JP2536746B2 - 定速走行制御装置 - Google Patents
定速走行制御装置Info
- Publication number
- JP2536746B2 JP2536746B2 JP62013226A JP1322687A JP2536746B2 JP 2536746 B2 JP2536746 B2 JP 2536746B2 JP 62013226 A JP62013226 A JP 62013226A JP 1322687 A JP1322687 A JP 1322687A JP 2536746 B2 JP2536746 B2 JP 2536746B2
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- JP
- Japan
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- duty
- vehicle speed
- output
- throttle opening
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スロットル開度全閉時にフューエルカット
を行う車両の定速走行制御装置に関し、特に下り坂にお
ける車速ハンチングをスロットル開度を固定することに
より回避しようとするものである。
を行う車両の定速走行制御装置に関し、特に下り坂にお
ける車速ハンチングをスロットル開度を固定することに
より回避しようとするものである。
目標車速と走行車速との差を検出してスロットル開度
を自動調整する定速走行制御装置は、制動機能は利用し
ないので、下り坂にさしかかるとスロットル開度を減少
させて目標車速を上回らないようにするのが一般的であ
る。
を自動調整する定速走行制御装置は、制動機能は利用し
ないので、下り坂にさしかかるとスロットル開度を減少
させて目標車速を上回らないようにするのが一般的であ
る。
ところで、車両によっては所定のエンジン回転数以上
でスロットル開度全閉になると、エンジンへの燃料（フ
ューエル）供給を停止して排ガス処理用の触媒の負担を
軽くする（燃費改善にもなる）制御を行うことがある。
かかるフューエルカット機能を有した車両で定速走行制
御を行うと、スロットル開度全閉付近でなければ走行で
きないような下り坂の場合、スロットル開度全閉時のエ
ンジンフューエルカットによって車速ハンチングが発生
する。これは、第３図の斜線領域で示す定速走行不可能
域で走行しようとすることにより発生する。
でスロットル開度全閉になると、エンジンへの燃料（フ
ューエル）供給を停止して排ガス処理用の触媒の負担を
軽くする（燃費改善にもなる）制御を行うことがある。
かかるフューエルカット機能を有した車両で定速走行制
御を行うと、スロットル開度全閉付近でなければ走行で
きないような下り坂の場合、スロットル開度全閉時のエ
ンジンフューエルカットによって車速ハンチングが発生
する。これは、第３図の斜線領域で示す定速走行不可能
域で走行しようとすることにより発生する。
この第３図の横軸は下り坂の勾配、縦軸は車速を示
し、直線はフューエルカット時（スロットル開度全
閉、従ってエンジンブレーキが働く）の車速−勾配特
性、直線はフューエルオン時（スロットル開度全閉＋
微小開度）の車速−勾配特性である。これらの直線の間
の斜線領域は定常的には存在できない領域である。即
ち、例えば下り坂５％勾配の場合、スロットル開度全閉
で例えば70km/hとなり、それよりスロットルを僅かで
も開くと車速は上で例えば90km/hとなってしまい、中
間の80km/hなどの車速で定常的に走行することはできな
い。これは第４図に示すように、スロットル開度が全閉
になりしかもエンジン回転数はある値を示していると
エンジン制御装置はフューエルカットにしてしまい、全
閉より少し開いてとなるとフューエルインジェクショ
ンを始めるが、このとでは燃料量がステップ状の変
化をすることによる。その後の燃料量の変化はスロット
ル開度に比例的である。
し、直線はフューエルカット時（スロットル開度全
閉、従ってエンジンブレーキが働く）の車速−勾配特
性、直線はフューエルオン時（スロットル開度全閉＋
微小開度）の車速−勾配特性である。これらの直線の間
の斜線領域は定常的には存在できない領域である。即
ち、例えば下り坂５％勾配の場合、スロットル開度全閉
で例えば70km/hとなり、それよりスロットルを僅かで
も開くと車速は上で例えば90km/hとなってしまい、中
間の80km/hなどの車速で定常的に走行することはできな
い。これは第４図に示すように、スロットル開度が全閉
になりしかもエンジン回転数はある値を示していると
エンジン制御装置はフューエルカットにしてしまい、全
閉より少し開いてとなるとフューエルインジェクショ
ンを始めるが、このとでは燃料量がステップ状の変
化をすることによる。その後の燃料量の変化はスロット
ル開度に比例的である。
定速走行で設定した目標速度が上記の例で80km/hであ
れば、フューエルカットでは車速が目標速度より低
く、フューエルオンでは車速が目標速度より高く、こ
のため定速走行装置はとを繰り返し、このため車速
はハンチングを生じてしまう。
れば、フューエルカットでは車速が目標速度より低
く、フューエルオンでは車速が目標速度より高く、こ
のため定速走行装置はとを繰り返し、このため車速
はハンチングを生じてしまう。
第３図の定速走行不可能域は運転手による操作でも発
生し、アクセルを離せば車速は所望値より下り、アクセ
ルを僅か踏むと所望値より上り、そこで運転者はアクセ
ルを離したり僅か踏んだり、車速はハンチングしながら
走行する。しかし運転者は自分の操作の結果の車速上下
であるからそれ程気付かない。これに対して自動運転
（定速走行）の場合は、運転者は何もしない上、頻度も
高くあらわれるため、車速昇降のショック（ハンチン
グ）はかなり目立つ。
生し、アクセルを離せば車速は所望値より下り、アクセ
ルを僅か踏むと所望値より上り、そこで運転者はアクセ
ルを離したり僅か踏んだり、車速はハンチングしながら
走行する。しかし運転者は自分の操作の結果の車速上下
であるからそれ程気付かない。これに対して自動運転
（定速走行）の場合は、運転者は何もしない上、頻度も
高くあらわれるため、車速昇降のショック（ハンチン
グ）はかなり目立つ。
ハンチングが発生するのは、定速走行したい車速が定
速走行不可能車速領域にあると共に、定速走行装置が車
速を一定に保とうとスロットルを開閉することによる。
そこで、スロットル開度が全閉付近で走行しなければ走
行できない様な下り坂になった場合、スロットル開度を
固定し、定速走行の精度をある程度犠牲にしてハンチン
グ発生を防止し、スロットル開度が全閉より離れた領域
（走行可能車速領域）での走行に戻ると元のスロットル
開度制御に戻ればよい。
速走行不可能車速領域にあると共に、定速走行装置が車
速を一定に保とうとスロットルを開閉することによる。
そこで、スロットル開度が全閉付近で走行しなければ走
行できない様な下り坂になった場合、スロットル開度を
固定し、定速走行の精度をある程度犠牲にしてハンチン
グ発生を防止し、スロットル開度が全閉より離れた領域
（走行可能車速領域）での走行に戻ると元のスロットル
開度制御に戻ればよい。
第５図はかかる方式を適用したデューティ制御型定速
走行装置の制御特性図である。同図は平坦路から下り坂
に入り、初めは車速上昇に伴ない出力デューティを減少
させてスロットル開度を絞り、やがてスロットル開度全
閉でフューエルカット（ｃ点）となり、そこから車速が
低下して出力デューティが増加し、この結果スロットル
開度も再び増加してやがてフューエルオン（ａ点）にな
ると、そのときの出力デューティを記憶して固定するた
め、以後は勾配に応じた車速上昇はするものの、ハンチ
ングは生じない走行特性となることを示している。
走行装置の制御特性図である。同図は平坦路から下り坂
に入り、初めは車速上昇に伴ない出力デューティを減少
させてスロットル開度を絞り、やがてスロットル開度全
閉でフューエルカット（ｃ点）となり、そこから車速が
低下して出力デューティが増加し、この結果スロットル
開度も再び増加してやがてフューエルオン（ａ点）にな
ると、そのときの出力デューティを記憶して固定するた
め、以後は勾配に応じた車速上昇はするものの、ハンチ
ングは生じない走行特性となることを示している。
しかしながら、デューティ制御型の定速走行装置は、
目標車速と走行車速の差をデューティに変換し、該デュ
ーティでアクチュエータを駆動してスロットル開度を調
整するため、デューティ変化からスロットル開度の変化
までにはアクチュエータとスロットルの機械的な応答遅
れが存在する。第５図のt1がそれで、この遅れによりス
ロットル開度はフューエルオン時のａ点から離れたｂ点
で固定されることになり、その差だけ車速が余分に上昇
して目標車速との偏差を拡大する。
目標車速と走行車速の差をデューティに変換し、該デュ
ーティでアクチュエータを駆動してスロットル開度を調
整するため、デューティ変化からスロットル開度の変化
までにはアクチュエータとスロットルの機械的な応答遅
れが存在する。第５図のt1がそれで、この遅れによりス
ロットル開度はフューエルオン時のａ点から離れたｂ点
で固定されることになり、その差だけ車速が余分に上昇
して目標車速との偏差を拡大する。
本発明は、適度な時定数を持つデューティの積分値を
用いることで、上述した点を改善しようとするものであ
る。
用いることで、上述した点を改善しようとするものであ
る。
本発明は、所定のエンジン回転数以上でスロットル開
度が全閉になると燃料供給をカットし、また該スロット
ル開度が全閉より微小角開くと燃料供給を再開する車両
に装備され、走行車速と目標車速との差を零にするデュ
ーティを出力するデューティ出力部と、その出力デュー
ティで付勢されて該スロットル開度を調整するアクチュ
エータとを備えたデューティ制御型の定速走行制御装置
において、該デューティを積分するデューティ積分器
と、前記燃料供給が再開されるときの該積分器の出力を
保持する記憶部と、常時は該デューティ出力部の出力デ
ューティを選択し、該燃料供給がカット状態から再開さ
れたときは該記憶部の出力を選択して該アクチュエータ
に与える制御部とを備えてなることを特徴とするもので
ある。
度が全閉になると燃料供給をカットし、また該スロット
ル開度が全閉より微小角開くと燃料供給を再開する車両
に装備され、走行車速と目標車速との差を零にするデュ
ーティを出力するデューティ出力部と、その出力デュー
ティで付勢されて該スロットル開度を調整するアクチュ
エータとを備えたデューティ制御型の定速走行制御装置
において、該デューティを積分するデューティ積分器
と、前記燃料供給が再開されるときの該積分器の出力を
保持する記憶部と、常時は該デューティ出力部の出力デ
ューティを選択し、該燃料供給がカット状態から再開さ
れたときは該記憶部の出力を選択して該アクチュエータ
に与える制御部とを備えてなることを特徴とするもので
ある。
デューティ出力部から得られる出力デューティを適度
な時定数で積分すれば、その積分値の変化は出力デュー
ティの変化より遅くなる。そして、下り坂において燃料
供給がカットされ、その後再開される過程では出力デュ
ーティがＶ字形の変化をするので、再開時点のデューテ
ィ積分値は出力デューティ値より小さい。このため、該
積分値を保持してアクチュエータを付勢すれば、その後
スロットル開度が全閉より増加してもその角度を充分小
さく保つことができる。この結果、車速上昇幅を小さく
抑えることができるので、目標車速に対する車速偏差を
小さくすることができる。
な時定数で積分すれば、その積分値の変化は出力デュー
ティの変化より遅くなる。そして、下り坂において燃料
供給がカットされ、その後再開される過程では出力デュ
ーティがＶ字形の変化をするので、再開時点のデューテ
ィ積分値は出力デューティ値より小さい。このため、該
積分値を保持してアクチュエータを付勢すれば、その後
スロットル開度が全閉より増加してもその角度を充分小
さく保つことができる。この結果、車速上昇幅を小さく
抑えることができるので、目標車速に対する車速偏差を
小さくすることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図で、１は
車速信号処理部、２は目標車速設定部、３はデューティ
出力部、４はアクチュエータ、５はスロットル、６はデ
ューティ積分器、７は記憶部、８は制御部である。デュ
ーティ出力部３は車速信号処理部１からの各時点の走行
車速と目標車速設定部２に記憶されている目標車速との
差をデューティに変換するデューティ変換部31と、予め
目標車速の値に応じて設定されている基本デューティの
設定部32と、該基本デューティに変換部31のデューティ
を加算して出力デューティとする加算器33とからなる。
制御部８は同一動作するスイッチS1,S2と、これらとは
逆動作するスイッチS3、それにこれらのスイッチを開閉
制御するＲ−Ｓ型フリップフロップ（FF）81を備え、こ
のFF81をフューエルカットからオン（再開）に変化する
ときにセットし、或る復帰条件が成立するとリセットす
る。82は燃料供給再開検出器、83は復帰条件成立検出器
である。スイッチS1,S2はFF81がセット（Ｓ）されると
オフし、リセット（Ｒ）されるとオンする。スイッチS3
はこの逆であり、全体は次表の関係にある。
車速信号処理部、２は目標車速設定部、３はデューティ
出力部、４はアクチュエータ、５はスロットル、６はデ
ューティ積分器、７は記憶部、８は制御部である。デュ
ーティ出力部３は車速信号処理部１からの各時点の走行
車速と目標車速設定部２に記憶されている目標車速との
差をデューティに変換するデューティ変換部31と、予め
目標車速の値に応じて設定されている基本デューティの
設定部32と、該基本デューティに変換部31のデューティ
を加算して出力デューティとする加算器33とからなる。
制御部８は同一動作するスイッチS1,S2と、これらとは
逆動作するスイッチS3、それにこれらのスイッチを開閉
制御するＲ−Ｓ型フリップフロップ（FF）81を備え、こ
のFF81をフューエルカットからオン（再開）に変化する
ときにセットし、或る復帰条件が成立するとリセットす
る。82は燃料供給再開検出器、83は復帰条件成立検出器
である。スイッチS1,S2はFF81がセット（Ｓ）されると
オフし、リセット（Ｒ）されるとオンする。スイッチS3
はこの逆であり、全体は次表の関係にある。
以下、第２図の制御特性を参照しながら動作を説明す
る。
る。
定速走行中のデューティは基本デューティ設定器32が
出力する基本デューティに、比較器31が出力する差速度
に応じた修正用デューティを加算器33でプラスして決定
される。常時はスイッチS1,S2オン,S3オフで、加算器33
の出力がアクチュエータ４に加えられ、また積分器６で
積分されて記憶部７の内容を更新する。尚、積分器６の
時定数は、アクチュエータ４とスロットル５の応答遅れ
時定数Tsとほぼ一致させることが好ましいが、そうする
とインテークマニホールド負圧の多少の変化でスロット
ルが閉じフューエルカットが発生する事がある。これを
避けるため時定数をTsより小さめに設定する事でスロッ
トル開度を少し開きめに止める事もでき、これによれば
フューエルカット再発の可能性はおさえられる。
出力する基本デューティに、比較器31が出力する差速度
に応じた修正用デューティを加算器33でプラスして決定
される。常時はスイッチS1,S2オン,S3オフで、加算器33
の出力がアクチュエータ４に加えられ、また積分器６で
積分されて記憶部７の内容を更新する。尚、積分器６の
時定数は、アクチュエータ４とスロットル５の応答遅れ
時定数Tsとほぼ一致させることが好ましいが、そうする
とインテークマニホールド負圧の多少の変化でスロット
ルが閉じフューエルカットが発生する事がある。これを
避けるため時定数をTsより小さめに設定する事でスロッ
トル開度を少し開きめに止める事もでき、これによれば
フューエルカット再発の可能性はおさえられる。
この状態で下り坂にさしかかり、スロットル開度を減
少させても車速上昇を抑えることができず、遂にスロッ
トル全閉になるとフューエルカットされる（ｃ点）。フ
ューエルカットの結果、車速が低下し、それを補うため
に出力デューティが増加してやがてスロットル開度が全
閉から微小開になるとフューエルオンとなる（ａ点）。
ここまでは第５図と同じである。
少させても車速上昇を抑えることができず、遂にスロッ
トル全閉になるとフューエルカットされる（ｃ点）。フ
ューエルカットの結果、車速が低下し、それを補うため
に出力デューティが増加してやがてスロットル開度が全
閉から微小開になるとフューエルオンとなる（ａ点）。
ここまでは第５図と同じである。
本発明ではフューエルオンになるとFF81がセットさ
れ、スイッチS1,S2がオフ、S3がオンとなるので、それ
までアクチュエータ４に与えられていたデューティが、
加算器33の出力デューティ（実線）から記憶部７内のデ
ューティ積分値（１点鎖線）に切換わる。この積分値は
スイッチS2がオフになっているので、以後その値は変ら
ない。このため、スロットル開度はａ点から僅かに開い
た角度で固定されるので、車速の上昇は第５図に比し大
幅に抑えられる。従って、第５図の方式と同様にフュー
エルカット／オンの繰り返しによる車速ハンチングを防
止できると共に、スロットル開度固定後の走行車速を目
標車速に近い値、厳密には第３図の付近に留めておく
ことができる。
れ、スイッチS1,S2がオフ、S3がオンとなるので、それ
までアクチュエータ４に与えられていたデューティが、
加算器33の出力デューティ（実線）から記憶部７内のデ
ューティ積分値（１点鎖線）に切換わる。この積分値は
スイッチS2がオフになっているので、以後その値は変ら
ない。このため、スロットル開度はａ点から僅かに開い
た角度で固定されるので、車速の上昇は第５図に比し大
幅に抑えられる。従って、第５図の方式と同様にフュー
エルカット／オンの繰り返しによる車速ハンチングを防
止できると共に、スロットル開度固定後の走行車速を目
標車速に近い値、厳密には第３図の付近に留めておく
ことができる。
尚、フューエルカット→オンへの変化はアイドルスイ
ッチのオン（スロットル開度全閉）からオフ（微小開）
への変化で検出できる。検出器82はこのためのものであ
り、また定速走行中にスロットルが全閉になるのは下り
坂と判断してよい。他にブレーキを踏んだときがある
が、このときは定速走行状態は解除されてしまう。また
アクセルを踏んで加速し、次いでアクセルを離してセッ
トスイッチを押したときも全閉になり得るが、このとき
はセット時タイマによって制御は禁止状態になる（例え
ば24sec間）。またオーバーライド時、即ち定速走行中
にアクセルを踏み、ついでアクセルを離して定速走行に
戻る場合も全閉があり得るが、この場合も制御禁止（目
標速度より例えば7km以上の範囲で）になっている。下
り坂が終って平坦路に出ると車速は下降するので、これ
を復帰条件とすることができる。つまり、検出器83は車
速の微分器を備え、その負出力（減速度）が一定値を越
えたら平坦路と判断してFF81をリセットすればよい。積
分器６の積分式は例えば次の様に設定することができ
る。
ッチのオン（スロットル開度全閉）からオフ（微小開）
への変化で検出できる。検出器82はこのためのものであ
り、また定速走行中にスロットルが全閉になるのは下り
坂と判断してよい。他にブレーキを踏んだときがある
が、このときは定速走行状態は解除されてしまう。また
アクセルを踏んで加速し、次いでアクセルを離してセッ
トスイッチを押したときも全閉になり得るが、このとき
はセット時タイマによって制御は禁止状態になる（例え
ば24sec間）。またオーバーライド時、即ち定速走行中
にアクセルを踏み、ついでアクセルを離して定速走行に
戻る場合も全閉があり得るが、この場合も制御禁止（目
標速度より例えば7km以上の範囲で）になっている。下
り坂が終って平坦路に出ると車速は下降するので、これ
を復帰条件とすることができる。つまり、検出器83は車
速の微分器を備え、その負出力（減速度）が一定値を越
えたら平坦路と判断してFF81をリセットすればよい。積
分器６の積分式は例えば次の様に設定することができ
る。
本発明と同様の効果は、第２図のａ点よりt1前の出力
デューティの値Ａをメモリに記憶しておくことでも達成
できるが、このためにはt1時間分の出力デューティの値
を全て保存しておくメモリが必要となるため得策ではな
い。この点本発明の記憶部７は１回分の計算結果を保存
するもので済む。
デューティの値Ａをメモリに記憶しておくことでも達成
できるが、このためにはt1時間分の出力デューティの値
を全て保存しておくメモリが必要となるため得策ではな
い。この点本発明の記憶部７は１回分の計算結果を保存
するもので済む。
以上説明したように本発明によれば、下り坂で生じる
車速ハンチングを簡単な手段で回避でき、しかも目標車
速に対する車速偏差を小さく抑えることができる。
車速ハンチングを簡単な手段で回避でき、しかも目標車
速に対する車速偏差を小さく抑えることができる。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図はそ
の制御特性図、第３図は定速走行不可能域の説明図、第
４図はフューエルカット／オンの説明図、第５図はスロ
ットル開度固定方式の制御特性図である。 図中、１は車速信号処理部、２は目標車速設定部、３は
デューティ出力部、４はアクチュエータ、５はスロット
ル、６はデューティ積分器、７は記憶部、８は制御部で
ある。
の制御特性図、第３図は定速走行不可能域の説明図、第
４図はフューエルカット／オンの説明図、第５図はスロ
ットル開度固定方式の制御特性図である。 図中、１は車速信号処理部、２は目標車速設定部、３は
デューティ出力部、４はアクチュエータ、５はスロット
ル、６はデューティ積分器、７は記憶部、８は制御部で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多田 哲哉 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 長坂 真澄 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 寺谷 達夫 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 岩本 浩二 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−46929（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−11444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−163834（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−4825（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−157831（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】所定のエンジン回転数以上でスロットル開
度が全閉になると燃料供給をカットし、また該スロット
ル開度が全閉より微小角開くと燃料供給を再開する車両
に装備され、走行車速と目標車速との差を零にするデュ
ーティを出力するデューティ出力部と、その出力デュー
ティで付勢されて該スロットル開度を調整するアクチュ
エータとを備えたデューティ制御型の定速走行制御装置
において、該デューティを積分するデューティ積分器
と、前記燃料供給が再開されるときの該積分器の出力を
保持する記憶部と、常時は該デューティ出力部の出力デ
ューティを選択し、該燃料供給がカット状態から再開さ
れたときは該記憶部の出力を選択して該アクチュエータ
に与える制御部とを備えてなることを特徴とするデュー
ティ制御型の定速走行制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62013226A JP2536746B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 定速走行制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62013226A JP2536746B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 定速走行制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180529A JPS63180529A (ja) | 1988-07-25 |
| JP2536746B2 true JP2536746B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=11827265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62013226A Expired - Fee Related JP2536746B2 (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 定速走行制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536746B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2818823B2 (ja) * | 1988-09-29 | 1998-10-30 | アイシン精機株式会社 | 車速自動制御装置 |
| JP3410148B2 (ja) * | 1993-05-19 | 2003-05-26 | マツダ株式会社 | 自動車速度制御装置 |
-
1987
- 1987-01-22 JP JP62013226A patent/JP2536746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63180529A (ja) | 1988-07-25 |
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