JP3221966B2 - 定速走行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は定速走行制御（クルーズ
コントロール）装置に関し、特に該定速走行制御を行う
ための負荷出力が供給されるアクチュエータの異常を検
出しうるようにした定速走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず本発明の前提となる従来の定速走行
制御装置の構成を図１を参照して説明する。すなわち図
１において、１は上記定速走行制御を行うための負荷出
力（モータおよび該モータの動きをエンジンのスロット
ル弁に伝達する伝達部の途中に設けられたマグネットク
ラッチなどをそなえたアクチュエータの出力）を送出す
るメインＣＰＵ（例えば８ビットのマイクロコンピュー
タ）で、先ずイグニッションスイッチＩＧがオンになる
とバッテリ電源Ｂから該イグニッションスイッチＩＧお
よび定電圧回路６を介して、該メインＣＰＵ１およびサ
ブＣＰＵ２に電源電圧（例えば５Ｖ電圧）が供給され、
これにより該メインＣＰＵ１およびサブＣＰＵ２が作動
状態となる。

【０００３】次いでメインスイッチＣＭＳがオンになる
と該サブＣＰＵ２（例えば４ビットのマイクロコンピュ
ータ）内に設けられたフリップフロップなどを介してリ
レー出力がオンとなり（すなわち該フリップフロップが
セットとなり）、これにより負荷出力電源制御回路３内
のリレー駆動回路３１を介してリレー３２がオンとなっ
て負荷出力回路４に対する電源電圧がオン（ハイレベ
ル）とされる（すなわち例えば該負荷出力回路４がトラ
ンジスタなどのスイッチング素子で構成されている場合
には、該スイッチング素子に対する電源電圧がオンとさ
れる）。

【０００４】更に該メインスイッチＣＭＳがオンとなる
ことにより、該サブＣＰＵ２内に設けられたバッファ
（例えばインバータ）を介して該メインＣＰＵ１へのＣ
ＭＳモニタ信号がオンとなり、これに応じて該メインＣ
ＰＵ１からのインジケータ出力がオンとなり、上記サブ
ＣＰＵ２内のバッファ（例えばインバータ）を通った該
インジケータ出力が更にインジケータ出力回路５を通っ
て、パワーインジケータＰi がオン（点灯状態）とな
る。

【０００５】次いでセットスイッチ（セットＳＷ）がオ
ンとなると、定速走行制御状態が設定され、該メインＣ
ＰＵ１からの負荷出力が上記負荷出力回路４を介して
（例えば該負荷出力回路を構成するスイッチング素子の
オン・オフを制御して）、アクチュエータＡＣＴに供給
される。すなわち該メインＣＰＵ１では、上記セットス
イッチが押されたときの車速をとり込み、その瞬間の車
速に対応する基準スロットル開度電圧を設定し、アクチ
ュエータ内のポテンショメータからフィードバックされ
るスロットル開度電圧と上記設定電圧とを上記負荷出力
回路４（具体的には後述する増速および減速コントロー
ル回路）で比較してスロットル弁開度の最適値を決定
し、これにより該アクチュエータ内のモータなどの回転
（開側および閉側への回転）を制御して上記スロットル
弁開度を調節するようにされる。なお該モータの回転が
該スロットル弁へ伝達されるのをオン・オフ制御するた
めに、該アクチュエータの最終段（モータの回転をスロ
ットル弁に伝達する部分）には、マグネットクラッチが
設けられている。

【０００６】ここで上記図１に示されるアクチュエータ
ＡＣＴは上記モータ、マグネットクラッチ、およびポテ
ンショメータなどで構成されており、また上記負荷出力
回路４は、該メインＣＰＵ１から出力される負荷出力に
応じて作動する増速および減速コントロール回路（それ
ぞれ例えば増速リレーおよび減速リレーなどを介して該
アクチュエータ内のモータの開側および閉側への回転を
制御する）、および上記マグネットクラッチのオン・オ
フを制御するマグネットクラッチ回路などに対応する。
そしてメンイスイッチＣＭＳのオン時に、上記負荷出力
電源制御回路内のリレー３２ガオンとなって該負荷出力
回路４（すなわち上記増速および減速コントロール回路
およびマグネットクラッチ回路など）の電源がオンとさ
れるとともに、パワーインジケータＰi もオンとなる
（点灯状態となる）ことは上述したとおりである。

【０００７】そして上記したようにセットスイッチ（セ
ットＳＷ）がオンとされる（該メインＣＰＵ１にセット
入力が入力される）ことにより、上述したような定速走
行制御状態が設定され、、またキャンセルスイッチ（キ
ャンセルＳＷ）がオンとされる（該メインＣＰＵ１にキ
ャンセル入力が入力される）ことにより、上記定速走行
制御状態が解除される。

【０００８】図２は上記図１に示されるメインのＣＰＵ
１および負荷出力回路４などが含まれるクルーズコント
ロールコンピュータと上記アクチュエータＡＣＴとの入
出力関係を示すもので、定速走行制御状態が設定されて
いる間、該コンピュータ内における上記増速および減速
コントロール回路から、該アクチュエータＡＣＴ内のモ
ータに、開側出力（該モータにより図４に示されるアー
ムＡＭをアクチュエータの開側（したがってエンジンの
スロットル弁を開ける側）に回動させるための出力）、
および閉側出力（該モータにより上記アームＡＭをアク
チュエータ閉側（したがってエンジンのスロットル弁を
閉じる側）に回動させるための出力）が供給される。

【０００９】更に上記定速走行制御状態が設定されてい
る間、該コンピュータ内における上記マグネットクラッ
チ回路から該アクチュエータＡＣＴ内のマグネットクラ
ッチにマグネットクラッチ出力が供給され、これにより
該クラッチがオンとされる。また該アクチュエータＡＣ
Ｔ内のポテンショメータから上記コンピュータ内の増速
および減速コントロール回路に、上記アクチュエータの
開度（すなわち上記モータおよびアームＡＭの回動位
置）に応じて可変的に設定されるアクチュエータ開度電
圧（スロットル開度に対応する）ＶＲ２がフィードバッ
クされる（なお図２中、ＶＲ３はグラウンド電位とさ
れ、ＶＲ１は例えば５Ｖとされ、該ＶＲ１とＶＲ３との
間の電圧値として、該アクチュエータ開度電圧ＶＲ２が
設定される）。そして該フィードバックされるアクチュ
エータ開度電圧（スロットル開度電圧）ＶＲ２と、上記
車速にもとづいて該コンピュータ内で演算設定された上
記基準スロットル開度電圧とが該コンピュータ内で比較
されて、上記モータに開側又は閉側出力が供給される。

【００１０】ところでかかる定速走行制御装置において
は、通常、上記コンピュータから上記アクチュエータ内
のモータに上記開側出力又は閉側出力が供給されて、該
アクチュエータ内のモータが、該アクチュエータの全開
位置（通常、上記スロットル弁が全開状態となるやや手
前の位置に設定される）、又は該アクチュエータの全閉
位置（上記スロットル弁が確実に全閉状態となっている
位置に設定される）まで回転すると、それぞれ対応する
リミットスイッチ（上記開側出力供給回路に挿入されて
いるリミットスイッチ又は上記閉側出力供給回路に挿入
されているリミットスイッチ）がオフとなって、該開側
出力供給回路又は閉側出力供給回路をオフとし、該モー
タを該アクチュエータの全開位置又は全閉位置で停止さ
せるように構成されている。しかしながら、かかるリミ
ットスイッチを設けると、該スイッチのオフ又はオン時
にサージが発生し、該発生したサージによって、例えば
該コンピュータ内部の素子が破壊したり、該アクチュエ
ータ内のモータなどが誤作動したりするおそれがある。

【００１１】そこでかかるリミットスイッチを無くし、
上記イグニッションスイッチＩＧがオフからオンに切換
えられたときの上記ポテンショメータからのフィードバ
ック電圧値ＶＲ２（上記アクチュエータ内のモータおよ
びアームＡＭの回動位置に応じて可変とされる）を、該
コンピュータ内で該アクチュエータの全閉位置（初期
値）に対応する値として読み込み、このときの電圧値Ｖ
Ｒ２を基準にして該電圧値ＶＲ２が所定電圧だけ増加し
た電圧値（上記アームＡＭが開側に回動するにしたがっ
て該電圧値ＶＲ２が、上記最大電圧ＶＲ１（例えば５
Ｖ）の範囲内で増加する）を、該コンピュータ内で該ア
クチュエータの全開位置（初期値）に対応する値として
読み込ませるようにすることが考えられている。なお図
４には、上記イグニッションスイッチＩＧがオフからオ
ンに切換えられたときのアームＡＭの回動位置、および
上記アクチュエータの全開位置（初期値）に対応する該
アームＡＭの回動位置が、それぞれ全閉位置および全開
位置として示されている。

【００１２】しかし上述したようにして初期値として設
定された全閉位置および全開位置は、該アクチュエータ
の真の全閉あるいは全開位置（ここでいう真の全閉、全
開位置とは、それぞれ該アクチュエータが全閉側および
全開側において、機械的にもうそれ以上は動かない位置
をさす）とずれている場合が多い。そこで該アクチュエ
ータの性能をフルに発揮させるためには、上記した真の
全閉位置と全開位置を知り（該アクチュエータが機械的
に停止することによって上記ポテンショメータからの電
圧値が変化しなくなることから検知できる）、その位置
に該全閉位置および全開位置を補正する必要がある。特
に上記初期値として設定された全閉位置が真の全閉位置
とずれている場合には、上記したような全閉位置の補正
がなされないと、例えばキャンセルスイッチがオンとさ
れたときに、アクチュエータ（したがってスロットル
弁）が真の全閉位置まで戻らないことになり、そのため
該キャンセルスイッチをオンにしたにも拘わらず、ある
速度での定速走行（暴走）がなされてしまうおそれがあ
る。したがって特に上述したような真の全閉位置への補
正の必要性が大きい。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる技術的
背景のもとになされたもので、上述したようなリミット
スイッチの無いアクチュエータを使用する定速走行制御
装置において、上記のようにして初期設定されたアクチ
ュエータの全閉位置および全開位置が、その機械的な最
終停止位置（真の全閉位置および全開位置）に補正され
た場合において、該補正された値が上記初期値に対して
ある一定値以上の差がある場合には、アクチュエータに
異常がある（例えばポテンショメータの値に異常がある
か、又は該アクチュエータが機械的に異常な状態にある
など）と判断し、フェールセーフさせる（例えば制御禁
止とする）ようにしたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明においては、定速走行状態が設定されている
とき定速走行制御を行うための負荷出力をアクチュエー
タに送出する定速走行制御手段をそなえるとともに、該
定速走行制御手段には、イグニッションスイッチがオン
とされたときに該アクチュエータの全閉位置を初期値と
して読み込む手段と、該読み込まれた全閉位置をもとに
して該アクチュエータの全開位置を初期値として設定す
る手段と、該アクチュエータが閉側に駆動されたときの
該閉側での最終停止位置を読み込む手段と、該アクチュ
エータが開側に駆動されたときの該開側での最終停止位
置を読み込む手段と、該読み込まれた初期値としての全
閉位置と該閉側での最終停止位置との差、または該設定
された初期値としての全開位置と該開側での最終停止位
置との差が所定値以上であるときに異常と判定する手段
とが含まれていることを特徴とする定速走行制御装置が
提供される。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、イグニッションスイッチが
オフからオンとされたときのポテンショメータ電圧値に
対するアームＡＭの回動位置が図５(A) においてに示
される位置であるとし、上記補正後の位置（全閉側での
機械的最終停止位置で上記した真の全閉位置に対応す
る）が該図５(A) に“全閉”として示される位置である
として、該で示される位置と該“全閉”で示される位
置との差が所定値以上となっている場合には、上記の
位置は初期値として異常であり、かかる場合をアクチュ
エータの異常として検出することができる。

【００１６】また上記初期設定された全開位置（初期値
として与えられた仮の全開位置）が図５(B) において
“全開”として示される位置であるとし、上記補正後の
位置（全開側での機械的最終停止位置）が該図５(B) に
又はで示される位置であるとして、該“全開”で示
される位置と該又はで示される位置との差が所定値
以上となっている場合にも、上記“全開”の位置は初期
値として異常であり、かかる場合もアクチュエータの異
常として検出することができる。

【００１７】

【実施例】図３は上記図２に示されるコンピュータでな
されるアクチュエータ異常検出のための処理手順の１実
施例をフローチャートで示すもので、ステップ１でイグ
ニッションスイッチがオンとされたとき、ステップ２で
そのとき上記ポテンショメータからフィードバックされ
る電圧値が、上記コンピュータ内で該アクチュエータの
全閉位置（閉側初期値）に対応する電圧値として読み込
まれる。更にステップ３では、該ステップ２で読み込ま
れた閉側初期値に対応する電圧値を基準にして所定電圧
だけ増加させた電圧値が、上記コンピュータ内で該アク
チュエータの全開位置に対応する電圧値（開側初期値）
として設定される。そしてステップ４でセットスイッチ
がオンとされ、ステップ５で定速走行制御状態とされ
る。

【００１８】そしてステップ６で上記アクチュエータ内
のモータに上記図２に示される開側出力（実際には所定
のデューティ比の出力）が供給されているか（すなわち
モータがスロットル弁を開く側に回転しているか）否か
が判別される。そしてイエス（開側出力中）であればス
テップ７でモータロックとなったか（モータが停止状態
となったか）否か（モータが停止状態となれば上記ポテ
ンショメータからの電圧値が変化しなくなる）が検出さ
れる。そしてイエスとなればそのときの該ポテンショメ
ータからの電圧値が、上記全開側での該アクチュエータ
の最終停止位置（上記図５(B) の又はに対応する位
置）に対応する電圧値に相当しているから、ステップ８
で、上記ステップ３で設定された開側初期値と該ステッ
プ７でモータロックが検出されたときの電圧値（現在
値）との差が所定値以上となっているか否かが判別さ
れ、イエスであればアクチュエータに異常があるとして
ステップ１２でフェールセーフ（例えば制御禁止）とさ
れる。

【００１９】一方、上記ステップ６の判定がノウであれ
ばステップ９に進んで、上記アクチュエータ内のモータ
に上記図２に示される閉側出力（所定のデューティ比の
出力）が供給されているか（すなわちモータがスロット
ル弁を閉じる側に回転しているか）否かが判別される。
そしてイエス（閉側出力中）であればステップ１０でモ
ータロックとなったか否かが上記ステップ７の場合と同
様にして検出される。そしてイエスとなればそのときの
該ポテンショメータからの電圧値が、上記全閉側での該
アクチュエータの最終停止位置に対応する電圧値に相当
しているから、ステップ１１で、上記ステップ２で読み
込まれた閉側初期値と該ステップ１０でモータロックが
検出されたときの電圧値（現在値）との差が所定値以上
となっているか否かが判別され、イエスであれば該アク
チュエータに異常があるとしてステップ１２でフェール
セーフ（例えば制御禁止）とされる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、リミットスイッチの無
いアクチュエータを使用する定速走行制御装置におい
て、該アクチュエータの不良（ポテンショメータ電圧値
の異常あるいはアクチュエータの機械的異常など）を検
知することによって、安全性の向上をはかることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用される定速走行制御装置の構成を
例示する図である。

【図２】図１におけるメインＣＰＵと負荷出力回路を含
むクルーズコントロールコンピュータとアクチュエータ
との入出力関係を示す図である。

【図３】図２に示されるコンピュータでなされるアクチ
ュエータ異常検出のための処理手順の１実施例をフロー
チャートで示す図である。

【図４】図２に示されるアクチュエータの一部を詳細に
示す図である。

【図５】アクチュエータの全閉、全開位置（初期値）と
補正値との関係を示す図である。

【符号の説明】

１…メインＣＰＵ ２…サブＣＰＵ ３…負荷出力電源制御回路 ４…負荷出力回路 ５…インジケータ出力回路 ＡＣＴ…アクチュエータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−319133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−58124（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−275033（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−267341（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−199239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−190442（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−67729（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−301419（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 29/02 - 45/00 B60K 31/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定速走行状態が設定されているとき定速
   走行制御を行うための負荷出力をアクチュエータに送出
   する定速走行制御手段をそなえるとともに、 該定速走行制御手段には、イグニッションスイッチがオ
   ンとされたときに該アクチュエータの全閉位置を初期値
   として読み込む手段と、該読み込まれた全閉位置をもと
   にして該アクチュエータの全開位置を初期値として設定
   する手段と、該アクチュエータが閉側に駆動されたとき
   の該閉側での最終停止位置を読み込む手段と、該アクチ
   ュエータが開側に駆動されたときの該開側での最終停止
   位置を読み込む手段と、該読み込まれた初期値としての
   全閉位置と該閉側での最終停止位置との差、または該設
   定された初期値としての全開位置と該開側での最終停止
   位置との差が所定値以上であるときに異常と判定する手
   段とが含まれていることを特徴とする定速走行制御装
   置。