 A JP3147153 A JP 3147153A JP 14715391 A JP14715391 A JP 14715391A JP 2871169 B2 JP2871169 B2 JP 2871169B2
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両、特に自動車を一
定な車速で走行させるようにスロットル開度を自動制御
する車両用定速走行装置に関する。
定な車速で走行させるようにスロットル開度を自動制御
する車両用定速走行装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の車両用定速走行制御装置の
ように、エンジン,車体等のプラントの動特性が時間と
ともに変動するような制御対象に対し、そのロバスト性
を確保するために様々な制御則が考案されている。自動
車などの車両を自動的に定速走行させるための制御装置
としては、車両の実車速を検出する車速検出手段と、運
転者の意志により目標車速を設定し、定速走行装置の開
始と解除および目的車速を増減速を入力する目標車速設
定装置と、車両のエンジンのスロットル開度を変化させ
るアクチュエータと、車両の実車速と前記目標車速とか
ら、アクチュエータに駆動信号を出力するコントローラ
を具備し、それらから実車速と、スロットルバルブ開度
を検出し、各々の変化分と実車速と目標車速との偏差を
算出し、あらかじめ定められたフィードバックゲインを
用いて、実車速が目標車速となるように制御量を算出
し、アクチュエータを駆動して、スロットルバルブ開度
を調節する定速走行制御を実現している。
ように、エンジン,車体等のプラントの動特性が時間と
ともに変動するような制御対象に対し、そのロバスト性
を確保するために様々な制御則が考案されている。自動
車などの車両を自動的に定速走行させるための制御装置
としては、車両の実車速を検出する車速検出手段と、運
転者の意志により目標車速を設定し、定速走行装置の開
始と解除および目的車速を増減速を入力する目標車速設
定装置と、車両のエンジンのスロットル開度を変化させ
るアクチュエータと、車両の実車速と前記目標車速とか
ら、アクチュエータに駆動信号を出力するコントローラ
を具備し、それらから実車速と、スロットルバルブ開度
を検出し、各々の変化分と実車速と目標車速との偏差を
算出し、あらかじめ定められたフィードバックゲインを
用いて、実車速が目標車速となるように制御量を算出
し、アクチュエータを駆動して、スロットルバルブ開度
を調節する定速走行制御を実現している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフィードバック制御を基本とした従来の定速走行装
置においては、搭載する車種によってエンジンの種類,
排気量,減速比,車両重量,空気抵抗値等が異なるた
め、車種毎の制御性能を最適とするためには、そのチュ
ーニングに多大な時間と費用が掛かってしまうという課
題があった。
うなフィードバック制御を基本とした従来の定速走行装
置においては、搭載する車種によってエンジンの種類,
排気量,減速比,車両重量,空気抵抗値等が異なるた
め、車種毎の制御性能を最適とするためには、そのチュ
ーニングに多大な時間と費用が掛かってしまうという課
題があった。
【0004】さらに、従来の定速走行制御に用いられて
きたPID制御や制御パラメータが固定された制御手法
では上り坂や下り坂で制御対象の動特性が変動し、リジ
ューム時になめらかに車速収束しにくく、オーバーシュ
ートが生じたり、スロットル開度が必要以上に変動し、
乗車フィーリングが悪化するという問題があった。
きたPID制御や制御パラメータが固定された制御手法
では上り坂や下り坂で制御対象の動特性が変動し、リジ
ューム時になめらかに車速収束しにくく、オーバーシュ
ートが生じたり、スロットル開度が必要以上に変動し、
乗車フィーリングが悪化するという問題があった。
【0005】本発明は、上記のような従来の問題を解決
しようとするもので、プラントの動特性が変動する場合
や車種が変わっても、チューニングの手間がかからず、
オーバーシュートがなく、かつ無駄なスロットル開度の
変動が少ない車両用定速走行装置を提供することを目的
とする。
しようとするもので、プラントの動特性が変動する場合
や車種が変わっても、チューニングの手間がかからず、
オーバーシュートがなく、かつ無駄なスロットル開度の
変動が少ない車両用定速走行装置を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、 (1)車両の実車速V(t)を検出する車速検出装置
と、運転者の意志により目標車速Vsetを設定する目
標車速設定装置と、定速走行装置の開始と解除を行う定
速走行指令装置と、車両のエンジンのスロットル開度を
変化させるアクチュエータと、アクチュエータ現在位置
検知装置と、車両の実車速V(t)と目標車速Vset
と前記アクチュエータの現在位置からアクチュエータに
駆動信号を出力するコントローラとを具備し、そのコン
トローラ内には車速の目標軌跡Vd(t)を出力する目
標軌跡生成装置と、V(s)/U(s)=b/(sn+
an-1・sn-1+…+a0)(sはラプラス演算子、nは
自然数)によって表現可能な一入力一出力のエンジンの
制御対象に対し、その制御入力u(t)の演算課程にお
いて、e(t)をe(t)=Vd(t)−V(t)によ
って定義される偏差、ki(>0,i=n−1〜0)を
偏差フィードバック係数、目標偏差特性をdne(t)
/dtn=−kn-1・dn-1e(t)/dtn-1…−k0・
e(t)、bestを制御入力特性とし、目標軌跡生成
装置の出力と微小時間L以前のアクチュエータへの制御
入力u(t−L)から、適応制御の一種であるタイムデ
ィレイコントロールによりアクチュエータへの制御入力
u(t)をu(t)=u(t−L)+〔−dnV(t−
L)/dtn+dnVd(t)/dtn+kn-1・dn-1e
(t)/dtn-1+…+k0・e(t)〕/bestによ
って演算する制御量演算装置と、過去のn個の時点の車
速と1階〜n階までの車速の微分値と過去のn個の時点
の制御入力とから入力特性bとan-1〜a0をn個の連立
方程式の解として求める制御プラント推定装置を備え、
入力特性bの推定値を前記bestとする。
成するため、 (1)車両の実車速V(t)を検出する車速検出装置
と、運転者の意志により目標車速Vsetを設定する目
標車速設定装置と、定速走行装置の開始と解除を行う定
速走行指令装置と、車両のエンジンのスロットル開度を
変化させるアクチュエータと、アクチュエータ現在位置
検知装置と、車両の実車速V(t)と目標車速Vset
と前記アクチュエータの現在位置からアクチュエータに
駆動信号を出力するコントローラとを具備し、そのコン
トローラ内には車速の目標軌跡Vd(t)を出力する目
標軌跡生成装置と、V(s)/U(s)=b/(sn+
an-1・sn-1+…+a0)(sはラプラス演算子、nは
自然数)によって表現可能な一入力一出力のエンジンの
制御対象に対し、その制御入力u(t)の演算課程にお
いて、e(t)をe(t)=Vd(t)−V(t)によ
って定義される偏差、ki(>0,i=n−1〜0)を
偏差フィードバック係数、目標偏差特性をdne(t)
/dtn=−kn-1・dn-1e(t)/dtn-1…−k0・
e(t)、bestを制御入力特性とし、目標軌跡生成
装置の出力と微小時間L以前のアクチュエータへの制御
入力u(t−L)から、適応制御の一種であるタイムデ
ィレイコントロールによりアクチュエータへの制御入力
u(t)をu(t)=u(t−L)+〔−dnV(t−
L)/dtn+dnVd(t)/dtn+kn-1・dn-1e
(t)/dtn-1+…+k0・e(t)〕/bestによ
って演算する制御量演算装置と、過去のn個の時点の車
速と1階〜n階までの車速の微分値と過去のn個の時点
の制御入力とから入力特性bとan-1〜a0をn個の連立
方程式の解として求める制御プラント推定装置を備え、
入力特性bの推定値を前記bestとする。
【0007】(2)制御プラント推定装置に用いる過去
のn個の時点の車速とその1階からn階までの微分値と
過去のn個の時点の制御入力は車速のn階微分値の絶対
値が所定値よりも大きいときのみ入力特性bの推定に用
いるデータとする。
のn個の時点の車速とその1階からn階までの微分値と
過去のn個の時点の制御入力は車速のn階微分値の絶対
値が所定値よりも大きいときのみ入力特性bの推定に用
いるデータとする。
【0008】(3)セット,リジューム開始時の車速を
V0とすると、V0と制御プラントの係数a0とbを用
いて、初期制御入力u(0)=V0×a0/bとして与
える。ようにしたものである。
V0とすると、V0と制御プラントの係数a0とbを用
いて、初期制御入力u(0)=V0×a0/bとして与
える。ようにしたものである。
【0009】
【作用】本発明の上記した手段による作用は下記の通り
である。
である。
【0010】(1)実車速を目標車速に追従させるよう
にアクチュエータへの制御量を演算する際、V(s)/
U(s)=b/(sn+an-1・sn-1+…+a0)(sは
ラプラス演算子、nは自然数)によって表現可能な一入
力一出力のエンジンの制御対象に対し、入力配分特性b
が未知で制御入力特性bestと異なる場合に、過去の
n個の時点の車速と1階〜n階までの車速の微分値と前
記制御入力とから入力特性bとan-1〜a0を推定し、入
力特性の推定値bをbestに一致させることにより、
車速のオーバーシュートや、スロットル開度が必要以上
に変動を防ぐことができ、乗車フィーリングがbest
が固定の時に比較して大幅に向上し、車速を目標車速に
良好に追随させることができる。
にアクチュエータへの制御量を演算する際、V(s)/
U(s)=b/(sn+an-1・sn-1+…+a0)(sは
ラプラス演算子、nは自然数)によって表現可能な一入
力一出力のエンジンの制御対象に対し、入力配分特性b
が未知で制御入力特性bestと異なる場合に、過去の
n個の時点の車速と1階〜n階までの車速の微分値と前
記制御入力とから入力特性bとan-1〜a0を推定し、入
力特性の推定値bをbestに一致させることにより、
車速のオーバーシュートや、スロットル開度が必要以上
に変動を防ぐことができ、乗車フィーリングがbest
が固定の時に比較して大幅に向上し、車速を目標車速に
良好に追随させることができる。
【0011】(2)車速のn階微分値の絶対値が所定値
よりも大きいときのみ入力特性bの推定を行うことによ
り、入力特性bとan-1〜a0をn個の連立方程式の解と
して求める際、車速V(t)と制御入力u(t)の変動
があまり小さい時にbの計算誤差が大きくなるのを防
ぎ、bの推定精度を向上させる。その結果、車速のオー
バーシュートや、スロットル開度が必要以上に変動する
のを防ぐことができ、車速を目標車速に良好に追随させ
ることができる。
よりも大きいときのみ入力特性bの推定を行うことによ
り、入力特性bとan-1〜a0をn個の連立方程式の解と
して求める際、車速V(t)と制御入力u(t)の変動
があまり小さい時にbの計算誤差が大きくなるのを防
ぎ、bの推定精度を向上させる。その結果、車速のオー
バーシュートや、スロットル開度が必要以上に変動する
のを防ぐことができ、車速を目標車速に良好に追随させ
ることができる。
【0012】(3)セット,リジューム開始時の車速を
V0とすると、V0と制御プラントの係数a0とbを用
いて、定常走行中のスロットル開度は、V0×a0/b
と予測される。初期制御入力u(0)=V0×a0/b
として与えることにより、セットまたはリジューム動作
直前のスロットル開度になるまでアクチュエータを速や
かに起動させ、アクチュエータからスロットル機構部の
ワイヤの遊びのために生じる車速の一時的な低下を防
ぎ、速やかに車速をセットおよびリジューム時の目標車
速に良好に追随させることができる。
V0とすると、V0と制御プラントの係数a0とbを用
いて、定常走行中のスロットル開度は、V0×a0/b
と予測される。初期制御入力u(0)=V0×a0/b
として与えることにより、セットまたはリジューム動作
直前のスロットル開度になるまでアクチュエータを速や
かに起動させ、アクチュエータからスロットル機構部の
ワイヤの遊びのために生じる車速の一時的な低下を防
ぎ、速やかに車速をセットおよびリジューム時の目標車
速に良好に追随させることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の詳細について図面を用いて説
明する。
明する。
【0014】はじめに、車両用定速走行装置のシステム
構成および制御系の構成について説明する。
構成および制御系の構成について説明する。
【0015】図2は車両用定速走行装置のシステム構成
を概念的に示した構成を示すブロック図である。車両の
実車速を検出する車速検出装置1と運転者の意志により
目標車速を設定し、定速走行装置の開始と解除および目
的車速を増減速を入力する目標車速設定装置2と車両の
エンジン6のスロットル開度を変化させるアクチュエー
タ3と車両の実車速と目標車速とから、アクチュエータ
3に制御入力31を出力するコントローラ8と、アクチ
ュエータ3の変位36とアクセル開度37の大きい方を
スロットル開度に伝達するスロットル機構部5を備え、
定速走行しない時はアクセル開度37がスロットル開度
32に伝わる。定速走行開始信号を出力する定速走行指
令装置4より定速走行指令信号30が入力されると、コ
ントローラ8は車速検出装置1により実車速信号35と
目標車速設定装置2により設定された目標車速29を検
出し、目標車速29と実車速35が一致するようにアク
チュエータ3に目標制御角度として制御入力31を出力
し車体7を通して車速が一定となる定速走行制御を実現
する。なお、10は制御対象であるプラント、33はエ
ンジントルク、34は車速を示す。
を概念的に示した構成を示すブロック図である。車両の
実車速を検出する車速検出装置1と運転者の意志により
目標車速を設定し、定速走行装置の開始と解除および目
的車速を増減速を入力する目標車速設定装置2と車両の
エンジン6のスロットル開度を変化させるアクチュエー
タ3と車両の実車速と目標車速とから、アクチュエータ
3に制御入力31を出力するコントローラ8と、アクチ
ュエータ3の変位36とアクセル開度37の大きい方を
スロットル開度に伝達するスロットル機構部5を備え、
定速走行しない時はアクセル開度37がスロットル開度
32に伝わる。定速走行開始信号を出力する定速走行指
令装置4より定速走行指令信号30が入力されると、コ
ントローラ8は車速検出装置1により実車速信号35と
目標車速設定装置2により設定された目標車速29を検
出し、目標車速29と実車速35が一致するようにアク
チュエータ3に目標制御角度として制御入力31を出力
し車体7を通して車速が一定となる定速走行制御を実現
する。なお、10は制御対象であるプラント、33はエ
ンジントルク、34は車速を示す。
【0016】図1は本発明の第1の実施例を示す制御ブ
ロック図で、図2と同じ部分については図2と同じ符号
を付している。
ロック図で、図2と同じ部分については図2と同じ符号
を付している。
【0017】制御対象であるプラント10はアクチュエ
ータ3とスロットル機構部5とエンジン6、車体7であ
り、制御入力u(t)によりアクチュエータ3が動作
し、スロットル機構部5を介してスロットルバルブ開度
を調節し、車体7を通し実車速Vを出力する。目標軌跡
生成装置9は目標車速29を入力とし希望する車速の過
渉応答である目標軌跡車速Vd(t)を出力する。この
目標軌跡車速Vd(t)と実車速Vとの偏差eが零とな
るようにアクチュエータ3へ制御入力u(t)が算出さ
れる。その制御入力u(t)は微小時間前のアクチュエ
ータ3の制御入力u(t)との差分の形式で出力する。
ータ3とスロットル機構部5とエンジン6、車体7であ
り、制御入力u(t)によりアクチュエータ3が動作
し、スロットル機構部5を介してスロットルバルブ開度
を調節し、車体7を通し実車速Vを出力する。目標軌跡
生成装置9は目標車速29を入力とし希望する車速の過
渉応答である目標軌跡車速Vd(t)を出力する。この
目標軌跡車速Vd(t)と実車速Vとの偏差eが零とな
るようにアクチュエータ3へ制御入力u(t)が算出さ
れる。その制御入力u(t)は微小時間前のアクチュエ
ータ3の制御入力u(t)との差分の形式で出力する。
【0018】以上の操作により、実車速が目標車速29
に希望の応答特性で追従する速度制御を行うことができ
る。まず、実システムの同定によるモデルの構築につい
て説明する。本実施例においては、周波数応答法により
同定を行う。制御対象はプラント10(アクチュエータ
3,スロットル機構部5,エンジン6および車体7)と
し、この伝達関数をG(S)、アクチュエータ3への制
御入力をU(S)、出力の車速をV(S)として表す。
G(S)を前記周波数応答法により決定する。一般に伝
達関数は次式で表現できる。
に希望の応答特性で追従する速度制御を行うことができ
る。まず、実システムの同定によるモデルの構築につい
て説明する。本実施例においては、周波数応答法により
同定を行う。制御対象はプラント10(アクチュエータ
3,スロットル機構部5,エンジン6および車体7)と
し、この伝達関数をG(S)、アクチュエータ3への制
御入力をU(S)、出力の車速をV(S)として表す。
G(S)を前記周波数応答法により決定する。一般に伝
達関数は次式で表現できる。
【0019】
【数1】
【0020】実験車のエンジン制御対象の同定実験の結
果、実験車のエンジン制御対象が下記の(数2)で示す
1次遅れ系によって近似できることが明らかになったの
で、1次遅れ系の制御対象(n=1)についての第1の
実施例を説明する。
果、実験車のエンジン制御対象が下記の(数2)で示す
1次遅れ系によって近似できることが明らかになったの
で、1次遅れ系の制御対象(n=1)についての第1の
実施例を説明する。
【0021】
【数2】
【0022】(数2)を時間領域で表現すると、
【0023】
【数3】
【0024】となり、過去の時刻t=t0とt=t1につ
いても
いても
【0025】
【数4】
【0026】
【数5】
【0027】が成立する。(数4)と(数5)をマトリ
クス形成で表現すると、
クス形成で表現すると、
【0028】
【数6】
【0029】となり、b,a0について求めると、
【0030】
【数7】
【0031】が得られる。すなわち、n=1のとき、制
御プラント推定装置11において、過去の2つの時点で
の車速とその微分値、そのときの制御入力u(t)がわ
かると(数7)により、制御対象の定数a0とbを求め
ることができる。そのbをbestとして、タイムディ
レイコントロールにより制御入力u(t)は、
御プラント推定装置11において、過去の2つの時点で
の車速とその微分値、そのときの制御入力u(t)がわ
かると(数7)により、制御対象の定数a0とbを求め
ることができる。そのbをbestとして、タイムディ
レイコントロールにより制御入力u(t)は、
【0032】
【数8】
【0033】で与える。(数8)の演算を図1のコント
ローラ内に示している。また、(数7)を用いてbを算
出する場合、時刻t0とt1の間において、u(t0)と
u(t1)の変化が小さいときには車速の微分値の変動
が小さく、制御入力の変化が小さく、a0とbの演算誤
差が大きくなる。そこで、車速の1階微分値の絶対値が
所定値よりも大きいときのみ(数7)を用いて、a0と
入力特性bの演算を行うようにすると、a0とbの演算
誤差が大きくなるのを防ぎ、推定精度を向上させること
ができる。
ローラ内に示している。また、(数7)を用いてbを算
出する場合、時刻t0とt1の間において、u(t0)と
u(t1)の変化が小さいときには車速の微分値の変動
が小さく、制御入力の変化が小さく、a0とbの演算誤
差が大きくなる。そこで、車速の1階微分値の絶対値が
所定値よりも大きいときのみ(数7)を用いて、a0と
入力特性bの演算を行うようにすると、a0とbの演算
誤差が大きくなるのを防ぎ、推定精度を向上させること
ができる。
【0034】つぎに本発明の第2の実施例について述べ
る。図3は第2の実施例の制御ブロック図であり、図1
および図2と同じ部分については、同じ符号を付してい
る。
る。図3は第2の実施例の制御ブロック図であり、図1
および図2と同じ部分については、同じ符号を付してい
る。
【0035】(数2)で表現できるエンジン伝達関数に
おいて、車速V0で定速走行するとき、(数2)におい
て
おいて、車速V0で定速走行するとき、(数2)におい
て
【0036】
【数9】
【0037】とおいて、制御入力u(t)について求め
ると、
ると、
【0038】
【数10】
【0039】で与えらる。すなわち、定速走行時の制御
入力u(t)(スロットル開度)は(数10)とおり、
図3において、制御プラント推定装置11と初期車速記
憶装置12を用いて、(数10)を計算し、セット,リ
ジューム開始時の、初期制御入力u(0)を与える。
入力u(t)(スロットル開度)は(数10)とおり、
図3において、制御プラント推定装置11と初期車速記
憶装置12を用いて、(数10)を計算し、セット,リ
ジューム開始時の、初期制御入力u(0)を与える。
【0040】以上説明したように本実施例によれば、制
御プラント推定装置11において、過去の2つの時点の
車速と車速の微分値、制御入力を用いて、制御プラント
の係数bを推定し、そのbをbestとして、タイムデ
ィレイコントロールにより制御入力u(t)は(数8)
で与える。また車速の1階微分値の絶対値が所定値より
も大きいときのみ(数7)を用いて、a0と入力特性b
の演算を行うようにすると、a0とbの演算誤差が大き
くなるのを防ぎ、推定精度を向上させる。
御プラント推定装置11において、過去の2つの時点の
車速と車速の微分値、制御入力を用いて、制御プラント
の係数bを推定し、そのbをbestとして、タイムデ
ィレイコントロールにより制御入力u(t)は(数8)
で与える。また車速の1階微分値の絶対値が所定値より
も大きいときのみ(数7)を用いて、a0と入力特性b
の演算を行うようにすると、a0とbの演算誤差が大き
くなるのを防ぎ、推定精度を向上させる。
【0041】またプラントの定数bとa0を用いて、セ
ット,リジューム開始時の、初期制御入力u(0)を
(数10)で与えることにより、アクチュエータ3から
スロットル機構部5のワイヤの遊びのために生じる車速
の一時的な低下を防ぎ、速やかに車速をセットおよびリ
ジューム時の目標車速に追随させる。
ット,リジューム開始時の、初期制御入力u(0)を
(数10)で与えることにより、アクチュエータ3から
スロットル機構部5のワイヤの遊びのために生じる車速
の一時的な低下を防ぎ、速やかに車速をセットおよびリ
ジューム時の目標車速に追随させる。
【0042】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、第1の発明により、実車速を目標車速に追従さ
せるようにアクチュエータへの制御量を演算する際、V
(s)/U(s)=b(sn+an-1・sn-1+…+a0)
(sはラプラス演算子、nは自然数)によって表現可能
な一入力一出力のエンジンの制御対象に対し、入力配分
特性bが未知で制御入力特性bestと異なる場合に、
過去のn個の時点の車速と1階〜n階までの車速の微分
値と過去n個の時点からの制御入力とから入力特性bと
an-1〜a0を推定し、入力特性の推定値bをbestに
一致させることにより、車速のオーバーシュートや、ス
ロットル開度が必要以上に変動するのを防ぐことがで
き、乗車フィーリングがbestが固定の時に比較して
大幅に向上し、車速を目標車速に良好に追随させること
ができる。制御プラントを推定することでプラントの動
特性が変化する場合においても常に良好な応答波形を得
ることができるとともに、異なる車種にこのシステムを
移行する場合、チューニングの時間とコストを低減でき
るという効果を有し、容易に異車種間の共通性を実現で
きる。
よれば、第1の発明により、実車速を目標車速に追従さ
せるようにアクチュエータへの制御量を演算する際、V
(s)/U(s)=b(sn+an-1・sn-1+…+a0)
(sはラプラス演算子、nは自然数)によって表現可能
な一入力一出力のエンジンの制御対象に対し、入力配分
特性bが未知で制御入力特性bestと異なる場合に、
過去のn個の時点の車速と1階〜n階までの車速の微分
値と過去n個の時点からの制御入力とから入力特性bと
an-1〜a0を推定し、入力特性の推定値bをbestに
一致させることにより、車速のオーバーシュートや、ス
ロットル開度が必要以上に変動するのを防ぐことがで
き、乗車フィーリングがbestが固定の時に比較して
大幅に向上し、車速を目標車速に良好に追随させること
ができる。制御プラントを推定することでプラントの動
特性が変化する場合においても常に良好な応答波形を得
ることができるとともに、異なる車種にこのシステムを
移行する場合、チューニングの時間とコストを低減でき
るという効果を有し、容易に異車種間の共通性を実現で
きる。
【0043】また車速のn階微分値の絶対値が所定値よ
りも大きいときのみ入力特性bの推定を行うことによ
り、入力特性bとan-1〜a0をn個の連立方程式の解と
して求める際にbの計算誤差が大きくなるのを防ぎ、b
の推定精度を向上させる。その結果、車速のオーバーシ
ュートや、スロットル開度が必要以上に変動するのを防
ぐことができる。
りも大きいときのみ入力特性bの推定を行うことによ
り、入力特性bとan-1〜a0をn個の連立方程式の解と
して求める際にbの計算誤差が大きくなるのを防ぎ、b
の推定精度を向上させる。その結果、車速のオーバーシ
ュートや、スロットル開度が必要以上に変動するのを防
ぐことができる。
【0044】第2の発明では、初期制御入力u(0)=
V0×a0/bとして与えることにより、セットまたは
リジューム動作直前のスロットル開度になるまでアクチ
ュエータを速やかに起動させ、アクチュエータからスロ
ットル機構部ワイヤの遊びのために生じる車速の一時的
な低下を防ぎ、速やかに車速をセットおよびリジューム
時の目標車速に良好に追随させることができる。
V0×a0/bとして与えることにより、セットまたは
リジューム動作直前のスロットル開度になるまでアクチ
ュエータを速やかに起動させ、アクチュエータからスロ
ットル機構部ワイヤの遊びのために生じる車速の一時的
な低下を防ぎ、速やかに車速をセットおよびリジューム
時の目標車速に良好に追随させることができる。
【0045】なお、第2の発明に関しては、第1の発明
と組み合わせた形で説明したが、制御プラント推定装置
が存在しない既知の制御プラントに対しても用いること
ができる。制御プラントは1次系に限定されるものでは
なく2次遅れ系以上の制御プラントに対しても適応可能
である。
と組み合わせた形で説明したが、制御プラント推定装置
が存在しない既知の制御プラントに対しても用いること
ができる。制御プラントは1次系に限定されるものでは
なく2次遅れ系以上の制御プラントに対しても適応可能
である。
【図1】本発明の定速走行装置の一実施例の制御ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】同定速走行装置のシステム構成を概念的に示し
たブロック図である。
たブロック図である。
【図3】本発明の定速走行装置の他の実施例の制御ブロ
ック図である。
ック図である。
1 車速検出装置 2 目標車速設定装置 3 アクチュエータ 4 定速走行指令装置 6 エンジン 7 車体 8 コントローラ 9 目標軌跡生成装置 11 制御プラント推定装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−314635(JP,A) 特開 平2−85027(JP,A) 特開 平4−31134(JP,A) 特開 平3−163601(JP,A) 特開 平2−254032(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60K 31/00 - 31/18 F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 41/40
Claims (3)
- 【請求項1】 車両の実車速V(t)を検出する車速検
出装置と、運転者の意志により目標車速Vsetを設定
する目標車速設定装置と、定速走行装置の開始と解除を
行う定速走行指令装置と、車両のエンジンのスロットル
開度を変化させるアクチュエータと、アクチュエータ現
在位置検知装置と、車両の実車速V(t)と目標車速V
setとアクチュエータの現在位置からアクチュエータ
に駆動信号を出力するコントローラとを具備し、そのコ
ントローラ内には車速の目標軌跡Vd(t)を出力する
目標軌跡生成装置と、V(s)/U(s)=b/(sn
+an-1・sn-1+…+a0)(sはラプラス演算子、n
は自然数)によって表現可能な一入力一出力のエンジン
の制御対象に対し、その制御入力u(t)の演算課程に
おいて、e(t)をe(t)=Vd(t)−V(t)に
よって定義される偏差、Ki(>0,i=n−1〜0)
を偏差フィードバック係数、目標偏差特性をdne
(t)/dtn=−k n-1 ・d n-1 e(t)/dt n-1 …−
k 0 ・e(t),bestを制御入力特性とし、目標軌
跡生成装置の出力と微小時間L以前のアクチュエータへ
の制御入力u(t−L)から、適応制御の一種であるタ
イムディレイコントロールによりアクチュエータへの制
御入力u(t)をu(t)=u(t−L)+〔−dnV
(t−L)/dtn+dnVd(t)/dtn+kn-1・d
n-1e(t)/dtn-1+…+k0・e(t)〕/bes
tによって演算する制御量演算装置と、過去のn個の時
点の車速と1階〜n階までの車速の微分値と過去のn個
の時点の制御入力とから、入力特性bとan-1〜a0をn
個の連立方程式の解として求める制御プラント推定装置
を備え、前記入力特性bの推定値を前記bestとする
車両用定速走行装置。 - 【請求項2】 制御プラント推定装置に用いる過去のn
個の時点の車速とその1階からn階までの微分値と過去
のn個の時点の制御入力は車速のn階微分値の絶対値が
所定値よりも大きいときのみ入力特性bの推定に用いる
データとする請求項1記載の車両用定速走行装置。 - 【請求項3】 車両の実車速V(t)を検出する車速検
出手段と、運転者の意志により目標車速Vsetを設定
する目標車速設定装置と、定速走行装置の開始と解除を
行う定速走行指令装置と、車両のエンジンのスロットル
開度を変化させるアクチュエータと、アクチュエータ現
在位置検知装置と、車両の実車速V(t)と目標車速V
setとアクチュエータの現在位置からアクチュエータ
に駆動信号を出力するコントローラとを具備し、そのコ
ントローラ内には車速の目標軌跡Vd(t)を出力する
目標軌跡生成装置と、V(s)/U(s)=b/(sn
+a n-1・sn-1+…+a0)(sはラプラス演算子、n
は自然数)によって表現可能な一入力一出力のエンジン
の制御対象に対し、その制御入力u(t)の演算課程に
おいて、e(t)をe(t)=Vd(t)−V(t)に
よって定義される偏差、ki(>0,i=n−1〜0)
を偏差フィードバック係数、目標偏差特性をdne
(t)/dtn=−kn-1・dn-1e(t)/dtn-1…−
k0・e(t)、bestを制御入力特性とし、目標軌
跡生成装置の出力と微小時間L以前のアクチュエータへ
の制御入力u(t−L)から、適応制御の一種であるタ
イムディレイコントロールによりアクチュエータへの制
御入力u(t)をu(t)=u(t−L)+〔−dnV
(t−L)/dtn+dnVd(t)/dtn+kn-1・d
n-1e(t)/dtn-1+…+k0・e(t)〕/bes
tによって演算する制御量演算装置とを備え、セット,
リジューム開始時の車速をV0とすると、V0と制御プ
ラントの係数a0とbを用いて、初期制御入力u(0)
をu(0)=V0×a0/bとして与えられる車両用定
速走行装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3147153A JP2871169B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 車両用定速走行装置 |
DE69209159T DE69209159T2 (de) | 1991-06-19 | 1992-06-19 | Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges |
US07/901,578 US5329454A (en) | 1991-06-19 | 1992-06-19 | Constant speed maintaining apparatus for vehicle |
EP92110324A EP0519477B1 (en) | 1991-06-19 | 1992-06-19 | Constant speed maintaining apparatus for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3147153A JP2871169B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 車両用定速走行装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04372430A JPH04372430A (ja) | 1992-12-25 |
JP2871169B2 true JP2871169B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=15423786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3147153A Expired - Fee Related JP2871169B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 車両用定速走行装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2871169B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-19 JP JP3147153A patent/JP2871169B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04372430A (ja) | 1992-12-25 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |