JP2955994B2 - 車両の定速走行装置 - Google Patents

車両の定速走行装置

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JP2955994B2 JP63102891A JP10289188A JP2955994B2 JP 2955994 B2 JP2955994 B2 JP 2955994B2 JP 63102891 A JP63102891 A JP 63102891A JP 10289188 A JP10289188 A JP 10289188A JP 2955994 B2 JP2955994 B2 JP 2955994B2
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俊文 越沢
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Isuzu Motors Ltd
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両の定速走行装置に関し、特に、登坂路か
ら平坦路に移行したときの車速のオーバーシュートを低
減させる定速走行装置に関する。
(従来の技術) 平坦路や坂路を連続走行する車両の走行速度を一定に
維持するためには、路面状況に応じて運転者がアクセル
ペダルの踏込量を加減しなくてはならず、煩らわしいも
のであった。このため、近年では、運転者のアクセルワ
ークを必要とすることなく、車両を一定速度で走行させ
ることのできる定速走行装置が開発されている。
このような定速走行装置の提案として例えば特開昭60
−145430号公報に開示されたものがある。該公報に開示
の定速走行装置は、特に慣性重量の大きな大型車両にお
いて問題とされる車両のオーバーシュートを低減する手
段として、排気ブレーキにより補助制動を行なうように
構成したものである。
(発明が解決しようとする課題) ところで、この種の定速走行装置は、第7図(a)に
示すように、慣性重量の大きな大型車両が走行中に、登
坂路を登りきって平坦路に移行するとき、第7図(b)
に示すように、車両の実車速はセット車速よりも遥かに
大きくなり、いわゆるオーバーシュートしてしまう。オ
ーバーシュート量が大きいと、運転者、乗員に不快感を
与えるだけでなく、車両に縦揺れを生じさせ、荷崩れ等
をひき起こす原因ともなる。
このようなオーバーシュートの発生は、燃料供給装置
としての、燃料噴射ポンプにオールスピードガバナを装
着したディーゼルエンジン搭載車両において特に著しい
傾向を有する。
オールスピードガバナを装着したエンジン搭載車両に
おいて、定速走行中に特にオーバーシュート量が大きく
なる原因としては、第7図(c)に示すように、車両が
登坂路を走行中にガバナのコントロールレバー開度がフ
ルスピード位置まで開いてしまい、このため平坦路に移
行するときにコントロールレバーがセット車速に対応す
る開度Aまで戻るのにタイムラグが大きくなってしまう
からである。また、設定車速と実車速との差に基づいて
ガバナのコントロールレバー開度をプロポーショナル−
インテグラル・コントロール(PI制御)するものにおい
ては、該PI制御の積分項(I)成分が大きくなり、前記
開度Aまで戻るのにタイムラグが大きくなるためであ
る。すなわち、第8図に示すように、車両が登坂路を走
行するとき、該登坂路を登りきるためには、エンジン発
生トルクTbの得られるエンジン回転数Nbを維持するコン
トロールレバー開度は開度Bで充分(もちろん、登坂路
走行中には、変速機のギヤ段はレバー開度Aで平坦路走
行中の場合よりも低速ギヤ段に入っている)であり、従
って、第7図(c)に斜線で示す部分は、従来の定速走
行装置におけるコントロールレバーの無駄な動きを示す
ものである。
しかしながら、前記の公報に開示された提案は、コン
トロールレバーの無駄な動きを無くするものではなく、
フルスピード位置までコントロールレバーの開度が上っ
てしまうことにより生じるオーバーシュートの問題を、
排気ブレーキによる補助制動を行って解決しようとする
ものであり、このため燃費の浪費、機構の複雑化等の問
題が生じている。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、定速走行時における車速のオーバーシ
ュートを低減し、かつ燃費の向上を図ろうとする車両の
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) 本発明によれば、車両を定速走行せしめる設定車速と
計測した車両の走行速度との速度差に基づき車両のエン
ジンの燃料供給装置を制御する車両の定速走行装置にお
いて、定速走行せしめる車速を設定する手段と、設定車
速と走行中の変速機のギヤ段とに基づいて目標エンジン
の回転数を演算する手段と、車両の走行抵抗を算出する
手段と、前記走行抵抗に打勝って該目標エンジン回転数
の維持に必要な燃料供給量の上限値を演算する手段と、
前記速度差に応じて燃料供給量を制御する制御手段とを
備え、前記制御手段は前記速度差に応じて燃料供給量を
演算するプロポーショナル−インテグラル・コントロー
ル手段と、該プロポーショナル−インテグラル・コント
ロール手段により演算された燃料供給量が前記上限値以
上になったとき前記プロポーショナル−インテグラル・
コントロール手段の積分操作を中止する手段とを備えた
ものであることを特徴とする車両の定速走行装置が提供
される。
(作用) 本発明による車両の定速走行操作は、設定車速と変速
機のギヤ段とに基づいて目標エンジン回転数を演算し、
この目標エンジン回転数を維持するために必要な燃料供
給量の上限値を求め、この上限値以下で設定車速と車両
の走行速度との差に基づく燃料供給量の制御を行い、燃
料供給量が前記上限値以上になったとき前記プロポーシ
ョナルインテグラル・コントロール手段の積分操作を中
止し燃料供給量を前記上限値以下に制御する。
(実施例) 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。
第1図は本発明による車両の定速走行装置の概略構成
を示すブロック図である。
第1図においては、1はエンジン、2は該エンジン1
への燃料供給装置としての燃料噴射ポンプ、3は燃料噴
射ポンプ2を制御するガバナ(オールスピードガバ
ナ)、4はガバナ3を制御するコントロールレバーであ
り、該コントロールレバー4の開度は、ステップモータ
5によって実線で示すゼロスピード位置から点線で示す
フルスピード位置まで駆動できる。6はアクセルペダル
であり、該アクセルペダル6の踏込量に応じてステップ
モータ5によりコントロールレバー4の開度が制御され
る。7はセレクタレバー、8はマイクロコンピュータか
らなる電子制御装置である。該電子制御装置8には、車
速とアクセルペダルの踏込量から変速機の最適ギヤ段を
演算する通常の変速機制御用のプログラムと、更に上記
変速機制御を実行する際のクラッチ制御用のプログラ
ム、定速走行装置用のプログラムや他の車両走行に必要
なプログラムを記憶したメモリと、これらプログラムを
実行するための制御装置、入出力回路を有している。9
は摩擦クラッチ、10は該摩擦クラッチ9の接・断操作を
行なうクラッチアクチュエータ、11は常時噛合型変速
機、12は該変速機11の出力軸、13は変速機11のシフト操
作およびセレクト操作を行なう変速機アクチュエータで
ある。また、1aはエンジン1の回転数を検出するエンジ
ン回転センサ、4aはコントロールレバー4の開度を検出
するレバー開度センサ、6aはアクセルペダル6の踏込量
を検出する踏込量検出センサ、7aはセレクタレバー7の
セレクト位置を検出するセレクト位置検出センサ、11a
は変速機11のギア段を検出するギヤ段検出センサ、11b
は変速機11の出力軸12の回転数から車速を検出する車速
センサ、14は定速走行モードにおいて所望の走行速度を
セットするためのセットスイッチである。これらの各セ
ンサおよびセットスイッチ14からの出力信号は電子制御
装置8に入力され、電子制御装置8からの出力信号によ
り、ステップモータ5、クラッチアクチュエータ10およ
び変速機アクチュエータ13が、車両の走行条件に応じて
自動制御されるようになっている。なお、電子制御装置
8には、エンジンの総排気量、ファイナル比、車両重量
(空車、積車によって設定)、タイヤ半径、トランスミ
ッションギヤ比等がメモリされている。
第2図および第3図は、本発明の実施例を示すもの
で、第2図は定速走行装置のブロック線図、第3図はそ
の作動を示すフローチャートである。
第3図のフローチャートにおいて、セットスイッチ14
により設定したセット車速V1の読込み(ステップP1)、
セット車速V1の変速機11の現在のギヤ段におけるギヤ比
とから目標エンジン回転数N1の計算(ステップP2)を行
なう。次いで車両の走行抵抗の計算(ステップP3)を行
なう。
該走行抵抗は、例えば、エンジンの回転変化率から次
式より求めることができる。
(走行抵抗)=(エンジン出力)−(加減速に使われ
ている力) 上式をエンジンの軸平均有効圧力を用いて表わすと、
次式のようになる。
ここで、 Pmer :走行抵抗に相当するエンジンの軸平均有効圧
力 Pme :エンジンの軸平均有効圧力(エンジン出力) K :定数 Vs :エンジン総排気量 W :車両重量 r :タイヤ半径 μf :ファイナル比 μti :トランスミッションギア比 ΔNe/Δt:時間Δt間でのエンジン回転数の変化量 第6図に示すように目標エンジン回転数N1は、車両の
走行抵抗Rに打ち勝つ駆動力を発揮できるトルクT1を発
生するエンジン回転数であり、変速機のギヤ段ごとに最
適の目標エンジン回転数(例えばNa〜Ne)が計算され
る。
次にステップP4において、上記目標エンジン回転N1
維持することのできる上限コントロールレバー開度Leve
r(Mex)を求める。第7図の例では、車両の現在の走行
抵抗がRであるとすると、コントロールレバー開度a〜
eのうち目標エンジン回転数N1を維持できるものは、コ
ントロールレバー開度c,dおよびeであり、このうち下
限の開度cを上限コントロールレバー開度Lever(Max)
として第2図に示すマップ20から求める。次にステップ
P5では、実車速Vrとセット車速V1との差から、PI制御に
よりコントロールレバー開度を計算し、この計算により
求めたコントロールレバー開度と、上限コントロールレ
バー開度Lever(Max)との大小を比較する(ステップP
6)。比較判定の結果、計算により求めたコントロール
レバー開度の方がLever(Max)よりも大きい(YES)の
ときは、PI制御における積分操作を中止し(ステップP
7)、この積分操作を中止した状態でのPI制御信号に基
づいてコントロールレバーを制御して走行する。即ち、
第3図に示すように、PI制御により計算したコントロー
ルレバー開度と、前記マップ20より求めた上限コントロ
ールレバー開度Lever(Max)とを比較回路21で比較し、
PI制御により計算したコントロールレバー開度Lever(M
ax)より大きい場合は、PI制御のI制御における積分回
路22の操作を中止し、この中止した状態でのPI制御信号
に基づいてコントロールレバー開度を制御する。これに
より、コントロールレバー開度は、PI制御における積分
項成分が制限されながら制御されることになる。
また、前記ステップP5において、PI制御により計算で
求められたコントロールレバー開度の方が前記マップか
ら求めたLever(Max)よりも小さい(NO)ときは、計算
されたコントロールレバー開度で走行する(ステップP
8)。
第4図および第5図は、本発明の他の実施例を示すも
ので、第4図は定速走行装置のブロック線図、第5図は
その作動を示すフローチャートである。
第5図のフローチャートにおいて、ステップQ1,Q2,Q
3,Q4,Q5,Q6は、前記第2図および第3図に示す実施例と
同じであり、詳細な説明は省略する。
本実施例は、第4図に示すように、設定車速V1と実車
速Vrとの差に基づくPI制御により計算されたコントロー
ルレバー開度と、マップ20から求めた目標エンジン回転
数に対応した上限コントロールレバー開度Lever(Max)
とを制御回路23により比較して、その値の小さい方の値
でコントロールレバー開度を制御するとともに、PI制御
により計算されたコントロール開度と、前記上限コント
ロールレバー開度Lever(Max)とを比較回路21により比
較し、計算されたコントロールレバー開度が上限コント
ロールレバー開度より大となったとき、PI制御における
積分回路22の操作を中心するようにしたものである。
即ち、第6図に示すフローチャートのステップQ6にお
いて、PI制御により計算されたコントロールレバー開度
が前記上限コントロールレバー開度Lever(Max)より大
きい場合は、上限コントロールレバー開度Lever(Max)
で走行する(ステップQ7)とともに、PI制御における積
分回路の操作を中止する(ステップQ8)。
また、ステップQ5において、PI制御により計算された
コントロールレバー開度の方が、前記上限コントロール
レバー開度より小さい(NO)ときは、計算されたコント
ロールレバー開度で走行する(ステップQ9)。
以上本発明を上述の実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、こ
れらを本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果) 本発明による車両の定速走行装置では、エンジンへの
燃料供給装置である燃料噴射ポンプのガバナのコントロ
ールレバー開度を走行条件に応じた一定の上限開度以下
に制限するよう、PI制御における積分項成分を走行条件
に応じて制限するように構成したので、従来の定速走行
装置のようにフルスピード位置まで開いてしまうものに
比べ、登坂路から平坦路に移行するときのコントロール
レバーの戻り時間(タイムラグ)を短縮でき、従って平
坦路移行時の車速のオーバーシュートを低減させる効果
を得るとともに必要以上にコントロールレバーが開かな
いため燃費が向上する効果も生ずる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による車両の定速走行装置の1実施例の
概略構成を示す図、第2図および第3図は本発明の実施
例を示すもので、第2図は定速走行装置のブロック線
図、第3図はその作動を示すフローチャート、第4図お
よび第5図は本発明の他の実施例を示すもので、第4図
は定速走行装置のブロック線図、第5図はその作動を示
すフローチャート、第6図は上限のコントロールレバー
の状態を求める説明図、第7図(a),(b),(c)
は従来の定速走行装置の問題点を説明するための説明
図、第8図はエンジン回転数とトルクとの関係を示す図
である。 1……エンジン、2……燃料噴射ポンプ、3……ガバ
ナ、4……コントロールレバー、8……電子制御装置、
11……変速機、11a……ギヤ段検出センサ、11b……車速
センサ、14……セットスイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−148723(JP,A) 特開 昭57−168038(JP,A) 特開 昭61−92935(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60K 31/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両を定速走行せしめる設定車速と計測し
    た車両の走行速度との速度差に基づき車両のエンジンの
    燃料供給装置を制御する車両の定速走行装置において、
    定速走行せしめる車速を設定する手段と、設定車速と走
    行中の変速機のギヤ段とに基づいて目標エンジンの回転
    数を演算する手段と、車両の走行抵抗を算出する手段
    と、前記走行抵抗に打勝って該目標エンジン回転数の維
    持に必要な燃料供給量の上限値を演算する手段と、前記
    速度差に応じて燃料供給量を制御する制御手段とを備
    え、前記制御手段は前記速度差に応じて燃料供給量を演
    算するプロポーショナル−インテグラル・コントロール
    手段と、該プロポーショナル−インテグラル・コントロ
    ール手段により演算された燃料供給量が前記上限値以上
    になったとき前記プロポーショナル−インテグラル・コ
    ントロール手段の積分操作を中止する手段とを備えたも
    のであることを特徴とする車両の定速走行装置。
JP63102891A 1988-04-27 1988-04-27 車両の定速走行装置 Expired - Lifetime JP2955994B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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