JPH0825409B2

JPH0825409B2 - 定速走行装置

Info

Publication number: JPH0825409B2
Application number: JP63237099A
Authority: JP
Inventors: 敦弘川野; 喜亮佐野; 浩司梅田; 剛西村; 安進宮田; 景仁稲垣
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: JPH0285026A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、車両を所望の一定速度で自動的に走行さ
せるための定速走行装置に関する。

（従来技術）一定速度で車両を走行させる場合の運転操作上の負担
を軽減するため、車両を設定速度で自動走行させる定速
走行装置（オートクルーズ装置）が知られている。

第１図は、定速走行装置の構成を示し、オートクルー
ズ運転を行うべく運転者がオートクルーズモード選択用
のメインスイッチ１をオン操作した後にスピードメータ
（図示省略）にて所望の速度に到達したことを目視で確
認し、セットスイッチ２を手動操作（オン）して目標車
速（オートクルーズ速度）を設定すると、コントローラ
３は所定の制御則に基づき、この目標車速と車速センサ
４からの車速信号との偏差に応じ、スロットル駆動回路
５を介してスロットル弁６の開度を制御し、エンジン10
の出力を調整して目標車速を維持する。そして、運転者
がブレーキペタル（図示省略）を踏むと、該ペタルに連
動し且つキャンセルスイッチとしての機能を併有するス
トップランプスイッチ７がオンしてオートクルーズ運転
が解除される。その後、リジュームスイッチ８がオン操
作されると、オートクルーズ運転が再開される。また、
自動変速装置11の変速レバー（図示省略）を連動しかつ
キャンセルスイッチとして作用するインヒビットスイッ
チ９が設けられ、自動変速装置11が中立変速位置にあっ
てエンジン10からの駆動力が車輪側に伝達されないと
き、オートクルーズ運転を解除してエンジン10の吹上が
りを防止するようにしている。

また、オートクルーズ運転中にリジュームスイッチ８
を押し続けると、車両は加速され、リジュームスイッチ
８から指を離した時点における車速を新たな目標車速に
設定できるものや、オートクルーズ運転中にセットスイ
ッチ２を押し続けると、車両は減速され、セットスイッ
チ２から指を離した時点における車速を新たな目標車速
に設定できるものも知られている。

なお、14はスロットル弁６の弁開度を検出するスロッ
トル弁開度センサ、15はコントローラ３からの制御信号
に応じ自動変速装置11の変速段を切り換える、油圧制御
回路である。

（発明が解決しようとする課題）上述のように構成された定速走行装置により実行され
る従来の車速制御則において、セットスイッチ２やリジ
ュームスイッチ８の操作により目標速度が設定され、車
速をこの目標速度に向かって上昇ないし下降させる際、
従来、目標速度Voと車速センサ４により検出される車速
Ｖとの車速偏差（Vo−Ｖ）、及び加速度Ａに応じて制御
領域を区画し、各制御領域で適用される制御則は、どの
領域においても所謂PID制御が採用され、各制御領域で
適用されるPID制御のＰ（比例）項、Ｉ（積分）項等の
ゲインを各領域で異なる一定値に設定するに過ぎなかっ
た。このようにゲインが一定値に設定されているため、
車速の高い領域及び低い領域のいずれの領域でも安定で
良好な運転フィーリングが得られる車速制御が行えなか
った。

又、車速Ｖを目標車速Voに向かって上昇ないし下降さ
せる際に、目標加速度０の領域が設定される制御則もあ
り、このような制御則では、車速Ｖが一時的に一定速度
に保持されてしまい、運転フィーリングが極めて悪かっ
た。

本発明は斯かる課題を解決するためになされたもの
で、車速の高低いずれの領域においても安定で、車速が
目標車速に移行する際に、車速が一時的にせよ一定速度
に保持されることがなく、車速が漸減ないし漸増して目
標車速に円滑に移行するように図った定速走行装置を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上述の目的を達成するために本発明に依れば、目標車
速を設定する目標車速設定手段と、車速を検出する車速
センサと、前記目標車速設定手段により設定された目標
車速と前記車速センサにより検出される車速との差値で
ある車速偏差を演算すると共に前記車速偏差の今回演算
値と前回演算値との差値である加速度を演算し、前記車
速偏差と前記加速度の状態に応じて選択される予め設定
されたファジィ制御則を含む複数の制御則の一つに基づ
いて車両に搭載されるエンジンの出力を調整する出力調
整手段の作動量を制御して車速を目標車速近傍に保持す
る制御手段とを備えた定速走行装置が提供される。

そして、請求項１の発明では、前記ファジィ制御則
は、前記車速偏差が負のときに第１の度合で前記作動量
を変化させ前記エンジンの出力を減少させる第１のルー
ルに対応して前記車速偏差が正の方向に増大するに従い
メンバシップ値が増加するように設定される第１のメン
バシップ関数と、前記車速偏差が正のときに第２の度合
で前記作動量を変化させ前記エンジンの出力を増加させ
る第２のルールに対応して前記車速偏差が負の方向に増
大するに従いメンバシップ値が増加するように設定され
る第２のメンバシップ関数と、前記加速度が正のときに
第１の度合より大きい第３の度合で前記作動量を変化さ
せ前記エンジンの出力を減少させる第３のルールに対応
して前記加速度が正の方向に増大するに従いメンバシッ
プ値が増加するように設定される第３のメンバシップ関
数と、前記加速度が負のときに第２の度合より大きい第
４の度合で前記作動量を変化させ前記エンジンの出力を
増加させる第４のルールに対応して前記加速度が負の方
向に増大するに従いメンバシップ値が増加するように設
定される第４のメンバシップ関数とを含み、前記制御手
段は、前記ファジィ制御則のそれぞれのメンバシップ関
数に基づいてメンバシップ値を演算して、演算されたメ
ンバシップ値のうち最大となるルールを選択して前記作
動量の変化量を求め、該作動量の変化量に現在の作動量
に応じて設定されるゲインを乗算し、該乗算値に現在の
作動量を加算して今回作動量の目標値を設定する。

請求項２の発明では、前記制御手段は、更に車速に応
じた目標加速度を設定すると共に該目標加速度と前記加
速度との差値である加速度偏差を演算し、前記車速偏差
及び加速度偏差に、車速に応じてそれぞれ設定される車
速ゲイン及び加速度ゲインをそれぞれ乗算した乗算値を
加算して前記作動量の変化量を求め、該作動量の変化量
に現在の作動量を加算して今回作動量の目標値を設定す
る。

請求項３の発明では、前記制御手段は、更に車速に応
じた目標加速度を設定すると共に該目標加速度と前記加
速度との差値である加速度偏差を演算し、前記車速度偏
差に、車速に応じて設定される加速度ゲインを乗算した
乗算値に、前記エンジンの回転数の変化に伴う出力変化
を補正する補正値を加算して前記作動量の変化量を求
め、該作動量の変化量に現在の作動量を加算して今回作
動量の目標値を設定する。

（作用）予め設定される、異なる複数の制御則の一つを、車速
偏差と加速度の状態に応じて選択し、順次選択される制
御則により車速を目標車速に近づけ、その後その目標車
速近傍に保持される。これらの各制御則を、車速偏差と
加速度の状態に応じた最適な制御則に夫々設定し、性格
の異なった制御ゲインを使用することにより、車両の望
ましい運転フィーリングにマッチさせた制御が可能にな
る。

選択されたファジィ制御則が実行される場合、作業量
の変化量がメンバシップ関数値により選択されたルール
に基づき、車速偏差または加速度により適宜値に設定さ
れ、また、ゲインが現在の作業量に応じて設定され、こ
れらが車速の高低いずれの領域においても安定した制御
を実現させる。

選択されたPID制御則が実行される場合、作業量の変
化量が車速偏差及び加速度偏差に夫々ゲインを乗算した
積値を加算して求められ、このため、目標車速に向かう
車速が一時的にせよ一定速度に留まらせることがない。
また、車速に応じて設定される目標加速度、車速ゲイン
及び加速度ゲインは、車速の高低いずれの領域において
も安定した制御を実現させる。

選択されたＰ制御則が実行される場合、作業量の変化
量の演算において、エンジンの回転数の変化に伴う出力
変化を補正する補正値が予め加算されるために、制御応
答性が向上し、一定加速度制御を早期に実現される。ま
た、現在の作業量に応じて設定されるゲインは、車速の
高低いずれの領域においても安定した制御を実現させ
る。

（実施例）以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

なお、本実施例における定速走行装置はガソリンエン
ジンを搭載した車両に備えられるものであり、その構成
（ハードウエア）は、第１図に示すものと実質的に相違
がなく、コントローラ３に採用される制御則（ソフトウ
エア）が異なるだけであるから、構成についての説明は
省略し、以下の説明において必要がある場合には第１図
を参照するものとする。

メインスイッチ１及びセットスイッチ２のオン操作に
より目標車速（オートクルーズ速度）Voが設定される
と、コントローラ３は先ず車速制御において適用すべき
制御則の選択を行う。第２図は、コントローラ３により
実行される制御則選択手順を示すフローチャートであ
り、コントローラ３は、先ず、車速センサ４により検出
される車速Ｖを読み込み、目標車速Voと車速Ｖの車速偏
差ΔVk（＝Vo−Ｖ）を演算する（ステップS1）。そし
て、この車速偏差ΔVkの絶対値が所定判別値ΔV_KP（例
えば、８〜3km/hr）以上であるか否かを判別し（ステッ
プS2）、以上であればＰ（加速度一定）制御が実行され
る（ステップS3）。

ステップS2の判別結果が否定（No）の場合には、偏差
ΔVkの絶対値が所定判別値ΔV_KF（例えば、５〜1km/h
r）以下であるか否かが判別される（ステップS5）。こ
の判別結果が否定の場合、即ち、偏差ΔVkの絶対値が前
記判別値ΔV_KPと判別値ΔV_KF間の値を示す場合、PID制
御が実行され（ステップ36）、肯定（Yes）の場合、フ
ァジィ制御が実行される（ステップS7）。

第３図は、上述のようにして選択される制御則領域を
図示したものであり、これらの制御則領域は上述の説明
から明らかなように偏差ΔVkのみによって選択される。

次に、上述のステップS7で実行される、偏差ΔVkが小
さい場合の制御則であるファジィ制御について説明す
る。

先ず、本発明の制御則を説明するに先立ち、従来、偏
差が小さい場合に適用されていた制御則を説明する。従
来の制御則は何れの制御領域においてもPID制御が採用
され、各領域内では積分定数K_I及び比例定数K_Pが一定値
に設定されている。車速偏差ΔVkが小さい場合にも同様
であって、スロットル弁６の目標スロットル開度を
θ_ｎ、スロットル駆動回路５によるスロットル弁６の今
回の駆動スロットル量をΔθとし、前回までの駆動スロ
ットル量、即ち、現在のスロットル弁開度をθ_n-1とす
ると、目標スロットル開度θ_ｎは、次式で与えられてい
た。

θ_ｎ＝θ_n-1＋Δθ ……（C1） Δθ＝K_I×（Vo−Ｖ）−K_P×Ａ ……（C2）ここに、Ａは加速度検出値である。

この従来の制御則によるPID制御は、定数K_I及びK_Pが
一定であるため、車速が高い場合にはうまくマッチして
いるが、低い場合にはマッチしないという問題がある。

これに対して、本発明に係るファジィ制御において
は、４つのルールを設定しておき、これらのルールの内
の一つを選択し、選択したルールに従ってスロットル弁
の弁開度が制御される。これをより詳細に説明すると、
先ず、４つのルールは下記の通りである。

ルール1.もし、偏差ΔVkが負ならば、スロットル弁６を
小さく（第１の度合で）閉じる。

ルール2.もし、偏差ΔVkが正ならば、スロットル弁６を
小さく（第２の度合で）開く。

ルール3.もし、加速度Ａが正ならば、スロットル弁６を
大きく（第１の度合より大きい第３の度合で）閉じる。

ルール4.もし、加速度Ａが負ならば、スロットル弁６を
大きく（第２の度合より大きい第４の度合で）開く。

これらのルールを選択するにあったって、先ず、車速
偏差ΔVk及び加速度Ａが演算される。車速偏差ΔVkは前
述の第２図のステップS1に示したと同じ方法で演算さ
れ、加速度Ａは次式により演算される。

Ａ＝ΔVk−ΔVk−１ ……（１）ここで、ΔVkは今回演算された偏差、ΔVk−１は前回
演算された偏差である。

次に、演算した偏差ΔVk及び加速度Ａを用いて各ルー
ルに対応して設定されているメンバシップ関数からメン
バシップ関数値μ_１〜μ_４を計算する。第５図ないし第
８図は、それぞれのルール１〜４に対応して設定されて
いるメンバシップ関数をグラフにしたもので、第５図に
示すメンバシップ関数によって演算される関数値μ
_１は、車速Ｖが目標車速Voより所定値ΔV_KS1（例えば、
１〜3km/hr）だけ低い値と所定値ΔV_KS1だけ高い値の間
の値であるとき、車速Ｖの増加に応じて一次関数的に増
加し、０〜１の値に設定される。そして、車速Ｖが目標
車速Voより所定値ΔV_KS1だけ小さい値以下の場合には、
最小値０に、所定値ΔV_KS1だけ大きい値以上の場合に
は、最大値１に夫々設定される。同様に、第６図に示す
メンバシップ関数により演算される関数値μ_２は、車速
Ｖが目標車速Voより所定値ΔV_KS1だけ小さい値と所定値
ΔV_KS1だけ大きい値の間の値であるとき、車速Ｖの増加
に応じて一次関数的に減少し、１〜０の値に設定され
る。そして、車速Ｖが目標車速Voより所定値ΔV_KS1だけ
小さい値以下の場合には、最大値１に設定され、所定値
ΔV_KS1だけ大きい値以上の場合には、最小値０にそれぞ
れ設定される。第７図に示すメンバシップ関数により演
算される関数値μ_３は、加速度Ａが負の所定値−A
_L1（例えば、−0.1〜−1.0km/hr/sec）と正の所定値A_L1
（例えば、0.1〜1.0km/hr/sec）の間の値であるとき、
加速度Ａの増加に応じて一次関数的に増加し、０〜１の
値に設定される。そして、加速度Ａが所定値−A_L1以下
の場合には、最小値０に、所定値A_L1以上の場合には、
最大値１にそれぞれ設定される。第８図に示すメンバシ
ップ関数により演算される関数値μ_４は、加速度Ａが負
の所定値−A_L1と正の所定値A_L1の間の値であるとき、加
速度Ａの増加に応じて一次関数的に減少し、１〜０の値
に設定される。そして、加速度Ａが所定値−A_L1以下の
場合には、最大値１に、所定値A_L1以上の場合には、最
小値０に夫々設定される。

これらのメンバシップ関数を用いてメンバシップ関数
値μ_１〜μ_４を演算し、メンバシップ関数値が最も大き
いルールを選択する。尚、第５図ないし第８図に示すメ
ンバシップ関数は夫々種々の変形が考えられ、メンバシ
ップ関数値の最大値及び最小値も、かならずしも各メン
バシップ関数で同じ値に設定する必要はない。

次に、選択したルールに従って駆動スロットル量Δθ
を演算する。この駆動スロットル量Δθは各ルールに対
応して設定されている第９図ないし第12図に示すグラフ
から演算される。例えば、メンバシップ関数値μ_１が最
大でルール１が選択されたとすると、第５図に対応する
第９図から駆動スロットル量Δθ_１が演算される。第９
図に示すグラフの場合、メンバシップ関数値μ_１が最大
値１をとると、駆動スロットル量Δθ_１は所定値−Δθ
_S1（例えば、−0.01〜−0.05V）に設定され、最小値０
をとると、所定値Δθ_S1に設定され、最大値１と最小値
０の間の値をとるときには、メンバシップ関数値μ_１の
減少と共に所定値−Δθ_S1から所定値Δθ_S1に一次関数
的に増加する値に設定される。

ルール２が選択されると、第10図から駆動スロットル
量が演算され、第10図の場合、第９図と逆の関数にあ
り、メンバシップ関数値μ_２が最大値１のとき、駆動ス
ロットル量Δθ_２は所定値Δθ_S1に設定され、最小値０
をとる場合には所定値−Δθ_S1に設定される。

ルール3,4が選択された場合には、それぞれ第11図及
び第12図から駆動スロットル量が演算され、第11図のグ
ラフからは、メンバシップ関数値μ_３が最大値１のと
き、駆動スロットル量Δθ_３は所定値−Δθ_L1（例え
ば、0.02〜0.08V）に設定され、最小値０のときには所
定値Δθ_L1に設定される。第12図のグラフからは、メン
バシップ関数値μ_４が最大値１のとき駆動スロットル量
Δθ_４は所定値Δθ_L1に設定され、最小値０のときには
所定値−Δθ_L1に設定される。尚、所定値Δθ_L1は所定
値Δθ_S1より大きい値に設定されてある。なお、第９図
乃至第12図に示すメンバシップ関数は夫々種々の変形が
考えられ、メンバシップ関数の最大値及び最小値も、必
ずしも各メンバシップ関数で同じ値に設定する必要はな
い。

このようにして、演算された駆動スロットル量Δθ_１
〜Δθ_４をΔθとして次式（１）に代入して目標スロッ
トルθ_ｎが演算される。

θ_ｎ＝θ_n-1＋K_G×Δθ ……（２）ここに、θ_n-1は現在のスロットル弁開度、即ち、前
回設定した目標スロットル開度であり、K_Gは目標スロッ
トル開度θ_ｎ（実際には前回設定された目標ストットル
θ_n-1が用いられる）に応じて設定される係数（非線型
ゲイン）である。第４図は目標スロットル開度θ_ｎと係
数K_Gとの関係を示し、目標スロットル開度θ_ｎはスロッ
トル弁開度センサ14により検出されるスロットル弁６の
弁開度信号に対応して電圧（Ｖ）示され、例えば、目標
スロットル開度θ_ｎが０の場合には所定値K_G0（例え
ば、0.1〜1.0）に、目標スロットル開度θ_ｎがθ_n1（例
えば、2.5V）の場合には所定値K_G1（例えば、４〜５）
に夫々設定されている。尚、係数K_Gの設定に当たり、上
述の目標スロットル開度θ_ｎに代えてスロットル弁開度
センサ14により検出されるスロットル弁開度信号Vthを
用いてもよい。

第13図は、コントローラ３により実行される上述のフ
ァジィ制御による目標スロットルθ_ｎの演算手順を、等
価アナログ回路で表したものである。同図中、ルール１
〜４に対応するメンバシップ関数値演算回路21a〜24aは
メンバシップ関数値μ_１〜μ_４を演算し、駆動スロット
ル量演算回路21b〜24bはメンバシップ関数値演算回路21
a〜24aで演算したメンバシップ関数値μ_１〜μ_４により
駆動スロットル量Δθ_１〜Δθ_４を演算する。選択回路
20は、メンバシップ関数値μ_１〜μ_４の最大値に対応す
る駆動スロットル量Δθ_１〜Δθ_４を選択して演算回路
25に供給する。26は目標スロットルθ_ｎを演算する回
路、27及び28は車速偏差ΔVk加速度Ａを夫々演算する回
路である。

このように、ファジィ制御則による車速制御では、メ
ンバシップ関数値により加速度Ａを重視すべきか、車速
偏差ΔVkを重視すべきかのルールを選択し、選択したル
ールに従って駆動スロットル量Δθを演算し、また、駆
動スロットル量Δθに、現在の目標スロットル量に応じ
て設定される係数K_Gを乗算し、この積値に現在のスロッ
トル量θ_n-1を加算するので、車速の高い運転領域から
低い運転領域まで安定した制御が実現できる。

次に、上述のステップS6で実行される、車速偏差ΔVk
が中位の大きさの場合の制御則、即ちPID制御について
説明する。

先ず、本発明の制御則を説明するのに先立ち、従来の
PID制御則を説明する。スロットル弁６の目標スロット
ル開度θ_ｎは前述した式（C1）により演算され、スロッ
トル駆動回路５の今回の駆動スロットル量Δθが次式
（C3）により演算されていた。

Δθ＝K_I×（Vo−Ｖ）−K_P×Ａ ……（C3）ここに、K_I及びK_Pは定数（ゲイン）、Ａは現在の加速
度である。

この従来の制御則によるPID制御は、目標加速度が０
であり、定数K_I及びK_Pが一定であるため、車速Ｖが目標
速度Voに向かって変化する途中で、一時的に車速Ｖが一
定値に保持される場合があり、車速Ｖが目標速度Vo近傍
に到達するのに時間が掛かっていた。

これに対して、本発明に係るPD制御における駆動スロ
ットルΔθは次式で与えられる。

Δθ＝K_I×（Vo−Ｖ）＋K_P×（Ao−Ａ） ……（３）上式（３）の係数K_I及びK_Pはいずれも車速に応じて設
定されるものであり、第14図及び第15図は、係数K_I及び
K_Pと車速Ｖとの関係をそれぞれ示し、これらの係数K_I及
びK_Pは、車速Ｖが増加するに従って急激に大きくなる値
に設定される。

一方、目標加速度Aoは、車速Ｖ、偏差ΔVk及び加速度
Ａに応じて次のようにして設定される。先ず、第16図に
示す加速度aoと車速Ｖとの関係から、加速度aoを設定す
る。第16図に示す加速度aoと車速Ｖとの関係は、車速Ｖ
の増加に伴って加速度aoが一次関数的に減少し、車速Ｖ
が０の場合、所定値a₀₁（例えば、2.5km/hr/sec）に、
所定速度V_a0（例えば、120km/hr）以上の場合、０に夫
々設定される。そして、求めた加速度aoから目標加速度
Aoを下表のように設定する。

なお、加速度a₀を設定する方法は第16図に示す関係か
ら求めるものに限定されず、種々の変形が考えられる。

以上のようにして求められる目標スロットル量θ_ｎに
よりスロットル弁６の弁開度を制御すると、目標加速度
Aoが車速Ｖに応じて設定されること、係数（ゲイン）K_I
及びK_Pも車速Ｖに応じて設定されることから、車速Ｖが
一時的に一定値にホールドされることなく車速Ｖが目標
車速Voに向かって滑らかに、且つ、逸早く移行し、運転
フィーリングが良好である。

次に、上述のステップS3で実行される、偏差ΔVkが大
きい場合の制御則、即ちＰ（加速度）制御について説明
する。

先ず、本発明の制御則を説明するに先立ち、偏差ΔVk
が大きい場合に実行されていた従来の制御則を説明する
と、従来の制御則では駆動スロットル量Δθを、例え
ば、次式で演算していた。

Δθ＝K_P×（Ao−Ａ） ……（C4）ここに、K_Pは定数（ゲイン）、Aoは目標加速度、Ａは
現在の加速度である。

この従来の制御則によるＰ制御は、定数K_Pが一定であ
るため、車速の高低いずれの運転領域に対しても常に安
定した制御を得ることが出来なかった。

これに対して、本発明に係るＰ制御における駆動スロ
ットル量Δθは次式で演算される。

Δθ＝K_G×（K_P×（Ao−Ａ）＋Do） ……（４）ここに、K_P、Ao、Ａはいずれも式（C4）で使用される
ものと実質的に同じである。そして、Doはエンジン回転
数の上昇あるいは下降により増減するトルクを補正する
補正変数であり、エンジン回転数の関数として与えられ
る。一般的には、スロットル開度を一定にして、エンジ
ン回転数が上昇するとトルクが減少するので、Doはこの
トルクの減少分を補正する値に設定される。K_Gは目標ス
ロットル開度θ_ｎに応じて設定される係数（非線型ゲイ
ン）であり、前述したように第４図に示すグラフから目
標スロットルθ_ｎに応じて設定される。

このように本発明によるＰ制御では、補正変数Doを用
いてエンジン回転数の上昇あるいは下降によるトルク変
化を予め補正するようにしたこと、目標スロットルθ_ｎ
に応じて変化する係数K_Gを用いて駆動スロットルΔθを
演算するために、加速度を一定に安定して保つことがで
き、良好なフィーリングが得られる。

次に、本発明の定速走行装置により車速制御した場合
の例を第17図ないし第21図を参照して説明する。

第17図に示す車速制御例は、リジュームスイッチ８を
オンして車速Ｖを40km/hrから目標車速である100km/hr
に復帰させる場合の、スロットル弁開度センサ14により
検出されるスロットル開度θth及び車速センサ４により
検出される車速Ｖの時間変化を示す。なお、この場合、
車両は図中に示すような傾斜のある道路を進行するもの
とし、車速復帰途中で変速装置11が４速段から３速段に
シフトダウンされている。

より詳細に説明すると、リジュームスイッチ８がオン
された時点t0の直後にＰ制御が開始されると共に、変速
段が４速から３速にシフトダウンされる。そして、PID
制御が開始される時点t3までは加速度Ａが目標加速度Ao
（一定加速度）になるように目標スロットルθ_ｎが設定
される。これにより車速Ｖは略一定の割合で増加し、時
点t2に至ってスロットル弁開度は全開となる。

車速Ｖが目標車速VoよりΔV_KPだけ小さい車速を超え
る時点t3に至と、PID制御が開始される。この場合、目
標加速度Aoが従来のように０に設定されないので、車速
Ｖが安定することがなく、目標車速Voに向かって車速が
増加する。

そして、車速Ｖが目標車速VoよりΔV_KFだけ小さい車
速を超える時点t4に至と、ファジィ制御が開始される。
このファジィ制御では、メンバシップ関数値により、ど
のルールを優先して選択すべきかが判断される。第17図
に示す例では加速度Ａが正でスロットル弁６を大きく閉
じる、前述のルール３が選択されたため、従来のPID制
御の場合よりスロットル弁開度θthが急激に減少し、そ
の結果、加速度Ａが逸早く０になり、車速Ｖが目標車速
Voに急速に収斂している。一方、従来のPID制御を採用
すると、第17図において破線で示すように、加速度Ａの
減少が小さく、車速Ｖは目標車速Voをオーバシュートし
てしまい、目標車速Voへの収斂が遅れている。

第18図は、リジュームスイッチ８をオンにして車速Ｖ
を100km/hrから80km/hrの目標車速に復帰させる場合の
例であり、リジュームスイッチ８をオンした時点t10か
ら時点t11まではＰ制御が、時点t11から時点t12まではP
ID制御が、時点t12以降はファジィ制御が夫々実行され
る。

従来の制御では、時点t11から時点t12までのPID制御
において（第18図において破線で示す）、目標加速度Ao
を０に設定してしまうので、この間スロットル弁開度θ
thは本発明によるPID制御より急激に開けられ、一時的
に車速Ｖが安定してしまう期間が生じる。本発明による
制御では従来の制御に比べて目標車速Voに到達するのに
時間が掛かっているが、車速Ｖが一定に保持される期間
がなく、目標車速Voに向かって滑らかに降下し、良好な
フィーリングが得られる。

第19図は、登坂中の車両が車速100km/hrに達した時点
t20でセットスイッチ２をオンにして定速走行制御に移
行した場合の例を示す。登坂中であるため、定速走行に
移行した直後では車速Ｖが落ち込み、時点t21と時点t22
間ではPID制御が実行され、車速Ｖが上昇する時点t22で
はファジィ制御が実行される。この場合、時点t21と時
点t22間で実行される。本発明によるPID制御では、落ち
込んだ車速Ｖを逸早く復帰させるためにスロットル弁６
が従来のPID制御に比べ早く開けられ、車速Ｖは目標速
度Voを上下することなく滑らかに目標車速Voに復帰して
いる。

第20図は、平坦な道路を走行中に、リジュームスイッ
チ８をオンにして40km/hrの車速を目標車速100km/hrに
復帰させる場応の例である。リジュームスイッチ８がオ
ンにさせた時点t30から車速Ｖが目標車速Voに対して所
定速度ΔV_KPだけ低い速度に到達する時点t31までの間、
加速度一定のＰ制御が実行され、スロットル弁６は、目
標加速度Aoが得られるように急速に開弁され、さらにこ
の目標加速度Aoを保持するためにスロットル弁開度θth
は増加する。これにより、車速Ｖは円滑に目標車速Voに
向かって上昇している。

第21図は、緩やかな坂（傾斜−５％）を下っている間
に、リジュームスイッチ８をオンにして100km/hrの車速
を目標車速40km/hrに復帰させる場合の例であり、リジ
ュームスイッチ８がオンにされた時点t40から車速Ｖが
目標車速Voに対して所定速度ΔV_KPだけ高い速度に到達
する時点t41までの間は加速度一定のＰ制御が、時点t41
から時点t42間はPID制御が、時点t42以降はファジィ制
御が夫々実行される。

この場合、降坂中であるから負の加速度Ａを一定に保
ためにスロットル弁開度も略一定に保持され、この間車
速Ｖは一定の割合で滑らかに減速している。そして、時
点t41から時点t42間のPID制御中は加速度Ａを０に逸早
く設定するためにスロットル弁開度が急速に開かれ、そ
の後ファジィ制御が実行されている。

尚、上述の実施例ではガソリンエンジンを搭載する車
両に本発明の定速走行装置を適用し、エンジンの出力を
調整する出力調整手段の作動量としてスロットル弁６の
スロットル弁開度を用いたが、本発明はこれに限定され
ずスロットル弁開度に代えて燃料噴射量等を制御しても
よい。また、ガソリンエンジンに限らずジーゼルエンジ
ンを搭載する車両にも適用できることは勿論のことであ
る。

（発明の効果）以上詳述したとおり、本発明の定速走行装置に依れ
ば、目標車速を設定する目標車速設定手段と、車速を検
出する車速センサと、目標車速設定手段により設定され
た目標車速と車速センサにより検出される車速との差値
である車速偏差を演算すると共に車速偏差の今回演算値
と前回演算値との差値である加速度を演算し、車速偏差
と加速度の状態に応じて選択される、予め設定されたフ
ァジィ制御則を含む複数の制御則の一つに基づいて車両
に搭載されるエンジンの出力を調整する出力調整手段の
作動量を制御し、もって車速を目標車速近傍に保持する
ようにしたので、車速が目標車速に移行するに際し、車
速が一時的に一定速度に保持されるようなフィーリング
の悪い運転状態が生ずることがなく、車速が目標車速に
向かって円滑に移行させることが出来る。また、選択さ
れる制御則の係数（ゲイン）K_G,K_I,K_P,及び目標加速度A
o等を車速Ｖに応じて設定するようにしたので、車速の
高低領域での運転に関わらず常に良好な運転フィーリン
グが得られ、安定した制御を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定速走行装置の概略構成を示すブ
ロック図、第２図は、第１図に示すコントローラ３によ
り実行される、制御則の選択手順を示すフローチャー
ト、第３図は車速偏差ΔVkにより区画される制御則領域
を示す図、第４図は目標スロットルθ_ｎと係数K_Gとの関
係を示すグラフ、第５図乃至第８図はメンバシップ関数
を示し、第５図は偏差ΔVkが負のときに選択されるルー
ルに対応して設定されたメンバシップ関数のグラフ、第
６図は偏差ΔVkが正のときに選択されるルールに対応し
て設定されたメンバシップ関数のグラフ、第７図は加速
度Ａが正のときに選択されるルールに対応して設定され
たメンバシップ関数のグラフ、第８図は加速度Ａが負の
ときに選択されるルールに対応して設定されたメンバシ
ップ関数のグラフ、第９図は、第５図のグラフから得ら
れるメンバシップ関数値μ_１と、それにより設定される
駆動スロットル量Δθ_１との関係を示すグラフ、第10図
は、第６図のグラフから得られるメンバシップ関数値μ
_２と、それにより設定される駆動スロットル量Δθ_２と
の関係を示すグラフ、第11図は、第７図のグラフから得
られるメンバシップ関数値μ_３と、それにより設定され
る駆動スロットル量Δθ_３との関係を示すグラフ、第12
図は、第８図のグラフにより得られるメンバシップ関数
値μ_４と、それにより設定される駆動スロットル量Δθ
_４との関係を示すグラフ、第13図はファジィ制御則によ
る目標スロットルθ_ｎを設定する手順を模式的に示すブ
ロック図、第14図は本発明によるPID制御則において適
用される係数（ゲイン）K_Iと車速Ｖとの関係を示すグラ
フ、第15図は本発明によるPID制御則において適用され
る係数（ゲイン）K_Pと車速Ｖとの関係を示すグラフ、第
16図は目標加速度aoと車速Ｖとの関係を示すグラフ、第
17図ないし第21図は本発明の定速走行装置により車速制
御した場合の種々の例を示し、車速検出値Ｖ、スロット
ル弁開度検出値θth等の時間変化の関係を示すグラフで
ある。２……セットスイッチ、３……コントローラ、４……車
速センサ、５……スロットル駆動回路、６……スロット
ル弁、８……リジュームスイッチ、10……内燃エンジ
ン、11……変速装置、14……スロットル弁開度センサ。

フロントページの続き (72)発明者西村剛東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者宮田安進東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者稲垣景仁東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開昭63−176739（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目標車速を設定する目標車速設定手段と、車速を検出する車速センサと、前記目標車速設定手段により設定された目標車速と前記
車速センサにより検出される車速との差値である車速偏
差を演算すると共に前記車速偏差の今回演算値と前回演
算値との差値である加速度を演算し、前記車速偏差と前
記加速度の状態に応じて選択される、予め設定されたフ
ァジィ制御則を含む複数の制御則の一つに基づいて車両
に搭載されるエンジンの出力を調整する出力調整手段の
作動量を制御して車速を目標車速近傍に保持する制御手
段とを備えた定速走行装置であって、前記ファジィ制御則は、前記車速偏差が負のときに第１
の度合で前記作動量を変化させ前記エンジンの出力を減
少させる第１のルールに対応して前記車速偏差が正の方
向に増大するに従いメンバシップ値が増加するように設
定される第１のメンバシップ関数と、前記車速偏差が正のときに第２の度合で前記作動量を変
化させ前記エンジンの出力を増加させる第２のルールに
対応して前記車速偏差が負の方向に増大するに従いメン
バシップ値が増加するように設定される第２のメンバシ
ップ関数と、前記加速度が正のときに第１の度合より大きい第３の度
合で前記作動量を変化させ前記エンジンの出力を減少さ
せる第３のルールに対応して前記加速度が正の方向に増
大するに従いメンバシップ値が増加するように設定され
る第３のメンバシップ関数と、前記加速度が負のときに第２の度合より大きい第４の度
合で前記作動量を変化させ前記エンジンの出力を増加さ
せる第４のルールに対応して前記加速度が負の方向に増
大するに従いメンバシップ値が増加するように設定され
る第４のメンバシップ関数とを含み、前記制御手段は、前記ファジィ制御則のそれぞれのメン
バシップ関数に基づいてメンバシップ値を演算して、演
算されたメンバシップ値のうち最大となるルールを選択
して前記作動量の変化量を求め、該作動量の変化量に現
在の作動量に応じて設定されるゲインを乗算し、該乗算
値に現在の作動量を加算して今回作動量の目標値を設定
することを特徴とする定速走行装置。
【請求項２】目標車速を設定する目標車速設定手段と、車速を検出する車速センサと、前記目標車速設定手段により設定された目標車速と前記
車速センサにより検出される車速との差値である車速偏
差を演算すると共に前記車速偏差の今回演算値と前回演
算値との差値である加速度を演算し、前記車速偏差と前
記加速度の状態に応じて選択される、予め設定されたフ
ァジィ制御則を含む複数の制御則の一つに基づいて車両
に搭載されるエンジンの出力を調整する出力調整手段の
作動量を制御して車速を目標車速近傍に保持する制御手
段とを備えた定速走行装置であって、前記制御手段は、更に車速に応じた目標加速度を設定す
ると共に該目標加速度と前記加速度との差値である加速
度偏差を演算し、前記車速偏差及び加速度偏差に、車速
に応じてそれぞれ設定される車速ゲイン及び加速度ゲイ
ンをそれぞれ乗算した乗算値を加算して前記作動量の変
化量を求め、該作動量の変化量に現在の作動量を加算し
て今回作動量の目標値を設定することを特徴とする定速
走行装置。
【請求項３】目標車速を設定する目標車速設定手段と、車速を検出する車速センサと、前記目標車速設定手段により設定された目標車速と前記
車速センサにより検出される車速との差値である車速偏
差を演算すると共に前記車速偏差の今回演算値と前回演
算値との差値である加速度を演算し、前記車速偏差と前
記加速度の状態に応じて選択される、予め設定されたフ
ァジィ制御則を含む複数の制御則の一つに基づいて車両
に搭載されるエンジンの出力を調整する出力調整手段の
作動量を制御して車速を目標車速近傍に保持する制御手
段とを備えた定速走行装置であって、前記制御手段は、更に車速に応じた目標加速度を設定す
ると共に該目標加速度と前記加速度との差値である加速
度偏差を演算し、前記加速度偏差に、車速に応じて設定
される加速度ゲインを乗算した乗算値に、前記エンジン
の回転数の変化に伴う出力変化を補正する補正値を加算
して前記作動量の変化量を求め、該作動量の変化量に現
在の作動量を加算して今回作動量の目標値を設定するこ
とを特徴とする定速走行装置。