JPH04138932A - 車両の定速走行制御装置 - Google Patents

車両の定速走行制御装置

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JPH04138932A
JPH04138932A JP2262081A JP26208190A JPH04138932A JP H04138932 A JPH04138932 A JP H04138932A JP 2262081 A JP2262081 A JP 2262081A JP 26208190 A JP26208190 A JP 26208190A JP H04138932 A JPH04138932 A JP H04138932A
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

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、実車速が目標車速に収束するようにスロット
ル開度を制御する車両の定速走行制御装置であって、さ
らに詳しくは短い登坂の終了判定を行ない得る車両の定
速走行制御装置に関する。
(従来の技術) 例えば特開昭81−285233号公報に記載されてい
る様に、従来より、実車速と目標車速との偏差等に基づ
いて、実車速が目標車速に収束するようにエンジンのス
ロットル弁の開度(スロットル開度)を制御して車両を
その目標車速で走行させるようにした定速走行制御装置
が知られている。
ところで、上記定速走行制御の中には、定速走行中に登
坂に進入した場合、変速段を例えば4速から3速にシフ
トダウンしてトルクの増加を図り、それによって登坂で
の定速走行を維持すると共に、登坂の終了に同期して3
速から4速にシフトアップし、それによって燃費の低下
防止等を図るようにする制御が考えられている。
また、上記制御を行なうにあたっては、登坂の終了を検
出する必要があるが、かかる方法として、例えば、登坂
が略直線的なものである場合、シフトダウン後しばらく
すると車両は登坂での定速走行状態(はぼ一定のスロッ
トル開度で実車速が目標車速に収束している状!りとな
り、登坂終了後平坦路に移行すると負荷が低下すること
によってスロットル開度が所定量低下するという知見に
基づき、上記登坂走行中の定常走行状態を検出し、スロ
ットル開度がその定常走行状態における開度から予め設
定した所定量だけ低下したら登坂終了と判定する方法が
考えられている。
なお、上記登坂が終了したという情報は、上記シフトア
ップのタイミングを決定するためにのみ用い得るもので
はなく、その情報を用いることによって他の制御も適切
に行ない得ることが期待できる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記の登坂終了検出は、登坂での定常走
行状態を検出し得ることを前提とし、従って定常走行状
態が存在するある程度長い登坂の場合は問題ないが、短
い登坂の場合は、シフトダウンした後スロットル開度が
変動している間、つまりシフトダウン後定常走行状態に
移行する前に坂が終了してしまうことかある。
従って、登坂が終了して平坦路に移行する際の大きなス
ロットル戻り量を検出して登坂終了の判定を行なおうと
する場合、上記の様な長い登坂であればその登坂走行中
の定常走行状態におけるスロットル開度を基準にしてそ
こからのスロットル戻り量が所定値を越えたら登坂終了
と判定できるが、短い登坂の場合、上記の様な定常走行
状態が存在しないので定常走行状態のスロットル開度を
基準にすることができず、従って上記の様なロジックで
登坂終了判定を行なうことができない。
本発明の目的は、上記事情に鑑み、短い登坂であっても
適切に登坂終了判定を行ない得る車両の定速走行制御装
置を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明に係る車両の定速走行制御装置は、上記目的を達
成するため、 実車速が目標車速に収束するようにスロットル開度を制
御する車両の定速走行制御装置において、登坂走行中に
定速走行状態を維持するため所定条件下で変速機をシフ
トダウンさせるシフトダウン手段と、 スロットル開度が、上記シフトダウン手段によってシフ
トダウンされた後における最大値から所定値以上減少し
たときに登坂終了判定を行なう登坂終了判定手段と、を
備えて成ることを特徴とする。
上記スロットル開度のシフトダウン後における最大値か
らの減少量は、例えば所定のフロー周期で最大値からの
減少量を算出する場合、その各算出時点毎にその時点ま
での最大値からその時点の現在値を算出することによつ
て求めることができる。
(作  用) 後述する様に、登坂におけるシフトダウン後定常走行状
態に移行するまでの間のスロットル開度は、一般に、シ
フトダウン時は実車速が目標車速から所定値たけ低下し
ていることおよび該実車速はシフトダウンによって該シ
フトダウン直後さらに低下すること等により、シフトダ
ウン後増大し続け、それによって実車速が目標車速に近
づきそれを越えそうになった時点で多少増減を繰り返し
ながら全体として少し減少して定常走行状態に移行する
従って、シフトダウン後定常走行状態に移行する前に登
坂が終了するときは、スロットル開度は、上記シフトダ
ウン後増大し続けている途中から登坂終了により減少し
始めるかあるいは増大し終って定常走行状態に移行すべ
く減少している状態からそのまま登坂終了により減少し
始めることとなり、結局シフトダウン後定常走行状態に
移行する前に坂が終了してスロットル開度か減少する場
合は、スロットル開度はそれまでの最大値から減少する
こととなり、その最大値からの減少量が所定値以上の場
合は登坂終了によるものと判断することができる。
従って、上記構成の定速走行制御装置のように、スロッ
トル開度のシフトダウン後の最大値からの減少量を見て
、それが所定値を越えた場合は登坂終了と判定すること
により、登坂での定常走行状態に移行する前に終了して
しまうような短い登坂の場合でも適切に登坂終了を判定
することができる。
(実 施 例) 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細
に説明する。
第1図は実施例の全体構成図である。
基本構成 エンジン1の吸気通路2には吸入空気量を調整するスロ
ットル弁3が介装され、このスロットル弁3はスロット
ルアクチュエータ4により開閉駆動され、その開度が制
御される。また、自動変速機5は複数の変速用ソレノイ
ド6a−Beとロックアツプ用ソレノイド7とを有し、
変速用ソレノイドBa〜6cのオン、オフの組合せによ
って油圧回路が切換えられて複数の油圧締結素子が選択
的に締結されることにより、変速機構が複数の変速段に
切換え制御される。また、ロックアツプ用ソレノイド7
のオン、オフによってトルクコンバータ内のロックアツ
プクラッチ(図示せず)が締結もしくは解放される。
上記スロットルアクチュエータ4としては、例えばDC
モータ等を用いることも可能であるが、本実施例では、
第2図に示す様な負圧式アクチュエータを採用している
かかるアクチュエータ4は、エンジン1の負圧を蓄積す
るための負圧室41と、大気と連通している大気室42
と、負圧室41に導入されるエンジン1の負圧によって
作動されるダイアフラム43と、ダイアフラム43を矢
印Aと逆方向に付勢しているスプリング44と、ダイア
フラム43に連結されたロッド45と、ロッド45とス
ロットルバルブ3とを作動的に連結しているスロットル
ワイヤ46と、大気と連通しているリリース管路47a
と、リリース管路47aと負圧室41とを連通可能な電
磁比例式のリリース制御弁47と、エンジン1の負圧が
供給されるプル管路48aと、プル管路48aと負圧室
41とを連通可能な電磁比例式のプル制御弁48とから
略構成されており、リリース制御弁47およびプル制御
弁48のソレノイドをデユーティ制御することによって
負圧室41に対するエンジン1の負圧を給排制御するこ
とにより、ダイアフラム43およびロッド45を矢印A
方向に往復動させ、スロットルワイヤ46を介してスロ
ットルバルブ3を開閉作動させる。
上記スロットル弁3と自動変速機5とはコントローラ8
によって制御される。
即ち、上記コントローラ8は、車速制御のためにスロッ
トル制御によるエンジン出力制御と変速制御とを行なう
ものであり、スロットル弁3を制御するため、スロット
ルアクチュエータ4にスロットルバルブ制御信号Aを出
力し、自動変速機5を制御するため、各変速用ソレノイ
ド6a〜6cおよびロックアツプ用ソレノイド7にそれ
ぞれ変速制御信号Bおよびロックアツプ制御信号Cを出
力する。上記スロットルバルブ制御信号Aは、スロット
ルバルブアクチュエータ4のリリース制御弁47および
プル制御弁48にそれぞれ入力されるリリース制御信号
Alおよびプル制御信号A2とがらなり、リリース制御
信号A1およびプル制御信号A2は、そのデユーティ比
によってリリース制御弁47およびプル制御弁48の各
開度を可変制御するパルス信号である。
上記コントローラ8には、上記スロットル弁3と上記自
動変速機5とを制御するため、車速(実車速)を検出す
る車速センサ9がらの車速信号Vnと、アクセルペダル
1oの踏込み量(アクセル開度)を検出するアクセルセ
ンサ11がらのアクセル開度信号αと、ブレーキ操作を
検出するブレーキスイッチ12からのブレーキ信号BR
と、スロットル弁3の開度を検出するスロットルセンサ
13がらのスロットル開度信号THと、変速機5の変速
位置を検出するギヤポジションセンサ14がらのギヤポ
ジション信号GPと、モードスイッチ15がらの変速モ
ード信号Mとがそれぞれ入力されると共に、定速走行操
作スイッチとしてメインスイッチ16、セットスイッチ
17、リジュームスイッチ18、コーストスイッチ19
からの操作信号(ON  0FF)がそれぞれ入力され
る。なお、メインスイッチ16は、定速走行制御装置の
電源をONにしてシステム全体をスタンバイ状態にする
ためのものであり、セットスイッチ17は、希望する目
標車速Voを設定するためのものであり、リジューム(
自動復帰)スイッチ18は、定速走行制御を解除した後
に、再び解除前の目標車速Voで定速走行を行なうため
のものであり、コーストスイッチ19は、定速走行制御
中に所望の減速を行なうためのものである。
登坂での定速走行制御用の構成 本定速走行制御装置においては、登坂に進入した場合、
目標車速Voでの定速走行を維持するために適宜シフト
ダウンを行ない、登坂が終了したらシフトアップする制
御が行なわれる。そのため、本定速走行制御装置は、第
3図に示す様に、シフトダウン手段50と、第1登坂終
了判定手段51とを備えている。また、上記第1登坂終
了判定手段51は本発明の対象となる短い登坂の場合の
終了判定手段であるが、本実施例では長い登坂の場合も
その終了を判定すべく、さらに定常走行判定手段52と
第2登坂終了判定手段53とを備えている。上記各手段
はいずれも上記コントローラ8によって構成されている
なお、これらの各手段については後に詳述する。
基本定速走行制御の概要 次に、上記コントローラ8による基本定速走行制御の概
要を、第4図に示すフローチャートに従って説明する。
第4図はメインルーチンであり、コントローラ8は、作
動開始時に所定のシステムイニシャライズ(Sl)を行
い、前記各種センサからの検出信号を読み込み、これら
から制御に必要な各種情報を入力する(Sl)。
S3は定速走行制御を含む自動速度制御(ASC)を開
始する条件が成立しているか否かを判定するものであり
、この自動速度制御の開始条件は、メインスイッチ18
がオンで、シフト位置がDレンジで、かつ車速が設定値
(例えば40km/h)以上の場合である。また、自動
速度制御を解除する条件は、上記開始条件を満していな
いとき、−またはブレーキが作動された場合である。
そして、この自動速度制御条件を満すと、自動速度制御
に移行してセットスイッチ17、リジュームスイッチ1
8、コーストスイッチ19の操作、アクセルおよびブレ
ーキ操作に対応して車速フィードバック制御モードまた
はアクセル加速モード等のモード設定制御を行い(S4
) 、各モードに対応した目標スロットル開度Toの設
定制御を行う(S5)。また、自動速度制御条件を満さ
ない場合には、通常スロットル制御に移行して、アクセ
ル操作量に基づいてスロットル開度TOを設定制御する
(S6)。
上記のようにしてS5またはS6で設定された目標スロ
ットル開度Toに対応するスロットル制御信号Aをスロ
ットルアクチュエータ4に出力しくS7)、スロットル
弁3を目標開度TOに作動すると共に、車速Vn、スロ
ットル開度TH,アクセル開度α等により変速段を設定
して自動変速機5の各ソレノイド6a〜6c、7に制御
信号B、  Cを出力する変速制御を行い(S8)、上
記ルーチンを所定時間(例えば30m5ec)毎に実行
する。
上記車速フィードバック制御モードにおいては、詳細ル
ーチンは示さないが、実車速Vnと目標車速Voとの偏
差および実車速Vnの変化量等に基づいてP I−PD
演算などにより、実車速Vnを目標車速Voに収束させ
るために必要なスロットル開度Tvを演算し、これを目
標スロットル開度Toに設定して、フィードバック制御
が行なわれる。
また、上記車速フィードバック制御中にブレーキ操作さ
れると、車速フィードバック制御を停止して通常スロッ
トル制御モードに移行する。
上記通常スロットル制御モードにおいては、詳細ルーチ
ンは省略するが、アクセル開度αおよび変速モードM(
エコノミ、ノーマル、パワー)を入力し、変速モードに
対応する基本スロットル開度マツプを選択し、このマツ
プから検出アクセル開度αに対しギヤポジションに応じ
た基本スロットル開度Tbを求め、これにアクセル踏込
み速度補正1車速補正、水温補正等の各種補正を行ない
、補正後のスロットル開度が目標スロットル開度TOと
して設定される。
さらに、定速走行制御中にアクセル踏込み操作が所定値
(α−5%)以上行われると、アクセル加速モードに移
行する。このアクセル加速モードにおいては、詳細ルー
チンは省略するが、それまでの車速フィードバック制御
における目標車速Voに対応する目標スロットル開度T
vを入力すると共に、踏込まれたアクセル開度αに対応
する基本スロットル開度Tbを予め設定しているマ・ノ
ブから求め、両者の和Tv +Tbが目標スロットル開
度Toとして設定される。
登坂での定速走行制御 前述の様に、本定速走行制御においては、登坂において
、定速走行を維持するために適宜シフトダウンが行なわ
れ、登坂が終了したらその登坂終了を判定し、その終了
判定に基づいてシフトアップする制御が行なわれる。
上記シフトダウンは、上記シフトダウン手段50によっ
て、登坂走行中に現行の変速段ではもはやスロットル開
度制御によって目標速度Voを維持するのは困難であり
、シフトダウンする必要があると判定したときに行なわ
れる。本実施例におけるシフトダウン手段50は、目標
車速VOに対して実車速Vnが予め設定された所定のし
きい値β(例えば8KIn/h )以上低くなったとき
に上記シフトダウンの必要ありと判定する。なお、上記
登坂終了の判定については後に詳述する。
以下、上記登坂での定速走行制御について、第5図を参
照しながら説明する。
第5図においては傾斜角度が略一定の略直線的な登坂で
あって、その登坂が短い場合(実線)と長い場合(2点
鎖線)との制御例を示す。
説明の都合上、長い登坂の場合を先に説明する。
長い登坂の場合、第5図に示す様に、4速で定速走行制
御が行なわれているものとし、その際t1時点で登坂に
進入すると、負荷の増大により実車速Vnが低下し、該
実車速Vnを目標車速Voに維持すべくスロットル開度
の増加制御が行なわれる。
しかるに、その様にスロットル開度を増加させても実車
速Vnの低下が続き、実車速Vnと目標車速Voとの偏
差ΔV(ΔV−Vo−Vn)が予め設定されたしきい値
βに達したら、その時点t2で上記シフトダウン手段5
0がシフトダウン判定を行なってシフトダウン信号eを
出力し、自動変速機5が3速にシフトダウンされる。
上記シフトダウンが行なわれると、その直後は実車速V
nが低下しそれに伴なってスロットル開度も増加するが
、すぐに車速が増加しそれに伴なってスロットル開度が
減少し、やがて車速はほぼ目標車速Voに収束すると共
にスロットル開度も2点鎖線で示す様にほぼ一定となり
、定常走行状態りとなる。以後登坂終了直前まではこの
定常走行状態りが続き、登坂が終了すると直ちに負荷の
低減によりスロットル開度が大きく減少せしめられ、登
坂進入以前のスロットル開度に戻る。
次に、短い登坂の場合について説明する。
短い登坂の場合は、登坂に進入し、シフトダウンするま
では長い登坂の場合と同様であるが、その後短い登坂の
場合は、シフトダウン後定常走行状態に移行する前に、
例えば図示の如くシフトダウン直後のスロットル開度が
上昇している途中のt3時点で登坂が終了し、登坂が終
了するとスロットル開度は車速との関係でその後t4時
点まで増大し続け、t1時点で最大値となってそこから
大きく減少せしめられ、登坂進入以前のスロットル開度
に戻る。
登坂終了判定 次に、登坂終了判定について説明する。
前述の様に、登坂走行中にシフトダウンした場合には、
登坂を終了した時点でシフトアップが行なわれ、そのた
め登坂の終了判定が行なわれる。
この登坂終了判定についても、説明の都合上長い登坂の
場合を先に説明する。長い登坂の場合の登坂終了判定は
、長い登坂の場合シフトダウン後に定常走行状態が存在
するので、その定常走行状態を検出し、スロットル開度
が定常走行状態における値から所定量だけ大きく低下し
たことを検出することによって行なわれる。
具体的には、まず、第3図に示す定常走行判定手段51
によって、第5図に示す様な登坂走行中における定常走
行状態りを判定する。
定常走行状態は、前述の様にほぼ一定のスロ・ノトル開
度の下で実車速Vnが目標車速VOに収束している状態
を意味し、その状態は例えば実車速Vnと目標車速Vo
との偏差ΔVと加速度(実車速vnの微分値)Vとが小
さい状態に該当する。
従って、定常走行状態は、上記偏差ΔVと加速度!が所
定のしきい値以下であるか否かで判定することができる
が、本実施例では、かかる所定値以下であるか否かの判
定をファジー理論によって行なう。
即ち、上記定常走行判定手段51は、前述のシフトダウ
ン手段50から出力されるシフトダウン信号eと、上記
車速偏差ΔVと、加速度Mとが入力され、シフトダウン
信号eが入力された後、ファジー理論により入力メンバ
ーシップ関数と出力メンバーシップ関数とに基づき上記
車速偏差Δ■と加速度とに関する重心位置を求め、その
重心位置かあらかじめ設定された定常走行判定用しきい
値γより大か小かを判断し、大であれば定常走行状態と
判定する。なお、このファジー理論についての詳細は省
略する。
次に、上記検出された定常走行状態を基準にして第2登
坂終了判定手段53によって登坂終了判定が行なわれる
上記登坂終了判定手段53は、スロットル開度が、上記
定常走行状態時の値から別途設定された登坂終了判定用
しきい値62以上低下したときに、即ち定常走行状態時
からのスロットル戻り量ΔTH2が上記しきい値62以
上になったときに登坂終了判定を行なう。さらに具体的
には、第5図に示す様に、4−3シフトダウン時点t2
から上記プル制御信号A2の出力時間とリリース制御信
号A1の出力時間との差(Az  A1)の積算を開始
する。この積算は、結局シフトダウン後に出力される両
制御信号AI 、A2の出力時間を、A1を()、A2
を(+)として出力されるごとに積算していくことを意
味する。そして、上記定常走行判定手段51からの定常
走行判定信号fの入力を受けてその入力時点での上記積
算量、即ち定常走行状態時の上記積算量を基準積算量と
して記憶し、以後所定周期毎に上記基準積算量からその
時点の積算量を減算し、その減算値が上記しきい値δ2
を越えた時点で登坂の終了を判定する。
次に、本発明の対象である短い登坂の場合の登坂終了判
定について説明する。
前述の様に、シフトダウン後定常走行状態に移行する前
に坂が終了する短い登坂の場合は、定常走行状態時のス
ロットル開度を基準としてスロットル戻り量を求めるこ
とができないので、シフトダウン後におけるスロットル
開度の最大値からのスロットル戻り量によって登坂終了
を判定する。
即ち、第3図に示す第1登坂終了判定手段51により、
第5図に示す様に、シフトダウン後のスロットル開度の
最大値(ta時点におけるスロットル開度)からのスロ
ットル開度戻り量(減少量ΔTH1)を算出し、その戻
り量ΔTH1が予め設定されたしきい値δ1以上になっ
た時に登坂終了の判定を行なう。さらに具体的には、第
3図に示す様に第1登坂終了判定手段51にシフトダウ
ン信号e、プル制御信号A2+  リリース制御信号A
lを人力し、上記第2登坂判定手段53と同様に、4−
3シフトダウン時点から上記プル制御信号A2の出力時
間とリリース制御信号A1の出力時間との差(Az  
Ar)の積算を開始する、つまりシフトダウン後に出力
される両制御信号A1 r A2の出力時間を、A1を
(−)、A2を(+)として出力されるごとに積算する
。そして、所定周期毎にその時点までの積算量の最大値
を記憶すると共にその最大値からその時点の積算量を減
算し、その減算値が上記しきい値δ1を越えた時点で登
坂終了を判定する。
なお、上記第1.第2登坂終了判定手段51.53にお
ける上記プル制御信号A2とリリース制御信号A1の出
力時間の差の積算値は、結局積算開始時点を基準とする
各時点でのスロットル開度を意味する。
上記第1.第2登坂終了判定手段51.53の出力はオ
ア回路54に入力され、いずれか一方が登坂終了判定を
行なった場合それに基づいてオア回路54から自動変速
機5に3−4シフトアップ信号gを出力し、4速にシフ
トアップさせる。
(発明の効果) 本発明に係る車両の定速走行制御装置は、上記の如くス
ロットル開度のシフトダウン後の最大値からの減少量を
検出し、それが所定値を越えたら登坂終了と判定するよ
うに構成されているので、登坂での定常走行状態に移行
する前に終了してしまうような短い登坂の場合であって
も適切に登坂終了を判定することができ、例えばそれに
基づいて適切にシフトアップ制御を行なうことができる
【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概略図、第2図は
スロットルアクチュエータを示す断面図、 第3図はコントローラの一部を示すブロック図、第4図
は定速走行制御の基本フローを示すフローチャート、 第5図は登坂における制御例を示すタイムチャートであ
る。 50・・・シフトダウン手段 51・・・登坂終了判定手段 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  実車速が目標車速に収束するようにスロットル開度を
    制御する車両の定速走行制御装置において、登坂走行中
    に定速走行状態を維持するため所定条件下で変速機をシ
    フトダウンさせるシフトダウン手段と、 スロットル開度が、上記シフトダウン手段によってシフ
    トダウンされた後における最大値から所定値以上減少し
    たときに登坂終了判定を行なう登坂終了判定手段と、を
    備えて成ることを特徴とする車両の定速走行制御装置。
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