JP2600358B2 - 車両速度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は車両速度制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、乗用車には高速道路，自動車専用道路などで長
時間の定速走行を容易にするため、例えば実開昭62−13
2827号公報に示す定速走行装置がある。この定速走行装
置は悪路，即ち、摩擦係数の小さい、あるいは摩擦係数
が一定でない路面での車両安定生を高めるために、定速
走行中に駆動輪にスリップが発生し、そのスリップ率が
所定のスリップ率範囲から外れると、定速走行を解除し
てスロットル弁を全閉方向に操作するようになってい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記定速走行装置ではスリップ発生に
より定速走行が解除されると、スロットル弁が全閉方向
に操作されるため、高速走行中においては逆に急減速に
よるスリップを招き、安全性の点で問題がある。

このため、スリップの発生時にも定速走行は続行させ
るのが望ましい。しかし、駆動輪のスリップがおさまっ
た後、再び元の車速で定速走行を続行した場合、再びス
リップが発生するおそれが大きい。即ち、例えば、実際
の路面で考えれば雪道を定速走行中に駆動輪のスリップ
が発生し、一時的に目標車速を低下させてスリップを抑
制できたとしても、スリップがおさまれば元の目標車速
を目標に走行することとなり、車両は滑り易い路面（雪
道）上を走行しているかぎり、再びスリップすることと
なる。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもの
であって、その目的は定速走行中にスリップ率が所定の
スリップ率範囲から外れると、スリップ率が前記スリッ
プ率範囲内となるように車速を減少させるとともに、定
速走行の目標車速を若干減少させて路面にあった新たな
目標車速に自動的に修正し、悪路上においても定速走行
を安全に実現することができる車両速度制御装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するため、車両の駆動輪に
加わるトルクを調整するトルク調整手段と、車両の走行
速度を検出する車速検出手段と、前記車速検出手段の検
出結果に基づいて車両の速度が所望の目標車速になるよ
うに前記トルク調整手段を制御して定速走行を行わせる
定速走行制御手段と、前記駆動輪の速度を検出する駆動
輪検出手段と、前記車速検出手段及び駆動輪速検出手段
の検出結果に基づいてスリップ率を算出するスリップ率
算出手段と、前記スリップ率算出手段により算出された
スリップ率が所定のスリップ率範囲から外れたとき、前
記駆動輪に加わるトルクを減少させるように前記トルク
調整手段を制御するスリップ率低減手段と、前記定速走
行制御手段の作動中において、前記スリップ率算出手段
により検出されたスリップ率が所定のスリップ率範囲か
ら外れたとき、その定速走行中における目標車速を若干
減少させる目標車速変更手段とを備えた車両速度制御装
置をその要旨とする。

又、前記目標車速変更手段は前記スリップ率算出手段
により算出されたスリップ率に応じて速度減少量を設定
するようにするのがよい。

又、目標車速が変更されたことを報知するための変更
報知手段を設けてもよい。

［作用］ 定速走行制御手段の作動中において、車速検出手段の
検出結果及び駆動輪速検出手段の検出結果に基づいてス
リップ率算出手段により算出されたスリップ率が所定の
スリップ率範囲から外れると、スリップ率低減手段によ
り駆動輪に加わるトルクが減少するようにトルク調整手
段が制御され、これにより、スリップ率が低減される。
又、スリップ率が所定のスリップ率範囲から外れると、
目標車速変更手段によりその定速走行中における目標車
速が若干減少される。その結果、スリップ率が所定のス
リップ率範囲内におさまった後、若干減少された目標車
速にて車両が定速走行され、車両の安全性が向上され
る。

又、目標車速変更手段はスリップ率算出手段により算
出されたスリップ率に応じて速度減少量を設定するもの
とすることにより、速度減少量の過不足をなくして目標
車速を適切に減少させることができる。

又、目標車速が変更されたことを報知するための変更
報知手段を設けることにより、定速走行の目標車速が変
更されたことを運転者に認識させることができる。

［実施例］ 以下、この発明をガソリンエンジン搭載車両に具体化
した一実施例を第１〜５図に従って説明する。

第１図に示すように、エンジン１には吸気管２と排気
管３が接続され、吸気系におけるサージタンク４の直前
には空気流量を制御するスロットル弁５が設けられてい
る。このスロットル弁５にはトルク調整手段としてのス
ロットル駆動モータ６が駆動連結され、同モータ６の駆
動によりスロットル弁５が開閉される。本実施例ではス
ロットル駆動モータ６としてステップモータを使用して
いる。

そして、吸入空気は吸気ポート７を経て吸気弁８が開
いて燃焼室９へ吸入される。又、その空気に図示しない
電子式燃料噴射装置で制御される燃料噴射弁10からの燃
料が混合され、点火プラグ11で着火しピストン12を押し
下げ機関トルクを生む。燃焼後のガスはピストン12の動
きに従って排気弁13が開いたときに排気管３、触媒コン
バータ14を通って排出される。

前記サージタンク４には圧力センサ15が設けられ、同
センサ15にて吸気管圧力が検出される。又、吸気管２の
先端に設けられたエアクリーナ16には吸気温センサ17が
取付けられ、同センサ17にて吸気温度が検出される。前
記スロットル弁５のスロットルシャフトにはスロットル
センサ18が取付けられ、同センサ18はスロットル弁の開
度（スロットル開度）を検出する。さらに、排気管３に
は空燃比センサ19が設けられ、排気ガス中の酸素濃度を
検出する。又、エンジン１には冷却水温センサ20が設け
られ、エンジン冷却水の温度を検出する。回転角センサ
21はイグナイタ22の出力を分配するディストリビュータ
23に取付けられ、クランクの回転に伴う信号を出力す
る。

そして、前記燃料噴射弁10の制御に必要な情報は、圧
力センサ15、吸気温センサ17、スロットルセンサ18、空
燃比センサ19、冷却水温センサ20、回転角センサ21等か
ら得られる。

又、定速走行制御手段、スリップ率算出手段、スリッ
プ率低減手段及び目標車速変更手段としてのスロットル
制御ユニット24にも前記各センサの信号のうち、スロッ
トルセンサ18の信号TAが入力される。又、運転席に設け
られたアクセルペダル25にはポテンショメータよりなる
アクセスセンサ26が装着され、このアクセルセンサ26は
アクセルペダル25の踏み込み量に応じた信号AA（電圧）
をスロットル制御ユニット24に出力する。スロットル制
御ユニット24は前記スロットル駆動モータ６を制御して
スロットル弁５の開度を制御する。

さらに、車両の従動輪である右前輪27、左前輪28には
車速検出手段としての車輪速センサ29,30が取付けら
れ、その出力もスロットル制御ユニット24に送られる。
車輪速センサ29,30は右・左の前輪27,28の回転速度を電
磁ピックアップによって検出するものである。車両の駆
動輪である右後輪31と左後輪32はディファレンシャルギ
ア33、駆動軸34を介してエンジン１から駆動力が伝達さ
れる。右後輪31、左後輪32にも前記車輪速センサ29,30
と同様の車輪速センサ49,50が取付けられ、その出力も
スロットル制御ユニット24に送られる。

スロットル制御ユニット24はマイクロコンピュータを
中心に構成され、その内部構成を第２図に示す。バスラ
イン35を介して中央処理装置（以下、CPUという）36、
リードオンリメモリ（ROM）37、ランダムアクセスメモ
リ（RAM）38、CRAM39、内部タイマ40、入力カウンタ4
1、入力ポート43及び出力回路44がデータの遣り取りを
行う。

CRAM39はイグニッション（IG）スイッチ45がオフの時
もバッテリ46から専用電源回路47によって電圧が印加さ
れその記憶内容を保持する。又、入力カウンタ41は内部
タイマ40にて車輪速センサ29,30,49,50からの入力周期
を計測する。

入力ポート43には入力をA/D変換してから10ビットの
デジタル値として入力するA/D変換ポートがいくつか設
けられている。そして、このA/D変換ポートにはアクセ
ルセンサ26からのアクセル操作量信号、スロットルセン
サ18からのストットル開度信号がそれぞれ入力される。

又、電源回路48にはバッテリ46からIGスイッチ45を通
じて約14ボルトの電圧が供給され、それを安定化した５
ボルトに変換してCRAM39以外の回路へ供給する。出力回
路44はCPU36から送られるデータに基づいてスロットル
駆動モータ６を駆動してスロットル弁５の開度を変え
る。

そして、CPU36は前記車輪速センサ29,30からの信号に
基づいて右・左の前輪27,28の回転速度を算出し、これ
らの平均値を演算することにより車両速度を求め、この
車両速度が速度設定器（図示略）により設定された目標
車速になるように、スロットル弁５の開度を変えて右・
左の後輪31,32に加わるトルクを制御する。

又、CPU36は前記車輪速センサ49,50からの信号に基づ
いて右・左の後輪31,32の車輪速を求める。そして、CPU
36は車両速度と右・左の後輪31,32の車輪速とに基づい
て以下の式よりスリップ率Ｓを算出する。

又、CPU36は算出したスリップ率が所定のスリップ率
範囲から外れると、スロットル弁５を閉方向に回動さ
せ、右・左の後輪31,32に加わるトルクを減少させる。

さらに、CPU36は定速走行中において、右・左の後輪3
1,32のスリップ率が所定のスリップ率範囲から外れる
と、その定速走行中における目標車速を若干（この実施
例では10km/h）減少させた値に変更するようになってい
る。

次にCPU36が実行する目標車速変更処理を第３図に示
すフローチャートに基づいて説明する。

この処理は所定周期（例えば10ms）毎に実行される。
まず、ステップ100にて定速走行制御（C/C）を実行中で
あるか否かを判断する。C/C実行中であると判断する
と、ステップ101でスリップ率低減制御（TRC）実行中で
あるか否か、即ち、スリップ率が所定のスリップ率範囲
から外れたことによりスロットル弁５を閉方向に回動さ
せて右・左の後輪31,32に加わるトルクを減少させてい
るか否かを判断する。前記ステップ100でC/C実行中でな
いと判断するか、又はステップ101でTRC実行中でないと
判断すると、ステップ105に移行して変更許可フラグFDE
Cを「０」とし、この処理を終了する。

前記ステップ101にてTRC実行中、即ち、スリップが発
生していると判断すると、続くステップ102に進んで変
更許可フラグFDECが「０」であるか否かを判断する。ス
テップ102で変更許可フラグFDECが「０」であると判断
するとステップ103にて変更許可フラグFDECを「１」と
し、そして、ステップ104にてこの定速走行における目
標車速VSETを10km/hだけ減少させた値に変更し、この処
理を終了する。又、ステップ102にて変更許可フラグFDE
Cが「１」であると判断するとこの処理を終了する。

このように、この実施例では定速走行の実行中におい
てスリップが発生すると、第４図にで示すようにTRC
制御を実行してスロットル弁５を閉方向に回動させて右
・左の後輪31,32の速度を減少させるとともに、定速走
行の目標車速を若干（10km/h）減少させるようにしてい
るので、右・左の後輪31,32の速度を路面にあった速度
に自動的に修正でき、スリップが納まった後には悪路上
においても変更した目標車速にて定速走行を安全に実現
することができる。

ところが、定速走行の実行中においてスリップが発生
したとき、第５図に示すようにTRC制御を実行して右・
左の後輪31,32の速度を減少させ、スリップがおさまっ
た後、再び元の目標車速にて定速走行を実行した場合に
は車両はスリップを繰り返し、安全性に問題がある。

又、この実施例ではスリップがおさまった後、変更し
た目標車速にて再びスリップが発生すると、第４図に
で示すようにTRC制御を実行するとともに、定速走行の
目標車速をさらに若干（10km/h）減少させるので、悪路
上における定速走行の安全性を確実なものとすることが
できる。

なお、前記実施例では定速走行中にスリップ率低減制
御が実行されると、定速走行の目標車速を若干（10km/
h）減少させるようにしたが、スリップ率に応じて速度
減少量を設定するようにしてもよい。

又、スロットル制御ユニット24に出力回路51を設け、
同出力回路51には変更報知手段としての変更表示ランプ
52を接続するとともに、定速走行解除表示ランプ53を設
けてもよい。そして、目標車速の変更を行った場合には
変更表示ランプ52を点灯させ、運転者にそれを運転者に
認識させることができる。又、定速走行の目標車速が変
更されて所定値未満となった場合には、定速走行解除表
示ランプ53を点灯させ、運転者に定速走行が解除された
ことを表示させることができる。

第６図は上記変更表示ランプ52及び定速走行解除表示
ランプ53を設けた場合のCPU36の実行する別の処理を示
すものである。この処理も所定周期（例えば10ms）毎に
実行される。

ステップ200にてC/Cを実行中であるか否かを判断す
る。C/C実行中であると判断すると、ステップ201でTRC
実行中、即ち、右・左の後輪31,32にスリップが発生し
たか否かを判断する。ステップ201にてTRC実行中、即
ち、スリップが発生していると判断すると、続くステッ
プ202に進んで所定時間（この別例では50ms）が経過し
たか否かを判断する。このステップ202にて所定時間経
過していないと判断すると、ステップ203に進んでその
ときのスリップ率Ｓを算出する。

続くステップ204ではステップ203にて算出したスリッ
プ率Ｓが所定時間（この別例では50ms）内における最大
スリップ率Smaxより大きいか否かを判断する。このステ
ップ204にてスリップ率Ｓが最大スリップ率Smaxより小
さいと判断すると、ステップ206に進む。又、ステップ2
04でスリップ率Ｓが最大スリップ率Smaxより大きいと判
断すると、ステップ205にて最大スリップ率Smaxをその
スリップ率Ｓとし、続くステップ206にて変更許可フラ
グFDECを「０」とし、この処理を終了する。

又、前記ステップ200でC/C実行中でないと判断する
か、又はステップ201でTRC実行中でないと判断すると、
ステップ207に移行して最大スリップ率Smaxを「０」と
してステップ206以降の処理を実行する。

所定周期でこの処理が繰り返し実行され、ステップ20
2で所定時間（この別例では50ms）経過したと判断する
と、ステップ208に移行して変更許可フラグFDECが
「０」であるか否かを判断し、変更許可フラグFDECが
「１」であると判断するとステップ212に進む。このス
テップ208にて変更許可フラグFDECが「０」であると判
断すると、続くステップ209にて目標車速の減少量VDEC
が第７図に示す関数ｆ（Smax）にて求める。

次にステップ210にてこの定速走行中における目標車
速VSETを減少量VDECだけ減少させた値に変更し、ステッ
プ211で変更許可フラグFDECを「１」としてステップ212
に進む。ステップ212では変更された目標車速VSETが40k
m/h未満であるか否かを判断し、40km/h未満であると判
断するとステップ213に進んでC/C制御を終了させた後、
ステップ214にて定速走行解除表示ランプ53を所定時間
点灯させて運転者に定速走行を解除したことを表示さ
せ、この処理を終了する。

又、前記ステップ212で目標車速VSETが40km/h以上で
あると判断すると、ステップ215に進んで変更表示ラン
プ52を所定時間点灯させて運転者にそれを運転者に認識
させ、この処理を終了する。

このように第６図に示す処理では定速走行中にスリッ
プ率低減制御が実行されると、所定時間内における最大
スリップ率Smaxを算出し、その最大スリップ率Smaxに応
じて速度減少量VDECを設定するようにしたので、速度減
少量の過不足をなくして定速走行における目標車速を精
度よく減少させることができる。又、変更された目標車
速が40km/h未満になると定速走行制御を解除するように
したので、安全性をさらに向上することができる。

なお、前記両実施例ではガソリンエンジンにおけるス
ロットル弁５の開度を制御するスリップ率低減制御とし
たが、ブレーキ，点火時期又は燃料量を制御するスリッ
プ率低減制御としてもよい。又、ディーゼルエンジンに
おいて燃料量を制御する定速走行制御やスリップ率低減
制御に具体化してもよい。

又、前記別例では目標車速の変更を報知する変更報知
手段を変更表示ランプ52としたが、目標車速の変更を音
で知らせるブザーとしてもよい。又、定速走行が解除さ
れたことを表示する定速走行解除表示ランプ53に代え
て、別のブザーを設けてもよい。

又、前記別例では変更表示ランプ52と定速走行解除表
示ランプ53との２つのランプを設けたが、ランプを１つ
のみ設け、目標車速変更時にはこのランプを点滅させ、
定速走行解除時には連続点灯させるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば定速走行中に
スリップ率が所定のスリップ率範囲から外れると、スリ
ップ率が所定のスリップ率範囲内となるように車速を減
少させるとともに、定速走行の目標車速を減少させて路
面にあった速度に自動的に修正し、悪路上においても定
速走行を安全に実現することができる。

又、目標車速変更手段はスリップ率算出手段により算
出されたスリップ率に応じて速度減少量を変更するもの
とすることにより、速度減少量の過不足をなくして目標
車速を適切に減少させることができる。

又、目標車速が変更されたことを報知するための変更
報知手段を設けることにより、定速走行の目標車速が変
更されたことを運転者に認識させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実施例を示すエンジン
回りの構成図、第２図はスロットル制御ユニットの電気
回路図、第３図は目標車速変更処理を示すフローチャー
ト、第４図は本発明における各輪速と定速走行の目標車
速との関係を示すグラフ、第５図は定速走行における目
標車速を変更させない場合における各輪速と目標車速と
の関係を示すグラフ、第６図は別の処理を示すフローチ
ャート、第７図は車速減少量とスリップ率との関係を示
すグラフである。 図中、６はトルク調整手段としてのスロットル駆動モー
タ、24は定速走行制御手段，スリップ率算出手段，スリ
ップ率低減手段及び目標車速変更手段としてのスロット
ル制御ユニット、29,30は車速検出手段としての車輪速
センサ、31,32は駆動輪としての後輪、49,50は駆動輪速
検出手段としての車輪速センサ、52は変更報知手段とし
ての変更表示ランプである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神尾 茂 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 ▲高▼尾 光則 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−65944（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−120236（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−8166（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の駆動輪に加わるトルクを調整するト
   ルク調整手段と、 車両の走行速度を検出する車速検出手段と、 前記車速検出手段の検出結果に基づいて車両の速度が所
   望の目標車速になるように前記トルク調整手段を制御し
   て定速走行を行わせる定速走行制御手段と、 前記駆動輪の速度を検出する駆動輪速検出手段と、 前記車速検出手段及び駆動輪速検出手段の検出結果に基
   づいてスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、 前記スリップ率算出手段により算出されたスリップ率が
   所定のスリップ率範囲から外れたとき、前記駆動輪に加
   わるトルクを減少させるように前記トルク調整手段を制
   御するスリップ率低減手段と、 前記定速走行制御手段の作動中において、前記スリップ
   率算出手段により検出されたスリップ率が所定のスリッ
   プ率範囲から外れたとき、その定速走行中における目標
   車速を若干減少させる目標車速変更手段と を備えたことを特徴とする車両速度制御装置。
2. 【請求項２】前記目標車速変更手段は前記スリップ率算
   出手段により算出されたスリップ率に応じて速度減少量
   を設定するものである請求項１に記載の車両速度制御装
   置。
3. 【請求項３】前記目標車速変更手段により目標車速が変
   更されたことを報知するための変更報知手段を備える請
   求項１に記載の車両速度制御装置。