JP2000043609A

JP2000043609A - 車両用定速走行装置

Info

Publication number: JP2000043609A
Application number: JP21550498A
Authority: JP
Inventors: Teruaki Tanioka; 輝明谷岡; Yoshiyuki Shinya; 義之進矢; Harunori Tanida; 晴紀谷田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】目標車速と実際の車速との車速偏差を所定の
演算周期で演算して、この車速偏差からスロットルアク
チュエータ４に対する制御量を求め、この制御量のなま
し値に基づいてスロットルアクチュエータ４を車速偏差
が小さくなるように制御する車両用定速走行装置におい
て、その定速走行制御中の車速変化を滑らかにして車両
乗員が違和感を感じるの防止する。【解決手段】スロットルアクチュエータ４を駆動する
制御実行周期を、車速偏差の演算周期よりも短くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車速を目標車速に
なるように制御する車両用定速走行装置に関する技術分
野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の車両用定速走行装置
は、車両運転者により設定された目標車速と実際の車速
との偏差を求め、その車速偏差が小さくなるようにエン
ジンのスロットル開度等を制御することにより、車速を
目標車速に維持して車両を定速走行させるものであり、
その一例として、例えば特開平８―１１３０５６号公報
に示されるように、エンジンのアクセルペダルとスロッ
トル弁との機械的な駆動連結を遮断して該スロットル弁
をスロットルアクチュエータにより電気的に開閉駆動す
るようにするとともに、車両に対する走行抵抗を検出し
て、その走行抵抗の大きさに応じてスロットルアクチュ
エータについての制御周期を変更するようにしたものが
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものでは、車速偏差の演算周期と、スロットルアクチュ
エータに対する制御周期とは同じ周期に設定されてい
る。しかし、このように車速偏差の演算周期とスロット
ル制御周期とが同じであれば、定速走行制御中に車速偏
差が演算される都度、それに応じて目標スロットル開度
が演算され、スロットルアクチュエータの作動制御によ
りスロットル開度が目標スロットル開度に変化して車速
が変わることとなり、特に車速偏差が大きいと車速変化
が大きくなって、その車速変化に対し車両の乗員が違和
感を持つという問題がある。

【０００４】また、上記の如くスロットルアクチュエー
タによりスロットル弁を開閉制御する場合、その制御の
応答性を高めるためには目標スロットルの制御周期を短
くすることが望ましい。しかし、その場合、上記従来例
のように、スロットル制御周期と車速偏差の演算周期と
が同じであると、車速偏差の演算周期も短くなって、そ
の分、車速偏差自体の値が小さくなり、演算特性等から
車速偏差がない状態と演算されることがあり、そうなる
と、車速を目標車速に精度よく制御することが困難にな
る。このことから、上記目標スロットルの制御周期を無
闇に短くできないのが現状である。

【０００５】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、上記のように目標車速と実車速と
の偏差を演算して、その車速偏差が小さくなるようにス
ロットルアクチュエータ等に対する制御を実行する場合
に、その車速演算周期と制御実行周期とを所定の関係に
関連づけることにより、定速走行制御中の車速変化を滑
らかにして車両乗員が違和感を感じるの防止しようとす
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的の達成のた
め、この発明では、スロットルアクチュエータ等による
制御実行周期を車速偏差の演算周期よりも短く設定する
ようにした。

【０００７】具体的には、図１に示す如く、請求項１の
発明では、目標車速を設定する目標車速設定手段４０
と、実際の車速を検出する実車速検出手段２２と、車両
の走行速度を調整する車速調整手段４と、上記目標車速
及び実際の車速の車速偏差が小さくなるように上記車速
調整手段４を制御する制御手段４１とを備えている。

【０００８】そして、上記制御手段４１は、上記車速偏
差を所定の演算周期で演算する車速偏差手段４１ａと、
この車速偏差手段４１ａにより演算された車速偏差に基
づいて上記車速調整手段４の制御量を演算する制御量演
算手段４１ｂと、この制御量演算手段４１ｂにより演算
された制御量を用いて上記車速調整手段４を作動させる
制御実行手段４１ｃとで構成し、この制御実行手段４１
ｃによる制御実行周期が、上記車速偏差手段４１ａによ
る車速偏差の演算周期よりも短く設定されているものと
する。

【０００９】上記の構成により、目標車速設定手段４０
により目標車速が設定される一方、実車速検出手段２２
により実際の車速が検出され、制御手段４１において目
標車速と実際の車速との車速偏差が小さくなるように車
速調整手段４が制御される。そして、上記制御手段４１
の車速偏差手段４１ａでは車速偏差が所定の演算周期で
演算され、制御量演算手段４１ｂにおいて車速偏差から
制御量が演算され、制御実行手段４１ｃにより、この制
御量に基づいて車速調整手段４が駆動される制御が実行
される。

【００１０】そのとき、上記制御実行手段４１ｃによる
制御実行周期が車速偏差手段４１ａによる車速偏差の演
算周期よりも短いので、車速調整手段４を駆動する制御
は短い周期で実行されるのに対し、車速偏差は長い周期
で演算されることとなり、両周期を同じとした場合に比
べ、車速が大きく変化せずに徐々に滑らかに変化するこ
とになり、急激な車速変化による違和感を防止すること
ができる。

【００１１】また、制御実行手段４１ｃによる制御実行
周期が車速偏差手段４１ａによる車速偏差の演算周期よ
りも短いので、その制御実行周期を短くして制御の応答
性を高めるとともに、車速偏差の演算周期を長くして目
標車速に精度よく制御でき、車速調整手段４に対する制
御の応答性の向上と目標車速の制御精度の向上とを両立
させることができる。

【００１２】請求項２の発明では、上記制御手段４１
は、車速偏差手段４１ａによる車速偏差の演算周期を複
数に等分した値を制御実行手段４１ｃによる制御実行周
期に設定し、該各制御実行周期毎に制御量演算手段４１
ｂで演算された制御量の変化量を上記複数に等分した量
ずつ増減して実行すべき制御量を設定するものとする。
こうすると、加減速度の変化が一定となり、目標速度に
スムーズに移行できる。また、演算された制御量の変化
量を複数に等分した量ずつ増減して実行すべき制御量を
設定するので、不等分の量ずつ増減する場合のようにカ
ウンタ等が不要となり、制御プログラムの作成も容易と
なる。

【００１３】請求項３の発明では、上記請求項２の発明
において、車両運転者の操作により目標車速を増加させ
る加速手段４２を備え、制御手段４１は、上記加速手段
４２により目標車速が増加していることが検出されたと
きの制御実行周期を非検出時よりも長くするように構成
されているものとする。このことで、制御実行周期が長
くなった分だけ、車速を素早く上昇させることができ、
加速手段４２による加速時の車両の加速性を確保するこ
とができる。

【００１４】請求項４の発明では、同様に、上記制御手
段４１は、車速偏差が大きいときの制御実行周期を小さ
いときよりも長くするように構成されているものとす
る。この場合も、車速を素早く上昇させて車両の加速性
を確保できる。

【００１５】請求項５の発明では、請求項２の発明にお
いて、少なくとも車両運転者のブレーキ操作により定速
走行制御を中止する中止手段４３と、車両運転者の復帰
スイッチの操作により上記定速走行制御を復帰させる復
帰手段４４と、車両運転者の操作により目標車速を増加
させる加速手段４２とを設け、制御手段４１は、上記復
帰手段４４による定速走行制御の復帰時における制御実
行周期を、加速手段４２により目標車速が増加している
ことが検出されたときの制御実行周期よりも短くするよ
うに構成されているものとする。こうすれば、定速走行
制御の復帰時に制御実行周期が加速手段４２による通常
の加速要求時よりも短くなるので、車速を滑らかに変化
させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２は本発明の実施形態に係る車
両用定速走行装置の全体構成を示し、１は車両に搭載さ
れた例えば４気筒エンジン、２は該エンジン１に吸気を
供給する吸気通路で、この吸気通路２には、電気式のス
ロットルアクチュエータ４により開閉駆動されるエレキ
スロットル弁３が配設されており、上記スロットルアク
チュエータ４は、エンジン１の駆動力により車両の走行
速度を調整する車速調整成手段を構成している。７はエ
ンジン１のクランク軸（図示せず）に駆動連結された自
動変速機で、この変速機７はデフ機構８を介して左右の
駆動車輪９，９に駆動連結されている。

【００１７】上記エンジン１や自動変速機７はＰＴ＆Ａ
ＳＣユニット１１（パワートレーン＆オートクルーズコ
ントロールユニット）により、またスロットル弁３のス
ロットルアクチュエータ４は、上記ＰＴ＆ＡＳＣユニッ
ト１１に通信線１８により信号の授受可能に接続された
ＥＴＣＳユニット１５（エレキスロットルコントロール
ユニット）によりそれぞれ作動制御されるようになって
いる。

【００１８】上記ＰＴ＆ＡＳＣユニット１１は、マイコ
ン１２と該マイコン１２の指令信号を受けてエンジン１
及び自動変速機７の各アクチュエータ（図示せず）を作
動させるアクチュエータ駆動回路１３とを備えている。
また、このＰＴ＆ＡＳＣユニット１１には、イグニッシ
ョンスイッチ２０の信号と、パワートレーン制御用入力
信号群として、エンジン１の回転数を検出するためのク
ランク角センサ２１のクランク角信号、車速を検出する
車速センサ２２の信号、自動変速機７のタービン回転数
を検出するタービンセンサ２３の信号、エンジン１の冷
却水温度を検出する水温センサ２４の信号、車両のブレ
ーキ操作を検出するブレーキスイッチ２５の信号、上記
スロットル弁３の開度を検出するスロットルセンサ２６
の信号等と、オートクルーズ用入力信号群として、定速
走行装置を作動させるためのメインスイッチ２８の信
号、セットコーストスイッチ２９の信号、加速スイッチ
３０の信号、リジュームスイッチ３１（復帰スイッチ）
の信号、ブレーキスイッチ２５の信号等とが入力されて
いる。上記車速センサ２２は、実際の車速を検出する実
車速検出手段を構成している。

【００１９】一方、上記ＥＴＣＳユニット１５は、マイ
コン１６と該マイコン１６の指令信号を受けてスロット
ルアクチュエータ４を作動させるアクチュエータ駆動回
路１７とを備え、このＥＴＣＳユニット１５には、上記
イグニッションスイッチ２０の信号と、スロットル開度
制御用入力信号群として、車両のアクセル操作を検出す
るアクセルセンサ３３の信号、上記スロットルセンサ２
６の信号等とが入力されている。

【００２０】上記オートクルーズ用入力信号群となる信
号を出力するメインスイッチ２８、セットコーストスイ
ッチ２９及び加速リジュームスイッチ３１は、図３及び
図４に示すように、車両のステアリングホイール３５下
側のコラム３６右側に支持した操作レバー３７によりＯ
Ｎ／ＯＦＦ切換えされるようになっている。この操作レ
バー３７はコラム３６に対し、ステアリングホイール３
５の操作方向の上側たるＡＣＣ方向、同下側たるＣＯＡ
ＳＴ方向、及びステアリングホイール３５に直交する方
向の上側たるＲＥＳＵＭ方向の３方向にそれぞれ揺動可
能に支持されている。操作レバー３７の先端にはプッシ
ュボタン３７ａが配設されており、車両ドライバーの操
作により、例えばプッシュボタン３７ａを押し込むこと
でメインスイッチ２８をＯＮ／ＯＦＦ切換えし、操作レ
バー３７をステアリングホイール３５の操作方向の上側
たるＡＣＣ方向に操作したときに加速スイッチ３０を、
また同下側であるＣＯＡＳＴ方向に操作したときにセッ
トコーストスイッチ２９を、さらにステアリングホイー
ル３５に直交する方向の上側たるＲＥＳＵＭ方向に操作
したときにはリジュームスイッチ３１をそれぞれＯＮ状
態に切り換えるようにしている。

【００２１】上記ＰＴ＆ＡＳＣユニット１１のマイコン
１２で処理される定速走行制御のための信号処理動作に
ついて図５〜図１６により説明する。図５は定速走行制
御のメインルーチンを示し、まず、ステップＳ１で各種
信号を入力させてイニシャルチェックを行う。次のステ
ップＳ２で上記操作レバー３７先端のプッシュボタン３
７ａの操作によりメインスイッチ２８がＯＮされて定速
走行装置が作動状態にあるかどうかを判定し、この判定
がＮＯのときには、ステップＳ３に進んで目標車速をリ
セットし、次のステップＳ４で加減速制御をリセットし
た後にリターンする。

【００２２】上記ステップＳ２が「メインスイッチＯ
Ｎ」のＹＥＳであると、ステップＳ５に進み、車速が例
えば４０ｋｍ／ｈ未満か又はブレーキスイッチ２５がＯ
Ｎ状態にあってブレーキが作動しているかどうかを判定
する。この判定がＮＯのときには、ステップＳ６の目標
車速設定ルーチン（図６及び図７参照）において目標車
速を設定し、ステップＳ７の加減速制御ルーチンを行っ
てリターンする。上記ステップＳ５でＹＥＳと判定され
ると、ステップＳ８において、上記車速が４０ｋｍ／ｈ
未満になったとき又はブレーキスイッチ２５がＯＮ状態
になったときの目標車速を記憶し、ステップＳ９で制御
中止フラグＦをＦ＝１にセットし、かつセットフラグＦ
ｓをＦｓ＝０にクリアし、次のステップＳ１０に進んで
加減速制御をリセットした後にリターンする。

【００２３】上記ステップＳ６の目標車速設定ルーチン
は具体的に図６及び図７に示すように行われる。まず、
ステップＳ２０で上記セットコーストスイッチ２９がＯ
Ｎ状態にあるか否かを判定する。この判定がＹＥＳであ
るとステップＳ２１に進み、上記セットフラグＦｓがＦ
ｓ＝１かどうかを判定する。この判定がＦｓ＝０のＮＯ
であるときには、最初にセットコーストスイッチ２９が
ＯＮされたと見倣し、ステップＳ２５で現在の実車速を
目標車速に設定し、ステップＳ２６でセットフラグＦｓ
をＦｓ＝１にセットした後にリターンする。上記ステッ
プＳ２１の判定がＦｓ＝１のＹＥＳであると、減速のた
めにセットコーストスイッチ２９がＯＮ操作された状態
と判定し、ステップＳ２２においてコーストフラグＦｃ
がＦｃ＝１か否かを判定する。ここでＦｃ＝１のＹＥＳ
と判定されるとそのまま、またＦｃ＝０のＮＯと判定さ
れると、ステップＳ２３でコーストフラグＦｃをＦｃ＝
１にセットした後、それぞれステップＳ２４に進み、制
御モードをコーストモードに切り換えて車速を目標車速
に保持し、しかる後にリターンする。

【００２４】上記ステップＳ２０でセットコーストスイ
ッチＯＦＦのＮＯと判定されると、ステップＳ２７にお
いて、コーストフラグＦｃがＦｃ＝１か否かを判定す
る。この判定がＦｃ＝１のＹＥＳのときには、セットコ
ーストスイッチ２９がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換
わった直後と判定し、ステップＳ２８で現在の車速を目
標車速に更新し、ステップＳ２９でコーストフラグＦｃ
をＦｃ＝０にクリアした後にリターンする。

【００２５】上記ステップＳ２７の判定がＦｃ＝０のＮ
ＯのときにはステップＳ３０に進み、上記加速スイッチ
３０がＯＮ状態にあるか否かを判定する。この判定がＹ
ＥＳのときには、ステップＳ３１において加速フラグＦ
AがＦA＝１にあるかどうかを判定する。ここでＦA＝１
のＹＥＳと判定されるとそのまま、またＦA＝０のＮＯ
と判定されると、ステップＳ３２で加速フラグＦAをＦA
＝１にセットした後にそれぞれステップＳ３３に進み、
制御モードを加速モード（アクセルモード）に切り換え
て車速を目標車速に保持し、しかる後にリターンする。
上記ステップＳ３０の判定が加速スイッチＯＦＦのＮＯ
であるときには、ステップＳ３４において加速フラグＦ
AがＦA＝１にあるかどうかを判定する。ここでＦA＝１
のＹＥＳと判定されると、ステップＳ３５に進んで現在
の実車速を目標車速に更新し、ステップＳ３６で加速フ
ラグＦAをＦA＝０にクリアした後にリターンする。

【００２６】上記ステップＳ３４でＦA＝０のＮＯと判
定されると、ステップＳ３７に進み、上記リジュームス
イッチ３１がＯＮ状態にあるかどうかを判定する。この
判定がＮＯのときには、ステップＳ３９に進み、定常モ
ード（クルーズモード）に切り換えて車速を目標車速に
保持し、しかる後にリターンする。

【００２７】上記ステップＳ３７でリジュームスイッチ
ＯＮのＹＥＳと判定されたときには、ステップＳ３８に
おいて上記制御中止フラグＦがＦ＝１か否かを判定す
る。この判定がＮＯのときには上記ステップＳ３９に進
むが、Ｆ＝１のＹＥＳのときには、ステップＳ４０に進
んで上記記憶値を目標車速に設定し、ステップＳ４１で
制御中止フラグＦをＦ＝０にクリアし、ステップＳ４２
で実車速が目標車速よりも高いかどうかを判定する。こ
の判定が実車速≦目標車速のＮＯのときにはステップＳ
４３に進んで加速リジュームモードに、また実車速＞目
標車速のＹＥＳのときにはステップＳ４４に進んで減速
リジュームモードにそれぞれ切り換えた後にリターンす
る。尚、これら加速リジュームモード及び減速リジュー
ムモードの各フラグは、実車速と目標車速との差が小さ
くなるとリセットされる。

【００２８】図８及び図９は、上記メインルーチンにお
いて、スロットル開度を目標スロットル開度にフィード
バック制御するときのスロットル開度制御ルーチンを示
している。このルーチンでは、まず、ステップＳ５０に
おいて、上記メインスイッチ２８、加速スイッチ３０、
セットコーストスイッチ２９及びリジュームスイッチ３
１の各々からなるコマンドスイッチの信号処理と車速演
算とを行った後、ステップＳ５１で制御モードを設定
し、次のステップＳ５２では該制御モードがコーストモ
ード又は減速リジュームモードにあるか否かを判定す
る。この判定がＹＥＳのときには、図９に示すステップ
Ｓ５３に進み、目標駆動力及び目標スロットル開度を共
に「０」にし、かつフィードバック制御量の演算を実行
する時期、つまり車速偏差の演算周期を設定するための
ダウンカウンタからなる制御量演算カウンタを初期化
し、さらに目標スロットル開度の演算を実行する時期、
つまり制御実行周期を設定するためのアップカウンタか
らなるスロットル開度演算実行カウンタを初期値である
「０」にリセットした後、図９に示すステップＳ６５に
進む。

【００２９】上記ステップＳ５２の判定がＮＯのときに
は、ステップＳ５４において、上記制御量演算カウンタ
がカウントダウン終了の「０」であるか否かを判定す
る。この判定がカウンタ≠０のＮＯのときには、ステッ
プＳ５５において制御量演算カウンタのカウントダウン
を行わせてから図９に示すステップＳ５８に進む。一
方、ステップＳ５４の判定がカウンタ＝０のＹＥＳにな
ると、ステップＳ５６にて制御量演算カウンタを初期化
し、かつスロットル開度演算実行カウンタを「０」にリ
セットし、次のステップＳ５７の制御量演算ルーチンに
進んでフィードバック制御のための制御量を演算した
後、上記ステップＳ５８に進む。

【００３０】上記ステップＳ５７の制御量演算ルーチン
では、図１０に示すように、最初のステップＳ７０で目
標車速から実車速を引いて今回の車速偏差ｄｖｓｐ０を
求めるとともに、過去に更新した２回分の偏差ｄｓｐ
１，ｄｓｐ２をストアする。次のステップＳ７１では、
制御モードが定常モードにあるかどうかを判定し、この
判定がＹＥＳであると、ステップＳ７２において、上記
車速偏差ｄｓｐ０，ｄｓｐ１，ｄｓｐ２及びゲインＰ，
Ｉ，Ｄを基にフィードバック制御量を演算した後、ステ
ップＳ７５に進む。一方、ステップＳ７１で定常モード
でないＮＯと判定されると、ステップＳ７３において制
御モードが加速モード又は加速リジュームモードである
か否かを判定し、この判定がＹＥＳのときにはステップ
Ｓ７４に進み、目標加速度、今回の車速変化、前回の車
速変化及びゲインＰ，Ｉに基づいてフィードバック制御
量を演算した後、同じステップＳ７５に進む。また、ス
テップＳ７３で制御モードが加速モード又は加速リジュ
ームモードでないＮＯと判定されたときにはそのままリ
ターンする。

【００３１】上記ステップＳ７５では、実際のスロット
ル開度と前回の目標スロットル開度との大小を比較し、
この判定が実スロットル開度＜目標スロットル開度のＹ
ＥＳのときには、ステップＳ７６で制御量を上記フィー
ドバック制御量にトータルゲインを乗じて求めた後に、
また実スロットル開度≧目標スロットル開度のＮＯのと
きには、ステップＳ７７で制御量を制御量＝０として求
めた後にそれぞれリターンする。このステップＳ７７で
制御量＝０とするのは、車両ドライバーのアクセルＯＮ
による加速後に目標車速になるまでにスロットル開度が
変わるのを防ぐためである。

【００３２】上記図９に示すスロットル開度制御ルーチ
ンのステップＳ５８においては、車両ドライバーの操作
により制御モードにそれまでのモードから変化があった
かどうかを判定し、この判定がＮＯのときには、ステッ
プＳ６２のスロットル開度制御周期演算ルーチンに進む
が、車両ドライバーの操作により制御モードに変化があ
ってＹＥＳと判定されたときには、目標車速を維持する
ために必要なエンジン１の目標駆動力の初期値を求め
る。すなわち、ステップＳ５９において、その制御モー
ドが定常モードであるか否かを判定する。この判定がＹ
ＥＳのときには、ステップＳ６０の第１の目標駆動力演
算ルーチンに進み、第１の目標駆動力の演算を行ってか
ら上記ステップＳ６２のスロットル開度制御周期演算ル
ーチンに進む。

【００３３】一方、ステップＳ５９の判定が定常モード
でないＮＯのときには、ステップＳ６１の第２の目標駆
動力演算ルーチンで第２の目標駆動力の演算を行ってか
ら上記ステップＳ６２に進む。尚、これらの目標駆動力
の演算については、後述するような演算式を用いている
が、簡単とするためにトルクコンバータのトルク比は
「１」として計算している（よって演算式中には表れな
い）。

【００３４】上記ステップＳ５９の第１の目標駆動力演
算ルーチンでは、図１１に示す如く、そのステップＳ８
０で第１の目標駆動力を次式のように計算し、その後に
ステップＳ８１に進んで制御量を制御量＝０に設定して
リターンする。

【００３５】第１の目標駆動力［単位：Ｎ］＝車重［ｋ
ｇ］×重力加速度［ｍ／ｓ²］×（勾配＋転がり抵抗）
＋（１／２）×空気密度×空気抵抗係数×前面投影面積
［ｍ²］×重力加速度［ｍ／ｓ²］×（車速［ｍ／ｓ］）
²＋ロストルク［Ｎｍ］×ギヤ比×ファイナルギヤ比／
タイヤ半径［ｍ］

【００３６】尚、この式の右辺における第１項は路面の
勾配と転がり抵抗とに必要な駆動力を、また第２項は空
気抵抗を駆動力に変換したものを、さらに第３項はロス
トルクを駆動力に直したものをそれぞれ表している。

【００３７】一方、ステップＳ６１の第２の目標駆動力
演算ルーチンでは、図１２に示すように、ステップＳ９
０で制御モードが加速モードにあるかどうかを判定し、
この判定がＮＯのときには、加速リジュームモードにあ
ると見倣し、ステップＳ９１において、第２の目標駆動
力を次式のように計算し、その後にステップＳ９３に進
んで制御量を制御量＝０に設定してリターンする。

【００３８】第２の目標駆動力［単位：Ｎ］＝車重［ｋ
ｇ］×重力加速度［ｍ／ｓ²］×（勾配＋転がり抵抗）
＋（１／２）×空気密度×空気抵抗係数×前面投影面積
［ｍ²］×重力加速度［ｍ／ｓ²］×（車速［ｍ／ｓ］）
²＋ロストルク［Ｎｍ］×ギヤ比×ファイナルギヤ比／
タイヤ半径［ｍ］＋要求加速度［ｍ／ｓ］×（車重［ｋ
ｇ］＋回転部の等価重量［ｋｇ］）

【００３９】また、ステップＳ９０の判定がＹＥＳのと
きには、加速モードにあると見倣してステップＳ９２に
進み、第２の目標駆動力を次式のように計算した後に上
記ステップＳ９３に進む。

【００４０】第２の目標駆動力［単位：Ｎ］＝前回の第
２の目標駆動力［Ｎ］＋要求加速度［ｍ／ｓ］×（車重
［ｋｇ］＋回転部の等価重量［ｋｇ］）

【００４１】上記ステップＳ６２のスロットル開度制御
周期演算ルーチンの詳細は図１３〜図１５に示すとおり
である。まず、ステップＳ１００で制御モードが加速モ
ード（アクセルモード）であるか否かを判定する。この
判定が加速モードのＹＥＳのときには、ステップＳ１０
１において制御量を、上記ステップＳ５７の制御量演算
ルーチンで演算されたフィードバック制御量を８倍した
「フィードバック制御量×８」とする。また、フラグ１
をセットし、その他のフラグ２〜フラグ８はいずれもク
リアする。しかる後にステップＳ１０７に進む。

【００４２】ステップＳ１００で非加速モードのＮＯと
判定されると、ステップＳ１０２に進んで制御モードが
今度は加速リジュームモードであるかどうかを判定す
る。この判定が加速リジュームモードのＹＥＳのときに
はステップＳ１０３に進み、制御量を「フィードバック
制御量×４」と演算するとともに、フラグ１及びフラグ
５のみをセットし、他のフラグ２〜フラグ４、フラグ６
〜フラグ８のいずれもクリアした後、ステップＳ１０７
に進む。

【００４３】また、上記ステップＳ１０２の判定がＮＯ
のときには、制御モードは定常モードにあると判定し、
ステップＳ１０４において上記車速偏差とその所定値と
の大小を比較する。この判定が車速偏差＞所定値のＹＥ
Ｓ、つまり車速偏差の大きい定常モードのときには、ス
テップＳ１０５において制御量を「フィードバック制御
量×２」と演算するとともに、フラグ１、フラグ３、フ
ラグ５及びフラグ７をセットし、他のフラグ２、フラグ
４、フラグ６及びフラグ８をクリアしてからステップＳ
１０７に進む。

【００４４】そして、ステップＳ１０４の判定が車速偏
差≦所定値のＮＯのときには、通常の定常モードと見倣
し、ステップＳ１０６において制御量を「フィードバッ
ク制御量×１」とするとともに、全てのフラグ１〜フラ
グ８をセットした後に上記ステップＳ１０７に進む。

【００４５】上記ステップＳ１０７では、上記アップカ
ウンタであるスロットル開度演算実行カウンタを「０」
から「１」ずつカウントアップする。そして、図１４及
び図１５に示す次のステップＳ１０８〜ステップＳ１３
８では、スロットル開度の演算の実行を判別するための
スロットル開度演算実行フラグの状態を、スロットル開
度演算実行カウンタのカウント値に応じて判定する。具
体的には、図１４に示すステップＳ１０８では、上記ス
ロットル開度演算実行カウンタが「１」か否かを判定す
る。この判定がカウンタ＝１のＹＥＳのときには、ステ
ップＳ１０９に進み、上記フラグ１がセットされている
かどうかを判定する。そして、この判定がフラグ１＝ク
リアのＮＯのときには、ステップＳ１１０においてスロ
ットル開度演算実行フラグをクリアした後、また判定が
フラグ１＝セットのＹＥＳのときには、ステップＳ１１
１においてスロットル開度演算実行フラグをセットした
後、それぞれリターンする（図９に示すステップＳ６３
に進む）。

【００４６】上記ステップＳ１０８の判定がカウンタ≠
１のＮＯのときにはステップＳ１１２に進み、今度は同
スロットル開度演算実行カウンタが「２」かどうかを判
定する。この判定がカウンタ＝２のＹＥＳのときには、
ステップＳ１１３に進んで今度は上記フラグ２がセット
されているかどうかを判定し、この判定がフラグ２＝ク
リアのＮＯのときには、ステップＳ１１４でスロットル
開度演算実行フラグをクリアした後、また判定がフラグ
２＝セットのＹＥＳのときには、ステップＳ１１５にて
スロットル開度演算実行フラグをセットした後、それぞ
れリターンする。

【００４７】また、上記ステップＳ１１２でカウンタ≠
２のＮＯと判定されたときにはステップＳ１１６に進
み、さらに同スロットル開度演算実行カウンタが「３」
かどうかを判定する。この判定がカウンタ＝３のＹＥＳ
のときには、ステップＳ１１７に進んで上記フラグ３が
セットされているかどうかを判定し、この判定がフラグ
３＝クリアのＮＯのときには、ステップＳ１１８でスロ
ットル開度演算実行フラグをクリアした後、また判定が
フラグ３＝セットのＹＥＳのときには、ステップＳ１１
９にてスロットル開度演算実行フラグをセットした後、
それぞれリターンする。

【００４８】以後、ステップＳ１２０〜Ｓ１３５におい
て上記と同様にして、スロットル開度演算実行カウンタ
が「４」〜「７」であるかの判定、その判定がＹＥＳの
ときにはフラグ４〜フラグ７のセットの有無、その各フ
ラグがクリア状態のときのスロットル開度演算実行フラ
グのクリア、及び各フラグのセット状態のときのスロッ
トル開度演算実行フラグのセットをそれぞれ実行する。

【００４９】そして、ステップＳ１３２でスロットル開
度演算実行カウンタが「７」かどうかを判定したとき、
この判定がカウンタ≠７のＮＯであれば、ステップＳ１
３６に進んで上記フラグ８がセットされているかどうか
を判定し、この判定がフラグ８＝クリアのＮＯのときに
は、ステップＳ１３７でスロットル開度演算実行フラグ
をクリアした後、また判定がフラグ８＝セットのＹＥＳ
のときには、ステップＳ１３８にてスロットル開度演算
実行フラグをセットした後、それぞれリターンする。

【００５０】上記図９におけるステップＳ６２のスロッ
トル開度制御周期演算ルーチンの実行後はステップＳ６
３に進み、上記スロットル開度演算実行フラグのセット
又はクリアを判定する。この判定がスロットル開度演算
実行フラグ＝クリアのときにはそのまま、またスロット
ル開度演算実行フラグ＝セットのときにはステップＳ６
４の目標スロットル開度演算ルーチンにおいて目標スロ
ットル開度を演算した後にそれぞれステップＳ６５に進
む。

【００５１】上記ステップＳ６４の目標スロットル開度
演算ルーチンでは、図１６に示す如く、ステップＳ１４
０で目標駆動力［単位：Ｎ］を、前回の目標駆動力に上
記制御量を加えた値と「０」とのうちの大きい側として
求める。次のステップＳ１４１では、目標充填効率を次
式のように目標トルクから演算する。

【００５２】目標充填効率［単位：％］＝目標トルク
［Ｎｍ］×係数目標トルク［Ｎｍ］＝目標駆動力［Ｎ］／（ギヤ比×フ
ァイナルギヤ比／タイヤ半径［ｍ］）

【００５３】このステップＳ１４１の後、ステップＳ１
４２において、目標スロットル開度を次式のように目標
スロットル開口面積から演算する。

【００５４】目標スロットル開度［単位：Ｖ（ボル
ト）］＝テーブル補間（目標スロットル開口面積）目標スロットル開口面積［ｍｍ²］＝エンジン回転数
［ｒｐｍ］／（６０×気筒数／２）×排気量［ｌ］×テ
ーブル補間（目標充填効率）／係数

【００５５】図９に示すように、このようなステップＳ
６４の目標スロットル開度演算ルーチンの後はステップ
Ｓ６５に進み、ＥＴＣＳユニット１５に信号を出力して
スロットルアクチュエータ４を駆動した後にリターンす
る。

【００５６】この実施形態では、上記ステップＳ６（図
６及び図７のステップＳ２０〜Ｓ４４）により、目標車
速を設定する目標車速設定手段４０が構成されている。

【００５７】また、ステップＳ５０〜Ｓ６５により、車
速センサ２２により検出された実際の車速及び上記設定
された目標車速の間の車速偏差が小さくなるように上記
スロットルアクチュエータ４（車速調整手段）を制御す
る制御手段４１が構成され、この制御手段４１は、車速
偏差を上記制御量演算カウンタによる所定の演算周期で
演算する車速偏差演算手段４１ａ（ステップＳ５７のス
テップＳ７０）と、この車速偏差演算手段４１ａにより
演算された車速偏差に基づいてスロットルアクチュエー
タ４の制御量を演算する制御量演算手段４１ｂ（ステッ
プＳ５７のＳ７６，Ｓ７７）と、この制御量演算手段４
１ｂにより演算された制御量を積算によりなました値を
用いて上記スロットル開度演算実行カウンタによる所定
の演算周期でスロットルアクチュエータ４を駆動する制
御実行手段４１ｃ（ステップＳ６４）とで構成されてい
る。

【００５８】そして、上記スロットル開度演算実行カウ
ンタのカウントアップ時間は、制御量演算カウンタのカ
ウントダウン時間よりも短くされており、このことで、
図１７に示すように、上記制御実行手段４１ｃによる制
御実行周期（例えば２５ｍｓ）は、上記車速偏差演算手
段４１ａによる車速偏差の演算周期（例えば２００ｍ
ｓ）よりも短く設定されている。

【００５９】また、上記制御手段４１は、図１７（ｂ）
に示す如く、その車速偏差演算手段４１ａによる車速偏
差の演算周期を８等分（８等分以外の複数に等分しても
よい）した値を制御実行手段４１ｃによる制御実行周期
に設定し、その各制御実行周期毎に制御量演算手段４１
ａで演算された制御量の変化量を上記８等分した量ずつ
増減して実行すべき制御量を設定することにより、車速
偏差演算手段４１ａによる車速偏差の演算周期の終了時
に、制御実行手段４１ｃにより実行した制御量が制御量
演算手段４１ａで演算された制御量と一致するようにス
ロットルアクチュエータ４を駆動するものとされてい
る。

【００６０】また、ステップＳ３０〜Ｓ３６により、車
両運転者の操作により目標車速を増加させる加速手段４
２が、またステップＳ８〜Ｓ１０により、車速が４０ｋ
ｍ／ｈ未満になったとき又は車両運転者のブレーキ操作
によりブレーキスイッチ２５がＯＮ状態になったときに
定速走行制御を中止する中止手段４３が、さらにステッ
プＳ３７，Ｓ３８，Ｓ４０〜Ｓ４４により、車両運転者
のリジュームスイッチ３１の操作により上記定速走行制
御を復帰させる復帰手段４４がそれぞれ構成されてい
る。

【００６１】そして、上記制御手段４１は、ステップＳ
１０１〜Ｓ１０６により、上記加速手段４２により目標
車速が増加していることが検出されたときにスロットル
開度演算実行カウンタが「１」のときのみで、また非検
出時にスロットル開度演算実行カウンタが「１」及びそ
れ以外の値のときでそれぞれスロットル開度演算実行フ
ラグをセットして目標スロットル開度の演算を行うこと
により、図１８に示すように、上記目標車速が増加して
いることが検出されたときの制御実行周期を非検出時よ
りも長くするように構成されている。

【００６２】また、制御手段４１は、ステップＳ１０４
〜Ｓ１０６により、制御モードの定常モードで、車速偏
差が大きいときにスロットル開度演算実行カウンタが
「１」、「３」、「５」、「７」のときで、また車速偏
差が小さいときにスロットル開度演算実行カウンタが
「１」〜「８」のときでそれぞれスロットル開度演算実
行フラグをセットして目標スロットル開度の演算を行う
ことにより、図１８に示すように、車速偏差が大きいと
きの制御実行周期を小さいときよりも長くするように構
成されている。

【００６３】さらに、制御手段４１は、上記復帰手段４
４による定速走行制御の復帰時にスロットル開度演算実
行カウンタが「１」、「５」のときで、また上記加速手
段４２により目標車速が増加していることが検出された
ときにスロットル開度演算実行カウンタが「１」のとき
のみでそれぞれスロットル開度演算実行フラグをセット
して目標スロットル開度の演算を行うことにより、図１
８に示すように、定速走行制御の復帰時における制御実
行周期を、加速手段４２により目標車速が増加している
ことが検出されたときの制御実行周期よりも短くするよ
うに構成されている。

【００６４】したがって、この実施形態においては、定
速走行装置の作動中、制御量演算カウンタによる所定の
演算周期毎に目標車速と実車速との車速偏差から制御量
が演算され、スロットル開度演算実行カウンタによる所
定の演算周期で、この制御量からエンジン１の目標駆動
力が積算されてなまされ、この目標駆動力から目標トル
クが求められて吸気の目標充填効率が演算され、この目
標充填効率に基づいて目標スロットル開度が演算され、
この目標スロットル開度に実際のスロットル開度がなる
ようにスロットルアクチュエータ４が作動制御される。

【００６５】そのとき、上記スロットル開度演算実行カ
ウンタによるスロットルアクチュエータ４の制御実行周
期（例えば２５ｍｓ）が制御量演算カウンタによる車速
偏差の演算周期（例えば２００ｍｓ）よりも短いので、
図１７に示すように、そのスロットルアクチュエータ４
の作動制御は短い周期で実行されるのに対し、車速偏差
は長い周期で演算される。このことから、両周期を同じ
とした従来例（図１７に破線にて示す）に比べ、車速が
大きく変化せずに徐々に滑らかに変化するようになり、
急激な車速変化による違和感を防止することができる。

【００６６】しかも、このようにスロットルアクチュエ
ータ４への制御実行周期が車速偏差の演算周期よりも短
いことから、その制御実行周期を短くしてスロットル開
度の制御の応答性を高めることができる一方、車速偏差
の演算周期は長くして目標車速に精度よく制御すること
ができるようになり、よってスロットルアクチュエータ
４に対する制御の応答性の向上と、目標車速の制御精度
の向上とを両立できることとなる。

【００６７】また、車速偏差の演算周期を８等分した値
がスロットルアクチュエータ４に対する制御実行周期に
設定され、この各制御実行周期毎に演算された制御量の
変化量を上記８等分した量ずつ増減して実行すべき制御
量が設定されていて、車速偏差の演算周期の終了時に、
スロットルアクチュエータ４への制御量が演算制御量と
一致するようにスロットルアクチュエータ４が作動制御
されるので、加減速度の変化が一定となり、目標速度に
スムーズに移行できる。しかも、演算された制御量の変
化量を不等分の量ずつ増減して制御量を設定する場合の
ようにカウンタ等は用意せずとも済み、その分、制御プ
ログラムを容易に作成することができる。

【００６８】さらに、車両運転者の加速スイッチ３０の
操作により制御モードが加速モードにあって目標車速が
増加していることが検出されると、その制御実行周期が
非検出時よりも長くなるので、この制御実行周期が長く
なった分だけ、車速を素早く上昇させることができ、加
速モードでの車両の良好な加速性を確保することができ
る。

【００６９】また、制御モードが定常モードにあると
き、車速偏差が大きいときの制御実行周期が小さいとき
よりも長いので、車速を素早く上昇させて定常モードに
おける車両の加速性を確保できる。

【００７０】さらにまた、車速の４０ｋｍ／ｈ未満への
低下又は車両運転者のブレーキ操作により定速走行制御
が中止され、その後にリジュームスイッチ３１の操作に
より定速走行制御が復帰されて加速リジュームモードに
なったとき、そのスロットルアクチュエータ４に対する
制御実行周期が上記加速モードでの同制御実行周期より
も短くなるので、その加速リジュームモードでの車速を
滑らかに変化させることができる。

【００７１】尚、上記実施形態では、アクセルペダルと
スロットル弁３との連結を分離し、そのスロットル弁３
をスロットルアクチュエータ４で駆動するようにしてい
るが、本発明は、アクセルペダルと連結されているスロ
ットル弁がアクチュエータによりアクセルペダルの操作
と並行して開閉駆動されるものに対しても適用すること
ができる。また、車速調整手段としては上記スロットル
アクチュエータ４以外のものを用いてもよい。

【００７２】

【発明の効果】以上説明した如く、請求項１の発明によ
ると、目標車速と実際の車速との車速偏差を所定の演算
周期で演算して、この車速偏差から車速調整手段に対す
る制御量を求め、この制御量に基づいて車速調整手段を
車速偏差が小さくなるように制御する車両用定速走行装
置において、車速調整手段に対する制御実行周期を車速
偏差の演算周期よりも短くしたことにより、定速走行制
御中に車速を滑らかに変化させて、車両乗員の違和感を
防止することができるとともに、車速調整手段に対する
制御の応答性の向上と目標車速の制御精度の向上とを両
立させることができる。

【００７３】請求項２の発明によると、上記車速偏差の
演算周期を複数に等分した値を制御実行周期に設定し、
該各制御実行周期毎に演算された制御量の変化量を上記
複数に等分した量ずつ増減して実行すべき制御量を設定
するようにしたことにより、加減速度の変化を一定とし
て目標速度へのスムーズな移行を図るとともに、制御プ
ログラムの作成容易化を図ることができる。

【００７４】請求項３の発明によると、車両運転者の操
作により目標車速が増加していることが検出されたとき
の制御実行周期を非検出時よりも長くしたことにより、
加速要求時の車両の加速性を確保することができる。

【００７５】請求項４の発明によると、車速偏差が大き
いときの制御実行周期を小さいときよりも長くしたこと
により、加速要求時の車両の加速性を確保できる。

【００７６】請求項５の発明によると、定速走行制御が
中止された後に復帰スイッチの操作により定速走行制御
が復帰したときに、その定速走行制御の復帰時における
制御実行周期を目標車速の増加時よりも短くしたことに
より、定速走行制御の復帰時に車速を滑らかに変化させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す図である。

【図２】本発明の実施形態に係る車両用定速走行装置の
全体構成を示すブロック図である。

【図３】定速走行装置の操作レバーの配置を示す側面図
である。

【図４】操作レバーの要部を拡大して示す斜視図であ
る。

【図５】ＰＴ＆ＡＳＣユニットで処理される定速走行制
御のメインルーチンを示すフローチャート図である。

【図６】目標車速設定ルーチンの前半部を示すフローチ
ャート図である。

【図７】目標車速設定ルーチンの後半部を示すフローチ
ャート図である。

【図８】スロットル開度制御ルーチンの前半部を示すフ
ローチャート図である。

【図９】スロットル開度制御ルーチンの後半部を示すフ
ローチャート図である。

【図１０】制御量演算ルーチンを示すフローチャート図
である。

【図１１】第１の目標駆動力の演算ルーチンを示すフロ
ーチャート図である。

【図１２】第２の目標駆動力の演算ルーチンを示すフロ
ーチャート図である。

【図１３】スロットル開度制御周期演算ルーチンの前部
を示すフローチャート図である。

【図１４】スロットル開度制御周期演算ルーチンの中間
部を示すフローチャート図である。

【図１５】スロットル開度制御周期演算ルーチンの後部
を示すフローチャート図である。

【図１６】目標スロットル開度演算ルーチンを示すフロ
ーチャート図である。

【図１７】目標スロットル開度の変化に応じた車速の変
化特性を示す特性図である。

【図１８】制御モード毎の目標スロットル開度制御周期
の差を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン３スロットル弁４スロットルアクチュエータ（車速調整手段）７自動変速機１１ＰＴ＆ＡＳＣユニット１５ＥＴＣＳユニット２２車速センサ（実車速検出手段）２８メインスイッチ２９セットコーストスイッチ３０加速スイッチ３１リジュームスイッチ４０目標車速設定手段４１制御手段４１ａ車速偏差演算手段４１ｂ制御量演算手段４１ｃ制御実行手段４２加速手段４３中止手段４４復帰手段

フロントページの続き (72)発明者谷田晴紀広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内Ｆターム(参考） 3D044 AA41 AB01 AC03 AC24 AC39 AD04 AE03 AE04 AE14 AE22 3G093 AA01 AA05 BA02 BA23 CB06 CB10 DA06 DB05 DB15 EA09 EC01 FA03 FA05 FB01 FB03 3G301 JA04 KA12 KB02 LA01 NA01 NA06 NA08 ND05 NE03 PA11A PF01Z PF05Z

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、実際の車速を検出する実車速検出手段と、車両の走行速度を調整する車速調整手段と、上記目標車速と実際の車速との車速偏差が小さくなるよ
うに上記車速調整手段を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記車速偏差を所定の演算周期で演算
する車速偏差演算手段と、上記車速偏差演算手段により演算された車速偏差に基づ
いて上記車速調整手段の制御量を演算する制御量演算手
段と、上記制御量演算手段により演算された制御量を用いて上
記車速調整手段を作動させる制御実行手段とで構成さ
れ、上記制御実行手段による制御実行周期が、上記車速偏差
演算手段による車速偏差の演算周期よりも短く設定され
ていることを特徴とする車両用定速走行装置。
【請求項２】請求項１の車両用定速走行装置におい
て、制御手段は、車速偏差演算手段による車速偏差の演算周
期を複数に等分した値を制御実行手段による制御実行周
期に設定し、該各制御実行周期毎に制御量演算手段で演
算された制御量の変化量を上記複数に等分した量ずつ増
減して実行すべき制御量を設定するものとされているこ
とを特徴とする車両用定速走行装置。
【請求項３】請求項２の車両用定速走行装置におい
て、車両運転者の操作により目標車速を増加させる加速手段
を備え、制御手段は、上記加速手段により目標車速が増加してい
ることが検出されたときの制御実行周期を非検出時より
も長くするように構成されていることを特徴とする車両
用定速走行装置。
【請求項４】請求項２の車両用定速走行装置におい
て、制御手段は、車速偏差が大きいときの制御実行周期を小
さいときよりも長くするように構成されていることを特
徴とする車両用定速走行装置。
【請求項５】請求項２の車両用定速走行装置におい
て、少なくとも車両運転者のブレーキ操作により定速走行制
御を中止する中止手段と、車両運転者の復帰スイッチの操作により上記定速走行制
御を復帰させる復帰手段と、車両運転者の操作により目標車速を増加させる加速手段
とを備え、制御手段は、上記復帰手段による定速走行制御の復帰時
における制御実行周期を、上記加速手段により目標車速
が増加していることが検出されたときの制御実行周期よ
りも短くするように構成されていることを特徴とする車
両用定速走行装置。