JPH01145235A - 車両の定速走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は重両の定速走行制御装置に関するものである。

（従来技術） 最近の車両においては、車速を運転者により設定される
目標車速となるように自動制御する定速走行制御装置を
備えたものが多くなっている。

このような車両の定速走行制御装置においては、実際の
車速を検出する車速検出手段からの出力に基づいて１例
えばエンジンのスロットル弁等の重速調整手段をフィー
ドバック制御するのが一般的である。

ところで、定速走行制御を行う場合、変速段が異なると
、エンジンの余裕トルクの大きさが異なって、目標重速
となるまでの収束性が当該変速段毎に相違してしまうこ
とになる。この変速段の相違に拘らず目標車速への収束
性を一定にするため、特開昭５８−３９３１２号公報に
示すようなものが提案されている。この公報記載のもの
では、スロットル弁の操作量をＩ−Ｐ制御（前向き積分
項と負帰還比例項とを有する式に基づく制御）により決
定するものを前提として、変速段に応じて上記積分項あ
るいは比例項の制御ゲインを変更するようにしである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前述した公報記載のものでは。

変速段に応じた制御ゲインの変更に伴って、フィードバ
ック制御の式全体におけるバランスがくずれ易いものと
なる。すなわち、制御ゲインは、種々の観点から実験的
に最適な値として設定するものであるが、変速段に応じ
て例えば前向き積分項の制御ゲインを変更すると、負帰
還比例項の制御ゲインとの対応関係で好ましくなくなっ
てしまうというような事態が生じ易くなる。

勿論、このような観点を防止すべく、フィードバック制
御の式に用いられている全ての項の制御ゲインを変速段
に応じて変更することも考えられるが、この場合は、定
速走行が行われる可能性のある全ての変速段毎に全ての
７Ｊ制御ゲインを最適とするための実験的作業が膨大な
ものとなり、また制御系特に記憶容咥の負担が大きくな
ったり、全ての制御ゲイン変更のために制御の応答性が
悪くなる等の問題を新たに生じることになる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
実際の車速が目標車速となるようにフィードバック制御
を行うものをｒＦｌ！とじて、このフィードバック制御
系全体のバランスをくずすことなく一部の制御ゲインを
変更するのみで変速段の相違に拘らず目標車速への収束
性を一定にすることができるようにした車両の定速走行
制御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、定速走行制御を行うた
めのフィードバック制御に用いる式として、例えばＰＩ
−ＰＤ制御あるいはＩ−ＰＤ制御等少なくとも負帰還比
例項を含むものとして設定すると共に、この負帰還微分
項における制御ゲインを変速段に応じて変更するように
しである。具体的には、第８図に示すように、 実際の車速を検出する車速検出手段と、車速を調整する
１１ｉ速調整手段と、 前記車速検出手段からの出力を受け、少なくとも負帰還
微分項を有する所定の式に基づいて得られる制御値でも
って前記車速調整手段を制御することにより、実際の車
速が目標車速となるようにフィ−ドバック制御する車速
制御手段と、変速段を検出する変速段検出手段と、 前記変速段検出手段からの出力を受け、変速段に応じて
前記負帰還微分項における制御ゲインを変更する制御ゲ
イン変更手段と、 を備えた構成としである。

Ｌ２負帰還微分項における制御ゲインの変更は、事実上
車両特性の変更特に収束性に極めて大きな影響を及ぼす
ことになる一方、変速段の変更はこの車両特性の変更に
他ならないので、負帰還微分項以外の他の項に対する影
響というものを殆ど与えることな（、目標車速への収束
性というものを変速段の相違に拘らず常に一定とするこ
とができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

上止■滅 第１図において、ｌはオツトー式のエンジン、２は自動
変速機であり、エンジン１の出力が自動変速機２を介し
て、図示を略す駆動輪へ伝達される。

自動変速機２は、トルクコンバータ３と遊星歯車式多段
変速機構４とから構成されている。このトルクコンバー
タ３は、ロックアツプクラツヂ（図示路）を備え、ロッ
クアツプ用のソレノイド５の励磁、消磁を切換えること
により、ロックアツプのＯＮ（締結）、０ＦＦ（解除）
がなされる。また、変速機構４は、実施例では前進４段
とされ、既知のように複数個の変速用ソレノイド６に対
する励磁、消磁の組合せを変更することにより、所望の
変速段とされる。勿論、上記各ソレノイド５．６は、ロ
ックアツプ用あるいは変速用の油圧式アクチュエータの
作動態様を切換えるものであるが、これ等のことは従来
から良く知られている事項なので、これ以、ヒの説明は
省略する。

第１図中ｌＯはマイクロコンピュータを利用して構成さ
れた制御ユニットで、これには各センサあるいはスイッ
チ１１〜２０からの信号が入力される。」１記センサ１
１は、アクセル踏込量すなわちアクセル開度を検出する
ものである。センサ１２は実際の車速を検出するもので
ある。スイッチ１３は自動変速機の走行レンジ位；δ（
ｌ，２、Ｄ、Ｐ、Ｒ，Ｎ）を検出するものである。セン
サ１４は、自動変速機２の現在のギア位置すなわち変速
段を検出するものである。スイッチ１５〜１８は、それ
ぞれ運転者により操作される定速走行用のもので、後述
するように、１５はメインスイッチ、１６はセットスイ
ッチ、１７はコーストスイッチ、１８はリジュームスイ
ッチである。スイッチ１９は、変速特性として、パワー
モード（第３図参照）とエコノミモード（第２図参照）
とのいずれか一方をマニュアル式に選択するためのもの
である。スイッチ２０はブレーキ操作されたときにオン
されるブレーキスイッチである。

また、制御ユニット１０からは、スロットルアクチュエ
ータ７および前記各ソレノイド５．６に出力される。こ
のスロットルアクチュエータ７は、エンジン１の吸気通
路に設けたスロットル弁８を駆動するもので、制御ユニ
ットｌＯは、常時は第４図に示す基本スロットル特性線
に基づいて、アクセル踏込量に対応したスロットル開度
となるようにアクチュエータ７を制御する。一方、定速
走行制御の際には後述するようにスロットル開度を、ア
クセル開度とは無関係に自動制御する。

なお、制御ユニット１０は、基本的にＣＰＵ、ＲＯＭ％
ＲＡＭ、ＣＬＯＣＫ　（ソ、フトタイマ）を備える他、
Ａ／ＤあるいはＤ／Ａ変換器さらには人出力インターフ
ェイスを有するが、これ等はマイクロコンピュータを利
用する場合の既知の構成なので、その説明は省略する。

なお、変速特性、スロットル特性（マツプ）等は、制御
ユニット１０のＲＯＭに記憶されているものである。

２・・°・゛ビ　の　− 制御ユニット１０による制御のうち、変速制御（ロック
アツプ制御）および第４図に示すスロットル特性に基づ
くスロットル制御の点については、従来と同様にして行
われるのでこの点についての詳細な説明は省略して、定
速走行制御の点についてのみ以下に説明する。

先ず、定速走行制御に用いるスイッチの作動態様は次の
ようになっている。すなわち、メインスイッチ１５は１
例えばブツシュ・ブツシュ式とされて、操作されない限
りＯＮ状態またはＯＦＦ状態が継続される。セットスイ
ッチ１６は、例えばブツシュ式とされて、抑圧操作され
たときにのみＯＮされ、押圧力を解除すると自動的にＯ
Ｆ　Ｉ”に復帰される。コーストスイッチ１７とリジュ
ームスイッチ１８とは例えば揺動レバー式としてその操
作部が共用化されて、常時はニュートラル位置となるよ
うに付勢されてこのニュートラル位置では両スイッチ１
７．１８共にＯＦＦされ、一方に揺動されるとコースト
スイッチ１７がＯＮされ、他方に揺動されるとリジュー
ムスイッチ１８がＯＮされる。

以上のことを前提として、定速走行制御を実行する条件
としては、次のように設定されている。

■メインスイッチ１５がＯＮされていること、■自動変
速機の走行レンジ位置がＤシン９位置（ｌ速〜４速全て
の変速段をとり得る位置）にあること、 ■実際の車速が４０　Ｋ　ｍ　／　ｈ以上であること、
■Ｅ記■〜■の条件を全て満足した状態でセットスイッ
チ１６が−ＨＯＮされること。

また、目標車速の設定（変更）は、次のようにしてなさ
れる。

■セットスイッチ１５をＯＮＬ、続けるとこのＯＮの間
増進され、このセットスイッチ１５をＯＦＦした時点の
実際の車速か目標車速とされる。

■コーストスイッチ１７をｏＮしｍけるとこのＯＮの間
減速され、コーストスイッチ１６をＯＦＦした時点の実
際の車速が目標車速とされる。

定速走行制御の解除は、ブレーキ操作されること、すな
わちブレーキスイッチ２ｏがＯＮされたときになされる
、そして、このブレーキ操作に伴なう定速走行制御解除
の後、リジュームスイッチ１８をＯＮにすると、ブレー
キ操作される直１町の目標車速を新たに目標車速とする
定速走行制御が＋ｌび行われる。

定速走行制御におけるフィードバック制御は、実施例で
は、第５図に示すようにＰＩ−ＰＤ副制御よって行うよ
うにしである。より具体的には、定速走行制御の際にお
けるスロットル弁８の操作！１１（フィードバック補正
量）は、次式（ｌ）に基づいて算出される。

ＶＴＡＧ＝ＫＤ　Ｘ　（ＥＮＶｎ−Ｆ、ＮＶｎ−＋　）
＋ＫＩ　ＸＥＮＶｎ ＫＰＶＸ　（Ｖｎ−Ｖｎ−＋　） ＫＤＶＸ　（（Ｖｎ−Ｖｎ−＋　）− （Ｖｎ　　ｒ　−Ｖｎ−ｚ　）　） ・・・・・（ｌ） Ｖ　Ｔ’　Ａ　Ｇ　：スロットル弁８の操作量（変化量
）Ｅ　Ｎ　Ｖ　ｎ　＝　Ｖｏ　　　Ｖ　ｎｖｏ　：目標
車速 ｖｎ：実際の車速 ＫＰ：前向き比例定数 に１　：前向き積分定数 Ｋ　ＰＶ　：負帰還比例定数 ＫＤＶ：負帰還微分定数 なお、上記（ｌ）式中サフィックスｒｎ］は時間的に現
在のものを、ｒｎ−ＩＪはｒｎｌに対して時間的に１回
前のものを、Ｉｎ−２４はｒｎＪに対して時間的に２回
前のものを意味する。

前記（ｌ）式において、変速段に応じて、負帰還微分項
の制御ゲインとしてのＫＤＶが設定（変更）される、す
なわち、例えば４速用の制御ゲインＫＤＶがＫＤＶ４と
して設定され、３速用の制御ゲインＫＤＶがＫＤＶ３と
して設定され、２速およびｌ速用の制御ゲインＫＤＶが
ＫＤＶ２として設定される。そして、低速段はど応答速
度が遅くなるように、ＫＤＶ２　＞　Ｋ　ＤＶ３　＞　
Ｋ　ＤＶ４とされテいル。なお、１速用と２連用の制御
ゲインを別途独立して設定するようにしてもよい。

つ′ｉ委′−：ＩＩ′のエ　　フローチ　−さて次に、
第６図、第７図に示すフローチャートを参照しつつ、定
速走行制御の詳細について説明する。

このフローチャート（第６図）においては、２つのフラ
グＦ１と［：２とを用いているが、フラグＦ　１はＮＪ
のときが、定速走行制御を実行する条件を満たしている
ことを意味し、またフラグ１：２は「１」のときが定速
走行中にブレーキ操作されたことを意味する。なお、以
下の説明でＰあるいはＱはステップを示す。

以上のことを前提として、先ず第６図のｐｔにおいてシ
ステム全体のイニシャライズガ行われた後、Ｐ２におい
て前記センサあるいはスイッチ１１〜２０からの信号が
人力されるにの後Ｐ３で変速制御（ロックアツプ制御を
含む）が行われる。

［）３の後、Ｐ４〜Ｐ　６の判別処理によって、メイン
スイッチＩ５がＯＮで、Ｄシン９位置でかつ実際の車速
か４０　Ｋ　ｍ　／　ｈ以上であると判別されたときは
、ＰＩにおいて、セットスイッチ１６がＯＮであるか否
かが判別される。ＰＩの判別でＹＥＳのときは、Ｉ）　
８においてフラグｌがｒｌＪにセットされた後、Ｐ９に
おいて、セットスイッチ１６がＯＮからＯｌ：Ｆされた
か否かが判別される。このＩ）　９の判別でＮｏのとき
は、セットスイッチ１６がＯＮされたままなので、ＰＩ
Ｏにおいて、所定の式に基づいて増速を行うようにスロ
ットル弁８の開度が大きくされていく。また、Ｐ９の判
別でＹＥＳのときは、Ｐｌｌにおいて、セットスイッチ
１６がＯＦ　Ｆされた時点での実際の車速か目標車速と
して設定される。このＰｌｌの後は、コーストスイッヂ
１７が操作されずまたブレーキ操作もされないときは、
ＰＩ２、Ｐ　１６％Ｉ）！７の判別が全てＮＯとなって
Ｐ２２へ移行して、後述する第７図に示すようなＡＳＣ
制御すなわち前記（］）式に基づく定速走行制御が行わ
れる。

前記ｐＨの俊は、ＰＩ２でコーストスイッチｌ７がＯＮ
されたか否かが判別されるが、この■）１２での判別が
ＹＥＳのときは、ＰＩ３においてコーストスイッチ１７
がＯＮからＯＦＦへ切換ったか否かが判別される。この
ＰＩ３の判別でＮ。

のときは、コーストスイッチ１７がＯＮのままなので、
ＰＩ４において、このＯＮの間所定の式に基づいて減速
行うべくスロットル弁８の開度が小さくされる。そして
、Ｐ　１３の判別でＹＥＳのときは、ＰＩ５におし）て
、コーストスイッチ鳳７がＯＦＦされた時点の実際の車
速が目標車速として設定される。このＰＩ５の後、ブレ
ーキ操作が何等されないときは、　ＰｌＢ、ＰＩ７の判
別が共にＮｏとなってＰ２２へ移行し、ＡＳＣ制御が行
われる。

前記１）１５の後は、ＰＩ６においてブレーキスイッチ
２０がＯＮであるか否か、すなわちブレーキ操作された
か否かが判別される。このＰＩ６の判別でＹＥＳのとき
は、Ｐ２３においてフラグＦ２をｒｌＪにセットした後
、Ｐ２４に゛移行して、第４図に示すスロットル特性に
基づくスロットル制御がなされる（定速走行制御の中止
）。

前記Ｐ１６の判別でＮＯのときは、ＰＩ７において、フ
ラグＦ２が１つであるか否かが判別される。このＰＩ７
の判別でＹＥＳのとき、すなわち定速走行制御中に一旦
ブレーキ操作がなされているときは、ＰＩ８において、
リジュームスイッチ１８がＯＮであるか否かが判別゛さ
れる。このＰＩ８の判別でＮｏのときは、定速走行制御
へ復帰することを運転者が要求していないときであり、
このときは１）２４に移行して定速走行制御の中１がそ
のまま継続される。

上記Ｐ１８の判別でＹＥＳのときは、ＰＩ９において、
実際の車速かブレーキ操作される直前の車速であるか否
かが判別される。このＰＩ９の判別でＮｏのときは、Ｐ
２Ｏにおいて、所定の式に基づいて増速か行われるよう
にスロットル制御がなされた後円びＰＩ９へ復帰する。

そして、ＰＩ９の判別でＹＥＳとなったときは、Ｐ２１
において、ブレーキ操作される直前の車速（ブレーキ操
作される直［ｉｑの定速走行制御において目標車速とさ
れていた車速となる）が目標車速として設定された後、
Ｐ２２に移行して定速走行制御がなされる。

一方、前記Ｐ７の判別でＮＯのときば、））２５におい
てフラグＦｌが１であるか否かが判別される。このＰ２
５の判別でＹＥＳのときはＰ１２以降の処理がなされる
。また、Ｐ２５の判別でＮ。

のときは、定速走行制御を実行することを運転者が要求
していないときであり、このときはフラグＦｌ、Ｆ２を
共にＯにリセットした後（Ｐ２６、Ｐ２７）、Ｐ２８に
おいて第４図に示すスロットル特性に基づくスロットル
制御がなされる。

前記Ｐ４、Ｐ５あるいはＰ６の判別でＮＯのときも、定
速走行制御する条件を満たしていないので、＋３ｉｌ記
Ｐ２６以降の処理がなされる。

前述したＰ２２でのＡＳＣ制御は、第７図に示すフロー
チャートにしたがってなされる。先ず、Ｑｌにおいて現
在変速段が４速であるか否かが判別され、このＱｌの判
別でＹＥＳのときはＱ３において、（ｌ）式に示す負帰
還微分項の制御ゲインＫＤＶが４速用のＫＤＶ４として
設定される。また、Ｑｌの判別でＮｏのときは、Ｑ２に
おいて変速段が３速であるか否かが判別されて、このＱ
２の判別でＹＥＳのときはＱ４においてＫＤＶが３連用
のＫＤＶ３に設定され、またＱ２の判別がＮｏのときは
Ｑ５においてＫＤＶがｌ速および２速用のＫＤＶ２に設
定される。

１記Ｑ３、Ｑ４あるいはＱ５の後は、Ｑ６において、（
ｌ）式に基づいてスロットル弁８の操作量ＶＴＡＧが算
出された後、ＱｌにおいてこのＶ　ＴＡＧが出力される
。

以Ｅ実施例について説明したが、定速走行制御用のフィ
ードバック制御においては、負帰還微分項を含むもので
あれば、Ｉ−ＰＤ副制御ＰＩ−Ｄ制御等適宜のものを採
択し得る。また、デイ−セルエンジンの場合は、車速調
整手段として燃料噴射量の調整を行う部材とすればよい
。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、変速段の
相違に拘らず目標車速へ向けての収束性を一定にして、
定速走行制御を行う上で好ましいものが得られる。

また、変速段に応じて変更される制御ゲインを、専ら一
上記収束性にのみ大きな影響を与える負帰還微分項用の
ものとしであるので、この負帰還微分項以外の項に対し
て悪影響を与えることなく上記収束性の一定化を図るこ
とができる。このことはまた、例えば定速走行制御が行
われる頻度の最も高い最高変速段に合せて種々の制御ゲ
インを最適設定した場合、負帰還微分項以外の項の制御
ゲインを変速段毎に変更することなく最適な定速走行制
御を得ることができ、また制御系特に記憶８雀の負担を
極力小さくする上で好ましいものとなり、さらに制御の
応答性を確保する。１：、で好ましいものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図。 第２図、第３図は変速特性を示す特性図。 第４図は定速走行制御を行わないときのスロットル特性
を示す特性図。 第５図は定速走行制御のためのフィードバック制御をブ
ロック回路的に示す図。 第６図、第７図は本発明の制御例を示すフローチャート
。 第８図は本発明の全体構成図。 ｌ：エンジン ２：自動変速機 ７：スロットルアクチュエータ ８：スロットル弁 ｌＯ：制御ユニット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｌ）実際の車速を検出する車速検出手段と、車速を調
   整する車速調整手段と、 前記車速検出手段からの出力を受け、少なくとも負帰還
   微分項を有する所定の式に基づいて得られる制御値でも
   って前記車速調整手段を制御することにより、実際の車
   速が目標車速となるようにフィードバック制御する車速
   制御手段と、 変速段を検出する変速段検出手段と、 前記変速段検出手段からの出力を受け、変速段に応じて
   前記負帰還微分項における制御ゲインを変更する制御ゲ
   イン変更手段と、 を備えていることを特徴とする車両の定速走行制御装置
   。