JP2000280781A - 定速走行制御装置 - Google Patents

定速走行制御装置

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JP2000280781A
JP2000280781A JP8936099A JP8936099A JP2000280781A JP 2000280781 A JP2000280781 A JP 2000280781A JP 8936099 A JP8936099 A JP 8936099A JP 8936099 A JP8936099 A JP 8936099A JP 2000280781 A JP2000280781 A JP 2000280781A
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vehicle speed
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throttle
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隆生 白井
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眞澄 長坂
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】走行車速を目標車速に対して速やかに安定させ
ることができる定速走行制御装置を提供する。 【解決手段】ステップ61で目標車速Vm 、走行車速V
n 、前回のスロットル要求開度MAn-1 、トルク変化量
ΔT、フィードバックゲインG1,G2、及び位相補償
時間Tskが読み込まれ、ステップ62で車速変化量ΔV
が算出される。ステップ63でMBn =MAn-1 +G1
*{Vm −(Vn +Tsk*ΔV)}に従って、仮のスロ
ットル要求開度MBn が算出され、ステップ64でMA
n =MBn−G2*ΔTに従って、スロットル要求開度
MAn が算出される。そして、制御手段は走行車速が目
標車速に一致するようにスロットル要求開度MAn に応
じて定速走行用アクチュエータを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両速度(走行車速)
を目標速度に自動制御(オートクルーズ)する定速走行
制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、車両においては、走行時の運
転者の負担を軽減するために定速走行装置を搭載するこ
とが知られている。このような定速走行制御装置は、通
常(自然吸気方式)のガソリンエンジンを搭載した車両
のみならず、エンジンの排気ガスを利用して吸入空気を
圧縮する過給機(ターボチャージャー)付きのガソリン
エンジンを搭載した車両において用いられる。
【0003】この定速走行制御装置では、運転者による
目標車速設定スイッチ等の制御スイッチの操作に応じて
定速走行モードが設定されるとともに、そのときの車両
の走行車速が目標車速として記憶される。それ以降、走
行車速がこの目標車速に一致するようにスロットル要求
開度が算出され、このスロットル要求開度に基づいてス
ロットルバルブの開度が制御される。これにより、吸気
通路を通じてエンジンの燃焼室へ導かれる空気の量が調
整され、この空気量に応じた燃料が供給されて目標車速
にて走行することができるエンジンの出力トルクが得ら
れる。このため、運転者はアクセルペダルから足を離し
たままでも走行車速を目標車速に一致させ続けることが
できる。
【0004】このような定速走行制御装置において、ス
ロットルバルブのスロットル要求開度MCn は、目標車
速と走行車速との偏差及び車速変化量に基づいて以下の
ようにして算出されている。
【0005】
【数1】 MCn =MCn-1 +G1*{Vm −(Vn +Tsk*ΔV)} …(1) なお、MCn-1 :前回のスロットル要求開度 Vm :目標車速 Vn :走行車速 ΔV :車速変化量 G1 :フィードバックゲイン Tsk :位相補償時間
【0006】
【発明が解決しようとする課題】さて、ガソリンエンジ
ンにおいては、スロットルバルブの開度の変化に基づい
て吸入空気量が変化する。吸入空気量の変化に基づいて
供給される燃料の量が変化し、この燃料の燃焼に伴って
エンジンの出力トルクが変化し、この出力トルクの変化
に基づいて走行車速が変化する。すなわちスロットルバ
ルブの変化に対してエンジンの出力トルクが遅れて変化
する。従って、車両の定速走行モードにおいて、上記の
ように算出されたスロットル要求開度に基づいてスロッ
トルバルブの開度を制御すると、遅れたトルク変化に基
づく走行車速の変化により走行車速が安定しにくいとい
う問題があった。
【0007】特に、過給機付きのガソリンエンジンで
は、排気行程において排出される排気ガスの量に応じて
吸入空気の過給を行うようになっている。従って、定速
走行モードにおいて車両が平坦路を走行中には、スロッ
トルバルブがほぼ全閉状態となって排気ガス量が少ない
ため、過給機による過給圧は作用していない。
【0008】これに対して、定速走行モードにおいて車
両が登坂路の走行に移行すると、走行車速Vn が低下す
ると共に、車速変化量ΔVが負になる。そのため、上記
式(1)にて算出されるスロットル要求開度MCn が大
きくなり、スロットルバルブが開く方向に制御されて吸
入空気量が増加する。これに伴って燃料量が増加し、排
気ガス量が増加する。排気ガス量の増加に伴って過給機
による過給圧が作用し始めて、エンジンの出力トルクが
スロットルバルブの開度の変化に対してかなり遅れて増
加する。そのため、過給機の過給圧の作用し始めには走
行車速が大きく増加することとなり、走行車速が目標車
速に対して安定しにくくなり、運転者に不快感を与える
という問題点があった。
【0009】なお、定速走行の過渡特性を改善し、車速
の落込みやオーバーシュートを大幅に少なくするため
に、特開平6−64460号公報には、エンジントルク
及び加速度に基づいて車両の走行抵抗を検出し、制御ス
イッチの操作直後の過渡時に目標車速に追従するために
必要な目標トルクを、走行抵抗及び変速比に基づいて算
出する定速走行制御装置が提案されている。
【0010】本発明は上記従来の定速走行制御装置に存
する問題点を解決するためになされたものであって、そ
の目的は、走行車速を目標車速に対して速やかに安定さ
せることができる定速走行制御装置を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、車両に搭載された内燃機関と、前記内燃機関の吸気
通路に設けられ、その開度に応じて同内燃機関への吸入
空気量を調整するスロットルバルブと、前記スロットル
バルブの開度を調整する定速走行用アクチュエータと、
車両の走行車速を検出する速度検出手段と、定速走行の
ための目標車速を設定する目標車速設定手段と、定速走
行モードの設定にて、前記車速検出手段による走行車速
が目標車速に一致するように、前記目標車速と走行車速
との偏差及び内燃機関のトルク変化量に基づいて求めた
スロットル要求開度に応じて前記定速走行用アクチュエ
ータを制御する制御手段とを備えた定速走行制御装置を
要旨とする。
【0012】この構成によれば、定速走行モードにおい
て、スロットル要求開度は目標車速と走行車速との偏差
及び内燃機関のトルク変化量に基づいて求められている
ので、スロットルバルブの開度の変化に対して遅れて変
化する内燃機関のトルクに基づく走行車速の変化分を考
慮したものとなり、走行車速が目標車速から大きくずれ
ることがなくなり、走行車速が目標車速に対して速やか
に安定するようになる。
【0013】請求項2に記載の発明は、車両に搭載され
た内燃機関と、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、そ
の開度に応じて同内燃機関への吸入空気量を調整するス
ロットルバルブと、前記スロットルバルブの開度を調整
する定速走行用アクチュエータと、車両の走行車速を検
出する速度検出手段と、定速走行のための目標車速を設
定する目標車速設定手段と、定速走行モードの設定に
て、前記車速検出手段による走行車速が目標車速に一致
するように、前記定速走行用アクチュエータを制御する
制御手段とを備えた定速走行制御装置において、前記ス
ロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出手
段と、前記走行車速について予め設定された基準スロッ
トル開度と前記スロットル開度とを比較する比較手段と
を備え、前記制御手段は、前記スロットル開度が前記基
準スロットル開度以上のとき、前記目標車速と走行車速
との偏差及び内燃機関のトルク変化量に基づいて求めた
スロットル要求開度に応じて前記定速走行用アクチュエ
ータを制御し、前記スロットル開度が前記基準スロット
ル開度未満のとき、前記目標車速と走行車速との偏差に
基づいて求めたスロットル要求開度に応じて前記定速走
行用アクチュエータを制御するようにしたことを要旨と
する。
【0014】この構成によれば、定速走行モードにおい
て、スロットル開度が基準スロットル開度未満のとき、
吸入空気量は少なく、スロットル要求開度は目標車速と
走行車速との偏差に基づいて求められているので、スロ
ットルバルブの動きが抑えられることはなく、走行車速
が目標車速に対して速やかに安定するようになる。スロ
ットル開度が基準スロットル開度以上のとき、スロット
ル要求開度は目標車速と走行車速との偏差及び内燃機関
のトルク変化量に基づいて求められているので、スロッ
トルバルブの開度の変化に対して遅れて変化する内燃機
関のトルクに基づく走行車速の変化分を考慮したものと
なり、走行車速が目標車速から大きくずれることがなく
なり、走行車速が目標車速に対して速やかに安定するよ
うになる。
【0015】請求項3に記載の発明は、車両に搭載され
た内燃機関と、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、そ
の開度に応じて同内燃機関への吸入空気量を調整するス
ロットルバルブと、前記スロットルバルブの開度を調整
する定速走行用アクチュエータと、車両の走行車速を検
出する速度検出手段と、定速走行のための目標車速を設
定する目標車速設定手段と、定速走行モードの設定に
て、前記車速検出手段による走行車速が目標車速に一致
するように、前記定速走行用アクチュエータを制御する
制御手段とを備えた定速走行制御装置において、前記ス
ロットルバルブの開度を検出するスロットル開度検出手
段と、前記走行車速について予め設定された第1の基準
スロットル開度及び該第1の基準スロットル開度よりも
大きな第2の基準スロットル開度と前記スロットル開度
とを比較する比較手段と、前記走行車速と前記スロット
ル開度とに基づいてトルクコンバータのロックアップの
ON・OFFを制御するロックアップ制御手段とを備
え、前記制御手段は、ロックアップOFFであり前記ス
ロットル開度が第1の基準開度以上のとき、及び、ロッ
クアップONであり前記スロットル開度が第2の基準開
度以上のときには前記目標車速と走行車速との偏差及び
内燃機関のトルク変化量に基づいて求めたスロットル要
求開度に応じて前記定速走行用アクチュエータを制御
し、ロックアップOFFであり前記スロットル開度が第
1の基準開度未満のとき、及び、ロックアップONであ
り前記スロットル開度が第2の基準開度未満のときには
前記目標車速と走行車速との偏差に基づいて求めたスロ
ットル要求開度に応じて前記定速走行用アクチュエータ
を制御するようにしたことを要旨とする。
【0016】この構成によれば、定速走行モードにおい
て、ロックアップOFFでありスロットル開度が第1の
基準開度未満のとき、及び、ロックアップONでありス
ロットル開度が第2の基準開度未満のときにはスロット
ル要求開度は目標車速と走行車速との偏差に基づいて求
められているので、スロットルバルブの動きが抑えられ
ることはなく、走行車速が目標車速に対して速やかに安
定するようになる。ロックアップOFFでありスロット
ル開度が第1の基準開度以上のとき、及び、ロックアッ
プONでありスロットル開度が第2の基準開度以上のと
きには、スロットル要求開度は目標車速と走行車速との
偏差及び内燃機関のトルク変化量に基づいて求められて
いるので、スロットルバルブの開度の変化に対して遅れ
て変化する内燃機関のトルクに基づく走行車速の変化分
を考慮したものとなり、走行車速が目標車速から大きく
ずれることがなくなり、走行車速が目標車速に対して速
やかに安定するようになる。
【0017】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明を
具体化した第1実施形態を図1〜図4に従って説明す
る。
【0018】図1に示すように、車両には過給機付きの
多気筒ガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)
11が搭載されている。エンジン11は、シリンダブロ
ック12内に形成されたシリンダ13と、そのシリンダ
13内を上下方向に往復移動するピストン15と、シリ
ンダ13及びシリンダヘッド14とピストン15の上面
とによって区画形成される燃焼室16と、エンジン11
の出力軸であるクランクシャフト17と、ピストン15
の往復運動をクランクシャフト17の回転運動に変換す
るコネクティングロッド18とを備えている。
【0019】シリンダ13内においてクランクシャフト
17の近傍には、そのクランク角CAを検出するクラン
ク角センサ19が配設されている。一方、シリンダヘッ
ド14には、燃焼室16と連通する吸気ポート21及び
排気ポート22が設けられている。シリンダヘッド14
には、吸気バルブ23及び排気バルブ24がそれぞれ往
復動可能に支持されている。これらのバルブ23,24
は、タイミングベルト(図示略)を介して前記クランク
シャフト17と連結されたカムシャフト25a,25b
によって往復動される。吸気バルブ23及び排気バルブ
24の往復動により吸気ポート21及び排気ポート22
が開放及び閉鎖される。
【0020】吸気ポート21には、エンジン11外部の
空気を燃焼室16へ導くための吸気通路26が接続され
ている。この吸気通路26にはエンジン11の近傍にお
いてサージタンク27が設けられ、サージタンク27に
は吸気圧Pmを検出する吸気圧力センサ28が配設され
ている。
【0021】また、吸気通路26にはサージタンク27
の上流においてスロットルバルブ29が回動可能に支持
されている。スロットルバルブ29は、自身の回動角度
(スロットル開度)に応じて吸気通路26の流路面積を
変化させ、同通路26を流れる空気(吸入空気)の量を
調節するためのものである。定速走行用アクチュエータ
を兼用するスロットル駆動モータ30は吸気通路26の
外部に設けられて前記スロットルバルブ29に駆動連結
されており、前記スロットルバルブ29の開度を調整さ
れる。スロットル駆動モータ30にはスロットルバルブ
29の開度TAを検出するスロットル開度検出手段とし
てのスロットルポジションセンサ31が設けられてい
る。
【0022】さらに、吸気通路26にはスロットルバル
ブ29の上流において過給機32が設けられている。過
給機32には後記する排気通路39を介して排気ガスが
導入され、この排気ガスによって図示しないタービンが
回転されることによって吸入空気を加圧するようになっ
ている。
【0023】車両にはアクセルペダル33が踏み込み操
作可能に設けられている。アクセルペダル33の近傍に
は同ペダル33の操作量を検出するアクセルセンサ34
が設けられている。運転者によってアクセルペダル33
が踏み込まれると、その踏み込み量に応じてアクセルセ
ンサ34から出力される検出信号ANに基づいて後記す
る電子制御装置(ECU)50によってスロットル駆動
モータ30の回動量が制御され、スロットルバルブ29
が開閉駆動される。
【0024】吸気通路26におけるシリンダヘッド14
側の端部には、吸気ポート21へ燃料を噴射供給するた
めのインジェクタ35が設けられている。そして、イン
ジェクタ35から噴射される燃料と吸入空気とからなる
混合気が燃焼室16内へ導入される。
【0025】また、シリンダヘッド14には、燃焼室1
6内に吸入された混合気に点火するための点火プラグ3
6が設けられている。この点火プラグ36には、イグニ
ッションコイル37及びイグナイタ38が電気的に接続
されている。イグナイタ38はECU50から出力され
る点火信号に基づいてイグニッションコイル37の1次
コイルに対する電流の通電及び遮断を行い、イグニッシ
ョンコイル37はこの1次電流の遮断時に2次コイル側
に誘起される高電圧によって点火プラグ36に火花放電
を起こさせる。すなわち、点火プラグ36は、ECU5
0からイグナイタ38へ出力される点火信号に従って点
火を行い、燃焼室16内の混合気を爆発・燃焼させる。
このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン1
5が往復動させられ、クランクシャフト17が回転させ
られてエンジン11の動力が得られる。
【0026】排気ポート22には排気通路39が接続さ
れ、燃焼室16で生じた燃焼ガスが同通路39を通り前
記過給機32を経由して排出される。前記エンジン11
の動力は、トルクコンバータ41及び自動変速機42か
らなるオートマチックトランスミッション40を介して
車両の駆動輪に伝達される。トルクコンバータ41はエ
ンジン11の出力トルクをスリップ伝達する。トルクコ
ンバータ41はロックアップクラッチを備えており、エ
ンジン11の低負荷状態においてはロックアップクラッ
チがオンして入力側と出力側とが滑らないように連結さ
れてトルクの伝達損失を生じさせないようにしている。
また、エンジン11の中負荷〜高負荷状態においてはロ
ックアップクラッチがオフして入力側と出力側とを滑ら
せてエンジン11の出力トルクの一部を伝達させるよう
にしている。
【0027】トルクコンバータ41には入力軸(タービ
ンを駆動するエンジン)の回転数Neを検出するエンジ
ン回転数センサ43が設けられている。トランスミッシ
ョン42にはその出力軸即ちタイヤ回転軸に設けられて
車両の走行車速Vn を検出する車速センサ44が設けら
れている。
【0028】車両の運転席近傍には目標車速設定手段と
してのクルーズ設定スイッチ45が操作可能に設けられ
ている。同スイッチ45は定速走行モードを設定した
り、目標車速Vm を設定したり、目標車速Vm を変更し
たりするためのスイッチである。
【0029】本実施形態において、エンジン11及びト
ランスミッション40を制御するとともに、車両の定速
走行制御を行うために電子制御装置(ECU)50が用
いられている。
【0030】図2に示すように、ECU50は、エンジ
ンコントローラ51、トランスミッションコントローラ
52、クルーズコントローラ53、スロットルコントロ
ーラ54等からなる。ECU50には、前記クランク角
センサ19、吸気圧センサ28、スロットルポジション
センサ31、アクセルセンサ34、エンジン回転数セン
サ43、車速センサ44等の検出信号が入力されるとと
もに、クルーズ設定信号45の制御信号が入力されてい
る。
【0031】エンジンコントローラ51は、所定の制御
プログラム等を予め記憶した読み出し専用メモリ(RO
M)、演算結果や各センサの検出結果等を一時的に記憶
する等を一時記憶するランダムアクセスメモリ(RA
M)等を備えている。エンジンコントローラ51には前
記クランク角センサ19、吸気圧センサ28、スロット
ルポジションセンサ31、アクセルセンサ34、エンジ
ン回転数センサ43等の検出信号が入力されている。
【0032】また、エンジンコントローラ51は、前記
クランク角センサ19、吸気圧センサ28、スロットル
ポジションセンサ31、アクセルセンサ34、エンジン
回転数センサ43、車速センサ44の検出信号に基づい
てエンジン11の出力トルクTを演算して検出するトル
ク算出手段を構成する。エンジンコントローラ51は所
定の制御周期毎に出力トルクTn を求めるとともに、最
新の出力トルクTn と前回の出力トルクTn-1とに基づ
いてトルク変化量ΔTを求めるようになっている。そし
て、エンジンコントローラ51は求めたトルク変化量Δ
Tのデータをクルーズコントローラ53に供給するよう
になっている。なお、エンジンコントローラ51による
出力トルクTn の具体的な演算構成は、以下に記述する
(a)〜(d)の4通りのいずれかを採用すればよい。
【0033】(a)スロットルポジションセンサ31に
よって検出されたスロットル開度TAとエンジン回転数
センサ43によって検出されたエンジン回転数Neとに
基づいてエンジン11の出力トルクTn を求める構成。
【0034】(b)吸気圧センサ28によって検出され
た吸気通路26内の吸気圧Pmとエンジン回転数センサ
43によって検出されたエンジン回転数Neとに基づい
てエンジン11の出力トルクTn を求める構成。
【0035】(c)吸気通路26に吸入空気量を検出す
るエアフローセンサを設け、このエアフローセンサによ
って検出された吸気量とエンジン回転数センサ43によ
って検出されたエンジン回転数Neとに基づいてエンジ
ン11の出力トルクTn を求める構成。
【0036】(d)燃焼室16内の圧力を検出する圧力
センサを設け、この圧力センサによって検出された気筒
内圧力とクランク角センサ19からのクランク角信号C
Aに基づいて求める構成。
【0037】また、エンジンコントローラ51は、クラ
ンク角センサ19、吸気圧センサ28、スロットルポジ
ションセンサ31、エンジン回転数センサ43等の検出
信号に基づいて燃料噴射量を算出し、インジェクタ35
を制御して燃料噴射制御を行うとともに、イグナイタ3
8を制御して点火制御を行うようになっている。
【0038】トランスミッションコントローラ52は、
前記エンジンコントローラ51と同様に、所定の制御プ
ログラム等を予め記憶した読み出し専用メモリ(RO
M)、演算結果や各センサの検出結果等を一時記憶する
ランダムアクセスメモリ(RAM)等を備えている。ト
ランスミッションコントローラ52は前記スロットルポ
ジションセンサ31により検出されたスロットル開度と
車速センサ44により検出された走行車速Vn に基づい
てトランスミッション42の変速比を制御する。
【0039】また、トランスミッションコントローラ5
2はロックアップ制御手段を構成し、車速センサ44に
より検出された走行車速Vn とそのときのスロットル開
度TAとに基づいて車両が減速状態であるかどうかを検
出する。詳述すると、走行車速Vnがスロットル開度T
Aに基づいて決まる車速以上であるときにはトランスミ
ッションコントローラ52は車両が減速状態であると判
定し、走行車速Vnがスロットル開度TAに基づいて決
まる車速未満であるときにはトランスミッションコント
ローラ52は車両が減速状態であると判定しない。そし
て、車両が減速状態である場合には、トランスミッショ
ンコントローラ52はロックアップクラッチをONさせ
てトルクコンバータ41の入力側と出力側とを連結させ
る。車両が減速状態でない場合には、トランスミッショ
ンコントローラ52はロックアップクラッチをOFFさ
せてトルクコンバータ41の入力側と出力側との連結を
解除してエンジントルクをスリップ伝達させる。また、
トランスミッションコントローラ52はロックアップク
ラッチのオン・オフ状態の情報をクルーズコントローラ
53に供給するようになっている。
【0040】クルーズコントローラ53は、前記エンジ
ンコントローラ51と同様に、所定の制御プログラム等
を予め記憶した読み出し専用メモリ(ROM)、演算結
果や各センサの検出結果等を一時記憶するランダムアク
セスメモリ(RAM)等を備えている。
【0041】クルーズコントローラ53は、車両の走行
中に運転者によってクルーズ設定スイッチ45が操作さ
れると、定速走行モードを設定するとともに、そのとき
の車速センサ44によって検出された走行車速Vn を目
標車速Vm としてRAMに記憶する。その目標車速Vm
の設定後において、クルーズコントローラ53は走行車
速Vn が目標車速Vm に一致するように、スロットル要
求開度MAn を算出する。そして、クルーズコントロー
ラ53はこのスロットル要求開度MAn に応じた駆動制
御信号をスロットルコントローラ54に出力する。
【0042】本実施形態において、スロットル要求開度
MAn は、まず、式(2)に示すように、目標車速と走
行車速との偏差及び車速変化量に基づいて仮のスロット
ル要求開度MBn を算出し、次に、式(3)に示すよう
に、仮のスロットル要求開度MBn をエンジン11のト
ルク変化量ΔTに基づいて補正することにより算出され
ている。
【0043】
【数2】 MBn =MAn-1 +G1*{Vm −(Vn +Tsk*ΔV)} …(2) なお、MBn :仮のスロットル要求開度 MAn-1 :前回のスロットル要求開度 Vm :目標車速 Vn :走行車速 ΔV:車速変化量 G1:フィードバックゲイン Tsk:位相補償時間
【0044】
【数3】 MAn =MBn −G2*ΔT …(3) なお、ΔT:トルク変化量 G2:フィードバックゲイン スロットルコントローラ54は、前記アクセルセンサ3
4によって検出されたアクセル開度ANに応じた制御信
号とクルーズコントローラ53から供給される駆動制御
信号とが入力され、クルーズ設定スイッチ45の操作に
よって定速走行モードが設定されたときは、クルーズコ
ントローラ53から供給される駆動制御信号とアクセル
センサ34によって検出されたアクセル開度ANに応じ
た制御信号との大きい方に基づいて、又、定速走行モー
ドが設定されていない場合はアクセル開度ANに応じた
制御信号に基づいて前記スロットル駆動モータ30を回
動制御することによりスロットルバルブ29の開度を調
整するようになっている。本実施形態では、前記クルー
ズコントローラ53及びスロットルコントローラ54に
よって制御手段が構成されている。
【0045】次に、上述した実施形態におけるクルーズ
コントローラ53が実行するスロットル要求開度の算出
処理手順を、図3に示すフローチャートに従って説明す
る。なお、このルーチンは車両の走行中においてクルー
ズ設定スイッチ45の操作によって定速走行モードが設
定されたとき、クルーズコントローラ53のROM内に
記録された制御プログラムに基づき、例えば所定時間毎
に繰り返し実行される。
【0046】まず、ステップ61において、RAMから
目標車速Vm 、走行車速Vn 、前回のスロットル要求開
度MAn-1 、及びトルク変化量ΔTのデータが読み込ま
れるとともに、ROMからフィードバックゲインG1,
G2、及び位相補償時間Tskのデータが読み込まれる。
【0047】ステップ62において、走行車速Vn から
前回の車速Vn-1 を減ずることにより、車速変化量ΔV
が算出される。次のステップ63において、MBn =M
An-1 +G1*{Vm −(Vn +Tsk*ΔV)}に従っ
て、仮のスロットル要求開度MBn が算出される。
【0048】そして、ステップ64において、MAn =
MBn −G2*ΔTに従って、仮のスロットル要求開度
MBn をトルク変化量ΔTに基づいて補正することによ
り、スロットル要求開度MAn が算出され、この算出処
理が終了される。
【0049】こうした構造を有するエンジン11にあっ
ては、その動力を得るために、上記燃焼室16内におい
て、吸気、圧縮、燃焼・膨張、排気の4行程が行われ
る。すなわち、まず吸気行程において、上記燃料噴射弁
35から噴射された燃料と吸気通路26から吸入された
空気との混合ガスが、上記吸気弁24の開弁及び上記ピ
ストン15の下動によって上記吸気ポート21を通って
燃焼室16内に吸入される。次に、圧縮行程において、
吸気バルブ23の閉弁とともに下死点に達したピストン
15が上動する。これにより燃焼室16の容積は小さく
なり、同燃焼室16内に充満した混合ガスが圧縮され
る。続く燃焼・膨張行程において、上記点火プラグ36
から所定の点火時期にて火花が発火され、圧縮された混
合ガスに点火される。これにより燃焼室16内の混合ガ
スは爆発し、同混合ガスの燃焼膨張によってピストン1
5が下死点方向に押し下げられ、エンジン11に動力が
付与される。そして、燃焼後の混合ガスは、排気行程に
おいて、排気バルブ24の所定のタイミングでの開弁及
びピストン15の上動に伴い、排気ガスとして排気ポー
ト22から排気通路39に送り出される。
【0050】排気ガスは排気通路39を介して過給機3
2に導入された後、外部に排出される。スロットルバル
ブ29の開度が小さいときには吸入空気量も少なく、燃
料噴射量も少ない。そのため、燃焼膨張行程に続く排気
行程において排出される排気ガス量が少なく、過給機3
2による過給圧はほとんど作用しておらず、次の吸気行
程での吸入空気量はスロットルバルブ29の開度に追従
して変化する。
【0051】スロットルバルブ29の開度が所定開度以
上に大きくなって吸入空気量が増加すると、これに伴っ
て燃料噴射量が増加し、排気行程において排出される排
気ガス量が増加する。排気ガス量の増加に伴って過給機
による過給圧が作用し始め、次の吸気行程において吸入
空気が加圧されて吸入空気量がスロットル開度に応じた
量以上に増大する。従って、これに続く燃焼膨張行程に
おいてエンジン11の出力トルクが増大する。排気行程
にて排出される排気ガス量が増大するため、過給機32
の過給圧が増加し、吸入空気が過給される。上記のよう
に、スロットルバルブ29の開度の変化に対して過給機
32の過給圧が作用し始めてエンジン11の出力トルク
が増加するまでが、いわゆるターボラグである。
【0052】次に、本実施形態の定速走行制御装置の作
用及び効果を図4に従って説明する。過給機32を備え
るエンジン11を搭載した車両が定速走行モードにおい
て登坂路の走行に移行したとき、スロットルバルブ29
の制御を、トルク変化量ΔTに基づく補正項がないスロ
ットル要求開度MBn に基づいて行うと、スロットル開
度TAは破線で示すように大きく変化してハンチングが
大きくなる。このスロットル開度TAの変化に対してエ
ンジン11の出力トルクTが破線で示すように遅れて変
化するとともに、過給機32の過給圧が作用し始めるた
め、エンジントルクTのハンチングが大きくなる。その
ため、走行車速Vn は破線で示すように目標車速Vm か
らのずれが大きくなり、走行車速Vn が安定しにくくな
る。
【0053】これに対し、本実施形態では、スロットル
バルブ29の制御を、トルク変化量ΔTに基づく補正項
を備えたスロットル要求開度MAn に基づいて行ってい
る。従って、車両が定速走行モードにおいて登坂路の走
行に移行して過給機32の過給圧が作用し始めると、ス
ロットル開度TAは実線で示すようにエンジントルクT
の変化量に基づいて押え込まれ、ハンチングが小さくな
る。このスロットル開度TAの変化に対してエンジン1
1の出力トルクTも実線で示すように遅れて変化する
が、エンジントルクTのハンチングは小さくなる。その
ため、走行車速Vn は実線で示すように目標車速Vm か
らのずれが小さくなり、走行車速Vn を目標車速Vm に
対して速やかに安定させることができる。
【0054】(第2実施形態)次に、第2実施形態を図
5〜図7に基づいて説明する。なお、本実施形態におい
て、エンジン及び定速走行制御装置の構成は第1実施形
態と同様である。
【0055】本実施形態において、クルーズコントロー
ラ53のROMには、前記したように各種制御プログラ
ムとともに、図6に示す基準スロットル開度としての切
り換え開度のマップが記録されている。切り換え開度と
は、定速走行モードにおいてスロットル要求開度MAn
の算出のために、トルク変化量ΔTに基づく補正を行う
かどうか、すなわち登坂路の走行中であるかどうかを判
定するためのスロットル開度である。
【0056】本実施形態において、クルーズコントロー
ラ53は比較手段をも兼用しており、前記スロットルポ
ジションセンサ31によって検出されたスロットル開度
TAとそのときの走行車速Vn における切り換え開度と
の大きさを比較することにより、登坂路かどうかを判定
するようになっている。
【0057】次に、本実施形態におけるクルーズコント
ローラ53が実行するスロットル要求開度の算出処理手
順を、図5に示すフローチャートに従って説明する。な
お、このルーチンも車両の走行中において前記クルーズ
設定スイッチ45の操作によって定速走行モードが設定
されたとき、クルーズコントローラ53のROM内に記
録された制御プログラムに基づき、例えば所定時間毎に
繰り返し実行される。
【0058】まず、ステップ61〜63において、第1
実施形態と同様の処理が行われ、仮のスロットル要求開
度MBn が算出される。次に、ステップ70において、
スロットル開度TAがそのときの走行車速Vnにおける
切り換え開度以上かどうか、すなわち登坂路の走行中で
あるかどうかが判定される。
【0059】そして、ステップ70において、スロット
ル開度TAが切り換え開度以上、すなわち登坂路の走行
中であると判定されると、ステップ71に移行する。ス
テップ71において、MAn =MBn −G2*ΔTに従
って、仮のスロットル要求開度MBn をトルク変化量Δ
Tに基づいて補正することにより、スロットル要求開度
MAn が算出され、この算出処理が終了される。
【0060】また、ステップ70の処理において、スロ
ットル開度TAが切り換え開度未満、すなわち登坂路以
外(平坦路又は降阪路)の走行中であると判定される
と、ステップ72に移行する。ステップ72において、
仮のスロットル要求開度MBnに対してトルク変化量Δ
Tに基づく補正は行われず、仮のスロットル要求開度M
Bn がスロットル要求開度MAn として算出され、この
算出処理が終了される。
【0061】次に、本実施形態の定速走行制御装置の作
用及び効果を図7に従って説明する。過給機32を備え
るエンジン11を搭載した車両が定速走行モードにおい
て平坦路の走行では、図6に示すように、スロットル開
度TAは切り換え開度よりもが十分小さく、このときに
は排気ガス量が少ない。そのため、吸入空気に対して過
給機32による過給圧はほとんど作用しない。従って、
吸入空気量はスロットル開度TAに追従して変化する。
【0062】従って、平坦路の走行のようにスロットル
開度TAが小さい領域において、スロットルバルブ29
の制御を、トルク変化量ΔTに基づく補正項を備えたス
ロットル要求開度MAn に基づいて行うと、スロットル
バルブ29の動きを抑制するようにスロットル要求開度
MAn は補正されてしまう。その結果、走行車速Vnは
図7に破線で示すように目標車速Vm に対して安定しに
くくなる。
【0063】これに対し、本実施形態では、平坦路の走
行のようにスロットル開度TAが小さい領域において、
スロットルバルブ29の制御を、トルク変化量ΔTに基
づく補正項がないスロットル要求開度MAn (=MBn
)に基づいて行っている。従って、スロットルバルブ
29の動きが抑制されるようなことはなく、走行車速V
n を図7に実線で示すように目標車速Vm に対して速や
かに安定させることができる。
【0064】なお、車両が定速走行モードにおいて登坂
路の走行に移行して、スロットル開度TAが図6に示す
切り換え開度よりも大きくなると、吸入空気量が増加す
るのに伴って排気ガス量が増加し、過給機32の過給圧
が作用し始める。このときには、スロットルバルブ29
の制御はトルク変化量ΔTに基づく補正項を備えたスロ
ットル要求開度MAn に基づいて行われ、第1実施形態
と同様に走行車速Vnは目標車速Vm に対して速やかに
安定させることができる。
【0065】(第3実施形態)次に、第3実施形態を図
8〜図10に基づいて説明する。なお、本実施形態にお
いて、エンジン及び定速走行制御装置の構成は第1実施
形態と同様である。
【0066】本実施形態において、クルーズコントロー
ラ53のROMには、前記したように各種制御プログラ
ムとともに、図9に示すように第1の基準スロットル開
度としてのロックアップOFF時の切り換え開度及び第
2の基準スロットル開度としてのロックアップON時の
切り換え開度のマップが記録されている。ロックアップ
OFF時の切り換え開度は第2実施形態における切り換
え開度と同一の値であり、ロックアップON時の切り換
え開度はロックアップOFF時の切り換え開度よりも大
きく設定されている。
【0067】本実施形態において、クルーズコントロー
ラ53は比較手段をも兼用しており、前記スロットルポ
ジションセンサ31によって検出されたスロットル開度
TAとそのときの走行車速Vn におけるロックアップO
FF時の切り換え開度及びロックアップON時の切り換
え開度との大きさを比較するようになっている。
【0068】次に、本実施形態におけるクルーズコント
ローラ53が実行するスロットル要求開度の算出処理手
順を、図8に示すフローチャートに従って説明する。な
お、このルーチンも車両の走行中において前記クルーズ
設定スイッチ45の操作によって定速走行モードが設定
されたとき、クルーズコントローラ53のROM内に記
録された制御プログラムに基づき、例えば所定時間毎に
繰り返し実行される。
【0069】まず、ステップ61〜63において、第1
実施形態と同様の処理が行われ、仮のスロットル要求開
度MBn が算出される。次に、ステップ75において、
トルクコンバータ41がロックアップONかどうかが判
定される。ステップ75において、トルクコンバータ4
1がロックアップOFFであると判定されるとステップ
76に進み、トルクコンバータ41がロックアップON
であると判定されるとステップ78に進む。
【0070】ステップ76において、スロットル開度T
Aがそのときの走行車速Vn におけるロックアップOF
F時の切り換え開度以上かどうかが判定される。ステッ
プ76において、スロットル開度TAがロックアップO
FF時の切り換え開度以上であると判定されると、ステ
ップ77に移行する。また、ステップ76の処理におい
て、スロットル開度TAがロックアップOFF時の切り
換え開度未満であると判定されると、ステップ79に移
行する。
【0071】ステップ78において、スロットル開度T
Aがそのときの走行車速Vn におけるロックアップON
時の切り換え開度以上かどうかが判定される。ステップ
78において、スロットル開度TAがロックアップON
時の切り換え開度以上であると判定されると、ステップ
77に移行する。また、ステップ78の処理において、
スロットル開度TAがロックアップON時の切り換え開
度未満であると判定されると、ステップ79に移行す
る。
【0072】そして、ステップ77では、MAn =MB
n −G2*ΔTに従って、仮のスロットル要求開度MB
n をトルク変化量ΔTに基づいて補正することにより、
スロットル要求開度MAn が算出され、この算出処理が
終了される。
【0073】ステップ79において、仮のスロットル要
求開度MBn に対してトルク変化量ΔTに基づく補正は
行われず、仮のスロットル要求開度MBn がスロットル
要求開度MAn として算出され、この算出処理が終了さ
れる。。
【0074】次に、本実施形態の定速走行制御装置の作
用及び効果を図10に従って説明する。車両の定速走行
モードにおいて、アクセルペダル33を足踏み操作する
と、アクセル開度ANがスロットルコントローラ54に
供給され、スロットルバルブ29はほぼ全開状態とな
り、これに伴って走行車速Vnが目標車速Vmより上昇
する。この後、アクセルペダル33の操作を解除する
と、アクセル開度ANは0となり、スロットル開度TA
は全閉となって、車両は減速状態となる。車両の減速状
態において、ロックアップクラッチはONされる。
【0075】この車両の減速状態において、クルーズコ
ントローラ53によってスロットル要求開度MAnが算
出される。スロットル開度TAがロックアップOFF時
の切り換え開度未満の場合には、トルク変化量ΔTに基
づく補正項がないスロットル要求開度MAn が算出され
る。
【0076】スロットル開度TAがロックアップOFF
時の切り換え開度以上になったとき、スロットルバルブ
29の制御を、トルク変化量ΔTに基づく補正項を備え
たスロットル要求開度MAn に基づいて行うと、スロッ
トル開度TAは破線で示すように緩やかに上昇するた
め、走行車速Vnは破線で示すように目標車速Vmから
の落ち込みが大きくなる。
【0077】これに対し、本実施形態では、車両の減速
状態において、スロットル開度TAがロックアップON
時の切り換え開度未満の場合には、スロットルバルブ2
9の制御を、トルク変化量ΔTに基づく補正項がないス
ロットル要求開度MAn (=MBn )に基づいて行って
いる。従って、スロットル開度TAは実線で示すように
急に上昇するため、走行車速Vnも実線で示すように目
標車速Vmからの落ち込みを少なくすることができる。
【0078】そして、車両の減速状態が終了する、すな
わち走行車速Vnがスロットル開度TAによって決まる
車速よりも大きくなると、ロックアップクラッチはOF
Fされる。ロックアップクラッチがOFFされた後、ス
ロットル開度TAがロックアップOFF時の切り換え開
度以上であると、スロットルバルブ29の制御は、トル
ク変化量ΔTに基づく補正項を備えたスロットル要求開
度MAn に基づいて行われる。そのため、走行車速Vn
は目標車速Vm に対して速やかに安定させることができ
る。
【0079】なお、実施の形態は上記に限定されるもの
ではなく、次のように変更してもよい。 (1)前記各実施の形態では、車両の通常の走行状態に
おいてアクセルセンサ34によってアクセルペダル33
のアクセル開度を検出し、スロットルコントローラ54
に入力してスロットル駆動モータ30を制御し、スロッ
トルバルブ29を回動させるようにしたが、アクセルペ
ダル33をケーブルによってスロットルバルブ29に連
結して、運転者による同ペダル33の踏み込み動作が直
接スロットルバルブ29に伝達されるようにしてもよ
い。
【0080】(2)前記各実施の形態における定速走行
用アクチュエータとしてのスロットル駆動モータ30と
してステップモータを用いてもよい。また、モータ式の
アクチュエータに代えて、バキューム式のアクチュエー
タを用いてもよい。
【0081】(3)前記各実施の形態では、エンジンコ
ントローラ51によってエンジン11のトルク変化量Δ
Tを算出するようにしたが、クルーズコントローラ53
によってエンジン11のトルク変化量ΔTを算出するよ
うにしてもよい。
【0082】(4)前記各実施の形態では、過給機32
を備えたガソリンエンジン11を搭載した車両に実施し
たが、過給機32を備えない通常のガソリンエンジン1
1を搭載した車両に実施してもよい。
【0083】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜3のい
ずれかに記載の発明によれば、定速走行モードにおい
て、走行車速を目標車速に対して速やかに安定させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のエンジンを示す断面略
図及びブロック図。
【図2】第1実施形態のECUの電気的構成を示すブロ
ック図。
【図3】第1実施形態におけるスロットル要求開度算出
処理を示すフローチャート。
【図4】第1実施形態における定速走行制御装置の作用
を示す説明図。
【図5】第2実施形態におけるスロットル要求開度算出
処理を示すフローチャート。
【図6】スロットルバルブの切り換え開度のマップを示
す説明図。
【図7】第2実施形態における定速走行制御装置の作用
を示す説明図。
【図8】第3実施形態におけるスロットル要求開度算出
処理を示すフローチャート。
【図9】スロットルバルブの切り換え開度のマップを示
す説明図。
【図10】第3実施形態における定速走行制御装置の作
用を示す説明図。
【符号の説明】
11…内燃機関としてのガソリンエンジン、26…吸気
通路、29…スロットルバルブ、30…定速走行用アク
チュエータとしてのスロットル駆動モータ、31…スロ
ットル開度検出手段としてのスロットルポジションセン
サ、44…速度検出手段としての車速センサ、45…目
標車速設定手段としてのクルーズ設定スイッチ、52…
ロックアップ検出手段としてのトランスミッションコン
トローラ、53…制御手段及び比較手段を構成するクル
ーズコントローラ、54…制御手段を構成するスロット
ルコントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/14 320 F02D 41/14 320D 3G301 45/00 310 45/00 310M Fターム(参考) 3D041 AA67 AB01 AC01 AC09 AC15 AC18 AD02 AD04 AD05 AD10 AD47 AD51 AE04 AE37 AF01 3D044 AA01 AA45 AC01 AC02 AC03 AC05 AC15 AC21 AC26 AC39 AD04 AE04 AE21 3G065 CA20 DA05 EA05 EA07 FA09 GA01 GA05 GA10 GA11 GA31 GA41 GA49 KA31 KA36 3G084 BA05 CA03 CA06 DA15 EA11 EB02 EB12 EC03 FA00 FA05 FA06 FA10 FA32 3G093 AA05 BA14 CA05 CB10 DA00 DA01 DA03 DA06 DB05 DB11 EA09 EC02 FA04 FA11 FA12 3G301 HA01 HA11 JA03 JA06 KA06 KA16 KB00 KB02 KB07 LA03 LC03 MA11 NA06 NA08 NB02 NB06 NC02 ND02 PA01Z PA07Z PA11Z PE01Z PE03Z PE07Z PF00Z PF01Z PF03Z PF08Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載された内燃機関と、 前記内燃機関の吸気通路に設けられ、その開度に応じて
    同内燃機関への吸入空気量を調整するスロットルバルブ
    と、 前記スロットルバルブの開度を調整する定速走行用アク
    チュエータと、 車両の走行車速を検出する速度検出手段と、 定速走行のための目標車速を設定する目標車速設定手段
    と、 定速走行モードの設定にて、前記車速検出手段による走
    行車速が目標車速に一致するように、前記目標車速と走
    行車速との偏差及び内燃機関のトルク変化量に基づいて
    求めたスロットル要求開度に応じて前記定速走行用アク
    チュエータを制御する制御手段とを備えた定速走行制御
    装置。
  2. 【請求項2】 車両に搭載された内燃機関と、 前記内燃機関の吸気通路に設けられ、その開度に応じて
    同内燃機関への吸入空気量を調整するスロットルバルブ
    と、 前記スロットルバルブの開度を調整する定速走行用アク
    チュエータと、 車両の走行車速を検出する速度検出手段と、 定速走行のための目標車速を設定する目標車速設定手段
    と、 定速走行モードの設定にて、前記車速検出手段による走
    行車速が目標車速に一致するように、前記定速走行用ア
    クチュエータを制御する制御手段とを備えた定速走行制
    御装置において、 前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度
    検出手段と、 前記走行車速について予め設定された基準スロットル開
    度と前記スロットル開度とを比較する比較手段とを備
    え、 前記制御手段は、 前記スロットル開度が前記基準スロットル開度以上のと
    き、前記目標車速と走行車速との偏差及び内燃機関のト
    ルク変化量に基づいて求めたスロットル要求開度に応じ
    て前記定速走行用アクチュエータを制御し、 前記スロットル開度が前記基準スロットル開度未満のと
    き、前記目標車速と走行車速との偏差に基づいて求めた
    スロットル要求開度に応じて前記定速走行用アクチュエ
    ータを制御するようにした定速走行制御装置。
  3. 【請求項3】 車両に搭載された内燃機関と、 前記内燃機関の吸気通路に設けられ、その開度に応じて
    同内燃機関への吸入空気量を調整するスロットルバルブ
    と、 前記スロットルバルブの開度を調整する定速走行用アク
    チュエータと、 車両の走行車速を検出する速度検出手段と、 定速走行のための目標車速を設定する目標車速設定手段
    と、 定速走行モードの設定にて、前記車速検出手段による走
    行車速が目標車速に一致するように、前記定速走行用ア
    クチュエータを制御する制御手段とを備えた定速走行制
    御装置において、 前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度
    検出手段と、 前記走行車速について予め設定された第1の基準スロッ
    トル開度及び該第1の基準スロットル開度よりも大きな
    第2の基準スロットル開度と前記スロットル開度とを比
    較する比較手段と、 前記走行車速と前記スロットル開度とに基づいてトルク
    コンバータのロックアップのON・OFFを制御するロ
    ックアップ制御手段とを備え、 前記制御手段は、 ロックアップOFFであり前記スロットル開度が第1の
    基準開度以上のとき、及び、ロックアップONであり前
    記スロットル開度が第2の基準開度以上のときには前記
    目標車速と走行車速との偏差及び内燃機関のトルク変化
    量に基づいて求めたスロットル要求開度に応じて前記定
    速走行用アクチュエータを制御し、 ロックアップOFFであり前記スロットル開度が第1の
    基準開度未満のとき、及び、ロックアップONであり前
    記スロットル開度が第2の基準開度未満のときには前記
    目標車速と走行車速との偏差に基づいて求めたスロット
    ル要求開度に応じて前記定速走行用アクチュエータを制
    御するようにした定速走行制御装置。
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