JP3099725B2

JP3099725B2 - 車速制御装置

Info

Publication number: JP3099725B2
Application number: JP08062507A
Authority: JP
Inventors: 英夫中村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 2000-10-16
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JPH09254678A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の走行速度が
目標値となるように制御する車速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】実車速が目標車速となるように制御する
車速制御装置が知られている（例えば、特開昭６３−１
６７０４０号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の車速制御装置では、実車速を目標車速にするために
必要なエンジンの出力トルクと、その時のエンジン回転
速度とに基づいて予め測定したエンジンの特性曲線を表
引き演算し、エンジンのスロットル開度指令値を決定し
ている。しかしながら、エンジンの特性曲線は非線形で
あり、エンジンの種類によって異なる。そのため、車両
に搭載されるエンジンの種類ごとに特性曲線を設定しな
ければならず、調整が煩雑になるという問題がある。ま
た、予め多くの種類の特性曲線を記憶しておいて、実際
に搭載したエンジンに対応する特性曲線を読み出して用
いることが考えられるが、大容量のメモリが必要となる
ので好ましくない。

【０００４】本発明の目的は、種々のエンジンの特性曲
線を正規化して調整の簡素化を図ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の発明は、車両の実際の速度を検出す
る車速検出手段と、エンジン回転速度を検出する回転速
度検出手段と、目標車速を設定する車速設定手段と、実
車速を目標車速に一致させるために必要なエンジントル
ク指令値を演算するトルク演算手段と、個々のエンジン
に設定された等価排気量を用いてエンジントルク指令値
を単位排気量当たりのエンジントルク指令値に換算する
換算手段と、エンジン回転速度をパラメータとする、単
位排気量エンジンの出力トルクに対するスロットル開度
の非線形定常特性マップを有し、このマップから回転速
度検出手段で検出されたエンジン回転速度と換算手段で
換算された単位排気量当たりのエンジントルク指令値と
に対応するスロットル開度指令値を表引き演算するスロ
ットル開度演算手段と、スロットル開度演算手段で演算
されたスロットル開度指令値によりスロットルアクチュ
エータを制御するスロットル制御手段とを備える。実車
速を目標車速に一致させるためのエンジントルク指令値
を演算し、このエンジントルク指令値を個々のエンジン
に設定された等価排気量を用いて単位排気量当たりのエ
ンジントルク指令値に換算する。そして、エンジン回転
速度をパラメータとする、単位排気量エンジンの出力ト
ルクに対するスロットル開度の非線形定常特性マップか
ら、エンジン回転速度と単位排気量当たりのエンジント
ルク指令値とに対応するスロットル開度指令値を表引き
演算し、スロットルアクチュエータを制御する。（２）請求項２の発明は、実際のスロットル開度を検
出する開度検出手段と、エンジン回転速度を検出する回
転速度検出手段と、エンジン回転速度をパラメータとす
る、単位排気量エンジンのスロットル開度に対する出力
トルクの非線形定常特性マップを有し、このマップから
開度検出手段で検出された実スロットル開度と回転速度
検出手段で検出されたエンジン回転速度とに対応する単
位排気量エンジンのトルク推定値を表引き演算するトル
ク演算手段と、個々のエンジンに設定された等価排気量
を用いてトルク演算手段により演算されたエンジントル
ク推定値から駆動力推定値を演算する駆動力演算手段
と、駆動力演算手段により演算された駆動力推定値と、
目標車速と実車速との車速偏差とに基づいて自動変速機
を制御する変速機制御手段とを備える。エンジン回転速
度をパラメータとする、単位排気量エンジンのスロット
ル開度に対する出力トルクの非線形定常特性マップか
ら、実スロットル開度とエンジン回転速度とに対応する
単位排気量エンジンのトルク推定値を表引き演算し、こ
の単位排気量エンジンのトルク推定値から個々のエンジ
ンに設定された等価排気量を用いて駆動力推定値を演算
する。そして、駆動力推定値と車速偏差とに基づいて自
動変速機を制御する。

【０００６】

【発明の効果】

（１）請求項１の発明によれば、個々のエンジンの非
線形定常特性マップを用いなくても、正規化したエンジ
ン非線形定常特性マップと等価排気量とによりスロット
ル開度指令値を求めることができ、エンジンの種類に応
じてその都度、非線形定常特性マップを設定する調整の
煩雑さを解消できる。また、予め多くの種類のエンジン
非線形定常特性マップをメモリに記憶しておく必要もな
い。（２）請求項２の発明によれば、個々のエンジンの非
線形定常特性マップを用いなくても、正規化したエンジ
ン非線形定常特性マップと等価排気量とによりエンジン
の駆動力を推定することができ、エンジンの種類に応じ
てその都度、非線形定常特性マップを設定する調整の煩
雑さを解消できる。また、予め多くの種類のエンジン非
線形定常特性マップをメモリに記憶しておく必要もな
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１に一実施形態の構成を示す。
車速制御用コントロールユニット１は、マイクロコンピ
ュータ１０、駆動回路１１およびフェイルセーフ用遮断
回路１２を備える。マイクロコンピュータ１０はメモリ
やインタフェースを備え、後述する制御プログラムを実
行して車両の走行速度を制御する。駆動回路１１は、マ
イクロコンピュータ１０からの指令にしたがってスロッ
トルアクチュエータ３０を駆動する。また、フェイルセ
ーフ用遮断回路１２は、異常発生時にバッテリＢＡＴか
らアクチュエータ駆動回路１１への電源の供給を遮断し
て、定速走行制御を停止する。

【０００８】コントロールユニット１には、メインスイ
ッチ２、セットスイッチ３、アクセラレートスイッチ
４、コーストスイッチ５、キャンセルスイッチ６、ブレ
ーキスイッチ７、車速センサ８、スロットルセンサ９、
クランク角センサ１３が接続される。メインスイッチ２
は、車速制御装置を起動または停止させるためのスイッ
チである。セットスイッチ３は、定速走行制御の開始と
車速の設定を行なうためのスイッチである。アクセラレ
ートスイッチ４は目標車速の増加を指示するためのスイ
ッチであり、コーストスイッチ５は目標車速の低減を指
示するためのスイッチである。キャンセルスイッチ６は
定速走行制御を解除するためのスイッチ、ブレーキスイ
ッチ７はフットブレーキが操作された時に作動するスイ
ッチである。このブレーキスイッチ７が作動したら、キ
ャンセルスイッチ６が操作された場合と同様に定速走行
制御を解除する。また、車速センサ８は車両の所定の走
行距離ごとにパルス信号を発生し、所定時間における発
生パルス数をカウントして車両の走行速度を検出するこ
とができる。スロットルセンサ９はスロットルの実開度
を検出する。さらに、エンジン回転数センサ１３はエン
ジンの所定の回転角度ごとにパルス信号を発生し、所定
時間における発生パルス数をカウントしてエンジン回転
速度を検出することができる。

【０００９】自動変速機コントロールユニット２０は、
車両のオートマチックトランスミッションを駆動制御す
る。自動変速機コントロールユニット２０は、定速走行
制御中の３速またはオーバードライブ（以下、ＯＤと呼
ぶ）のシフト位置を、信号線４１を介して車速制御用コ
ントロールユニット１へ送る。なお、この実施形態では
ＯＤを含む前進４速のトランスミッションを例に上げて
説明する。車速制御用コントロールユニット１は、定速
走行制御信号を制御線４２を介して自動変速機コントロ
ールユニット２０へ送るとともに、定速走行制御中のＯ
Ｄキャンセル指令を信号線４３を介して自動変速機コン
トロールユニット２０へ送る。

【００１０】負圧式スロットルアクチュエータ３０に
は、図２に示すように、負圧ポンプ３１、ベントバルブ
３２、セーフティバルブ３３が接続される。負圧ポンプ
３１は、モータ３１ａによりダイアフラム３１ｂが駆動
され、アクチュエータ３０の負圧室３０ａに負圧を発生
させる。ベントバルブ３２とセーフティバルブ３３は、
負圧室３０ａの負圧を抜いて大気圧にするために用いら
れる。車速制御用コントロールユニット１は、信号線４
４を介してベントバルブソレノイド３２ａとセーフティ
バルブソレノイド３３ａと負圧ポンプモータ３１ａとを
駆動制御する。負圧室３０ａの負圧は、負圧ポンプ３
１、ベントバルブ３２およびセーフティバルブ３３によ
り制御され、負圧に応じてダイアフラム３０ｂが図の左
右に移動する。ダイアフラム３０ｂの動きはアクセルワ
イヤ３０ｃを介してスロットルバルブ３０ｄに伝達さ
れ、スロットルバルブ３０ｄが開閉される。

【００１１】図３〜図５は車速制御プログラム例を示す
フローチャートである。これらのフローチャートによ
り、一実施形態の動作を説明する。コントロールユニッ
ト１のマイクロコンピュータ１０は、所定時間（この実
施形態では１００ｍｓｅｃ）ごとにこの制御プログラム
を実行する。ステップ１において、前回の制御プログラ
ム実行時から現在までの車速センサ８とエンジン回転数
センサ１３の計測値に基づいて平均実車速Ｖｓｐと平均
エンジン回転速度Ｎｅを演算するとともに、スロットル
センサ９によりスロットル実開度を計測する。続くステ
ップ２では、キャンセルスイッチ６が操作されたか、あ
るいはフットブレーキが操作されたか否かを確認し、キ
ャンセルスイッチ６またはフットブレーキが操作された
らステップ１２へ進み、そうでなければステップ３へ進
む。キャンセルスイッチ６またはフットブレーキが操作
された時は定速走行制御の解除を決定し、ステップ１２
で定速制御中フラグと各種変数を初期化する。そして、
ステップ１３で、遮断回路１２によりアクチュエータ駆
動回路１１への電源の供給を遮断する。

【００１２】キャンセルスイッチ６もフットブレーキも
操作されていない場合は、ステップ３でセットスイッチ
３が操作されているかどうかを確認する。セットスイッ
チ３が操作されていればステップ４へ進み、操作されて
いなければステップ７へ進む。セットスイッチ４が操作
されている時は、ステップ４において、ステップ１で求
めた実車速Ｖｓｐを目標車速Ｖｓｐｒに設定して記憶す
る。さらに、ステップ５で定速制御中フラグをセット
し、続くステップ６で遮断回路１２によりアクチュエー
タ駆動回路１１への電源の供給を行なう。一方、セット
スイッチ３が操作されていない時は、ステップ７で定速
制御中フラグがセットされているか、すなわち定速走行
制御中か否かを確認する。定速走行制御中の時は、ステ
ップ８〜１１において実車速Ｖｓｐが目標車速Ｖｓｐｒ
に一致するようにスロットルアクチュエータ３０の駆動
制御を行なう。定速走行制御中でない時はステップ１３
へ進み、遮断回路１２によりアクチュエータ駆動回路１
１への電源の供給を遮断して処理を終了する。

【００１３】次に、定速走行時のスロットルアクチュエ
ータ３０の駆動制御について説明する。まず、ステップ
８で、図５に示すサブルーチンを実行して、実車速Ｖｓ
ｐを目標車速Ｖｓｐｒに一致させるためのエンジンの最
終目標駆動力ｙ１を演算する。この演算は、図６に示す
ように、線形制御手法であるモデルマッチング手法と近
似ゼロイング手法による車速フィードバック補償器を用
いて行なう。

【００１４】ここで、車速フィードバック補償器に組み
込まれた制御対象の車両モデルについて説明する。目標
駆動力を操作量とし車速を制御量として車両をモデル化
するため、相対的に応答性の速いエンジンやトルクコン
バータの過渡特性、およびトルクコンバータの非線形定
常特性を省略することができ、車両のパワートレインの
挙動は図７に示す簡易非線形モデルで表わすことができ
る。そして、例えば図８に示すような、予め計測された
エンジン非線形補償マップを用いて目標駆動力に実駆動
力が一致するようなスロットル開度指令値を算出し、ス
ロットル開度をサーボコントロールすることにより、エ
ンジン非線形定常特性を線形化する。したがって、目標
駆動力を入力とし車速を出力とする車両モデルは積分特
性となり、補償器ではこの車両モデルの伝達特性をパル
ス伝達特性Ｐ（ｚ^-1）とおくことができる。

【００１５】図６において、ｚは遅延演算子であり、ｚ
^-1を乗ずると１サンプル周期前の値となる。また、Ｃ１
（ｚ^-1）、Ｃ２（ｚ^-1）は近似ゼロイング手法による外
乱推定器であり、外乱やモデル化誤差による影響を抑制
する。さらに、Ｃ３（ｚ^-1）はモデルマッチング手法に
よる補償器であり、図９に示すように、目標車速Ｖｓｐ
ｒを入力とし実車速Ｖｓｐを出力とした場合の制御対象
の応答特性を、予め定めた一次遅れとむだ時間要素を持
つ規範モデルＨ（ｚ^-1）の特性に一致させる。

【００１６】制御対象の伝達特性は、パワートレインの
遅れであるむだ時間を考慮する必要がある。このむだ時
間は２００ｍｓｅｃ程度であり、この実施形態の２サン
プル周期に相当する。したがって、パルス伝達関数Ｐ
（ｚ^-1）は、次式に示す積分要素Ｐ１（ｚ^-1）とむだ時
間要素Ｐ２（ｚ^-1）（＝ｚ^-2）の積で表わすことができ
る。

【数１】ここで、Ｔはサンプル周期（この実施形態では１００ｍ
ｓｅｃ）、Ｍは平均車重である。また、この時、補償器
Ｃ１（ｚ^-1）は次式で表わされる。

【数２】すなわち、補償器Ｃ１（ｚ^-1）は時定数Ｔｂのローパス
フィルタである。さらに、補償器Ｃ２（ｚ^-1）はＣ１／
Ｐ１として次式で表わされる。

【数３】なお、補償器Ｃ２は、車両モデルの逆系にローパスフィ
ルタをかけたものであり、実車速Ｖｓｐから得られた外
乱（走行抵抗）の影響を受けた駆動力、すなわち図７に
示すように駆動力から走行抵抗を差し引いた駆動力を逆
算することができる。また、制御対象のむだ時間を無視
して、規範モデルＨ（ｚ^-1）を時定数Ｔａの１次ローパ
スフィルタとすると、補償器Ｃ３は次のような定数とな
る。

【数４】

【００１７】図５のステップ４１において、図６のモデ
ルマッチング補償器Ｃ３（ｚ^-1）に相当する部分の演算
を行ない、実車速Ｖｓｐから目標車速Ｖｓｐｒまで加速
するための目標駆動力ｙ４を求める。データｙ（ｋ−
１）は１サンプル周期前のデータｙ（ｋ）を表わすもの
とすると、

【数５】ｙ４（ｋ）＝Ｋ・（Ｖｓｐｒ（ｋ）−Ｖｓｐ（ｋ））続くステップ４２で、図６に示す外乱推定器の一部のロ
バスト補償器Ｃ２（ｚ^-1）に相当する部分の演算を行な
い、実車速Ｖｓｐに基づいて外乱（走行抵抗など）の影
響を受けた駆動力ｙ３を逆算する。

【数６】

【００１８】ステップ４３では、目標駆動力ｙ４を走行
抵抗推定値Ｆｒで補正して最終目標駆動力ｙ１を求め
る。

【数７】ｙ１（ｋ）＝ｙ４（ｋ）−（ｙ３（ｋ）−ｙ２（ｋ−２））＝ｙ４（ｋ）＋（ｙ２（ｋ−２）−ｙ３（ｋ）），Ｆｒ＝ｙ２（ｋ−２）−ｙ３（ｋ）ここで、ｙ２（ｋ−２）は後述するステップ４５で演算
される駆動力ｙ２（ｋ）の２サンプル周期前の値であ
り、ステップ４５における演算は上述した積分要素Ｐ１
（ｚ^-1）の演算に相当し、その２サンプル周期前の値を
用いることはむだ時間要素Ｐ２（ｚ^-1）の演算に相当す
る。ｙ３（ｋ）は実車速Ｖｓｐから求めた走行抵抗の影
響を受けた駆動力であり、駆動力ｙ２（ｋ−２）は補償
器内で求めた走行抵抗の影響を受けない駆動力であるか
ら、両者の差が走行抵抗推定値Ｆｒとなる。このよう
に、近似ゼロイング手法で構成された外乱推定器は、制
御対象モデルの出力と実際の制御対象の出力との差に基
づいて走行抵抗などの外乱を正確に推定することができ
る。

【００１９】ステップ４４では、最終目標駆動力ｙ１を
上下限値以内に制限する。まず、スロットル全開時およ
び全閉時のエンジントルクをエンジン回転速度ごとに測
定したデータテーブルを用いて、現在のエンジン回転速
度Ｎｅに対応する最大エンジントルクＴｅｍａｘと最小
エンジントルクＴｅｍｉｎを求める。次に、最大エンジ
ントルクＴｅｍａｘと最小エンジントルクＴｅｍｉｎか
ら、次式により最大駆動力Ｆｍａｘと最小駆動力Ｆｍｉ
ｎを求める。

【数８】Ｆｍａｘ＝Ｔｅｍａｘ・Ｇｍ・Ｇｆ／Ｒｔ，Ｆｍｉｎ＝Ｔｅｍｉｎ・Ｇｍ・Ｇｆ／Ｒｔここで、Ｇｍはトランスミッションのギア比、Ｇｆはフ
ァイナルギア比、Ｒｔはタイヤの有効半径である。そし
て、最終目標駆動力ｙ１を最大駆動力Ｆｍａｘと最小駆
動力Ｆｍｉｎ以内に制限する。

【数９】ｙ１（ｋ）≧Ｆｍａｘの場合は、ｙ５（ｋ）＝
Ｆｍａｘ，ｙ１（ｋ）≦Ｆｍｉｎの場合は、ｙ５（ｋ）
＝Ｆｍｉｎ，Ｆｍｉｎ＜ｙ１（ｋ）＜Ｆｍａｘの場合
は、ｙ５（ｋ）＝ｙ１（ｋ）

【００２０】このように、最終目標駆動力をその上下限
値以内に制限することにより、定速走行制御中に急な上
り坂になって車両の最大駆動力でも駆動力が不足し、実
車速が目標車速から低下するような場合でも、外乱推定
器に入力される最終目標駆動力が実際の最大駆動力を越
えないように制限され、実際に得られないような大きな
目標駆動力にならないので、外乱推定器内部に誤差が蓄
積されない。したがって、平坦路に戻った後でも、外乱
推定器が速やかに機能して実車速がオーバーシュートす
るようなことがない。同様に、定速走行制御中に急な下
り坂になって最大エンジンブレーキ力でもブレーキ力が
不足し、実車速が目標車速を越えてしまうような場合で
も、外乱推定器に入力される最終目標駆動力が実際の最
小駆動力より小さくならないように制限され、実際に得
られないような大きなエンジンブレーキ力にはならない
ので、外乱推定器内部に誤差が蓄積されない。したがっ
て、平坦路に戻った後でも、外乱推定器が速やかに機能
して実車速がアンダーシュートするようなことがない。

【００２１】ステップ４５において、外乱推定器の一部
であるローパスフィルタとしての補償器Ｃ１（ｚ^-1）に
相当する部分の演算を行なう。

【数１０】ｙ２（ｋ）＝γ・ｙ２（ｋ−１）＋（１−
γ）・ｙ５（ｋ−１）以上で、図６に示す車速フィードバック補償器の演算を
終了し、図３のステップ９へ戻る。

【００２２】ステップ９において、図１０に示すよう
に、最終目標駆動力ｙ１に基づいてスロットル開度指令
値を演算する。まず、最終目標駆動力ｙ１から等価排気
量１リッター当たりの目標エンジントルクＴｅｒを算出
する。

【数１１】Ｔｅｒ＝ｙ１・Ｒｔ／（Ｇｍ・Ｇｆ・Ｌ）ここで、Ｌはリッター単位の等価排気量であり、種々の
エンジンの定常特性を正規化するための指標である。こ
の実施形態では、例えばツインカムエンジンであれば排
気量と同一とし、ターボチャージャー付エンジンであれ
ば２割り増とし、シングルカムエンジンであれば３割減
として換算したエンジン排気量とする。この等価排気量
Ｌでエンジントルクを除算して正規化したいろいろな種
類のエンジンの非線形定常特性マップを図１２〜図１５
に示す。これらの図から、エンジンの種類によらずほぼ
同一の特性になることがわかる。そこで、等価排気量に
より正規化したエンジン非線形定常特性マップからエン
ジントルク指令値Ｔｅｒとエンジン回転速度Ｎｅとに対
応するスロットル開度指令値を表引き演算する。

【００２３】このように、個々のエンジンの等価排気量
により正規化された、エンジン回転速度をパラメータと
するエンジン非線形定常特性マップを用いて、エンジン
トルク指令値とエンジン回転速度とに対応するスロット
ル開度指令値を表引き演算するようにしたので、個々の
エンジンの非線形定常特性マップを用いなくても、正規
化したエンジン非線形定常特性マップと等価排気量とに
よりスロットル開度指令値を求めることができ、エンジ
ンの種類に応じてその都度、非線形定常特性マップを設
定する調整の煩雑さを解消できる。また、予め多くの種
類のエンジン非線形定常特性マップをメモリに記憶して
おく必要もない。なお、種々のエンジンの非線形定常特
性マップにおいて、低中開度域の傾きが同一でもトルク
飽和特性が大きくばらつく場合には、飽和特性の異なる
数種のエンジンの正規化エンジン非線形定常特性マップ
を用意すればよい。

【００２４】ステップ１０では、ＰＩＤ制御手法により
スロットル開度偏差（目標開度−実開度）に基づいて、
負圧ポンプモータ３１ａ、ベントバルブソレノイド３２
ａおよびセーフティバルブソレノイド３３ａの駆動信号
のＰＷＭデューティー比を演算する。そして、続くステ
ップ１１で、算出したデューティーのＰＷＭ駆動信号を
信号線４４を介して出力し、負圧ポンプモータ３１ａ、
ベントバルブソレノイド３２ａおよびセーフティバルブ
ソレノイド３３ａを駆動する。

【００２５】次に、図４のステップ２１において、ＯＤ
キャンセル処理に用いる走行抵抗推定値Ｆｒ’を演算す
る。図１１に示すように、まず、正規化エンジン非線形
定常特性マップを用いて、実スロットル開度とエンジン
回転速度に対応する等価排気量１リッター当たりのエン
ジントルク推定値Ｔｅを表引き演算する。ここで、正規
化エンジン非線形定常特性マップは個々のエンジンの非
線形定常特性マップを等価排気量Ｌにより換算したもの
である。次に、次式により実際のエンジン排気量の駆動
力推定値Ｔｏを求める。

【数１２】Ｔｏ＝Ｔｅ・Ｇｍ・Ｇｆ・Ｌ／Ｒｔそして、駆動力推定値Ｔｏからステップ４２で求めた駆
動力ｙ３を減じて走行抵抗推定値Ｆｒ’を求める。

【数１３】Ｆｒ’＝Ｔｏ−ｙ３（ｋ）

【００２６】このように、個々のエンジンの等価排気量
により正規化された、エンジン回転速度をパラメータと
する正規化エンジン非線形定常特性マップを用いて、実
スロットル開度とエンジン回転速度とに対応する単位排
気量当たりのエンジントルクを推定し、このエンジント
ルク推定値と等価排気量とに基づいてエンジンの駆動力
を推定する。さらに、この駆動力推定値から、実車速か
ら求めた走行抵抗の影響を受けた駆動力を減算して走行
抵抗を推定するようにしたので、個々のエンジンの非線
形定常特性マップを用いなくても、正規化したエンジン
非線形定常特性マップと等価排気量とによりエンジンの
駆動力を推定することができ、エンジンの種類に応じて
その都度、非線形定常特性マップを設定する調整の煩雑
さを解消できる。また、予め多くの種類のエンジン非線
形定常特性マップをメモリに記憶しておく必要もない。
なお、種々のエンジンの非線形定常特性マップにおい
て、低中開度域の傾きが同一でもトルク飽和特性が大き
くばらつく場合には、飽和特性の異なる数種のエンジン
の正規化エンジン非線形定常特性マップを用意すればよ
い。

【００２７】ステップ２２において、信号線４１を介し
て自動変速機コントロールユニット２０から送られる制
御信号に基づいて、自動変速機のシフト位置がＯＤか否
かを確認し、ＯＤ位置にあればステップ２３へ進み、そ
うでなければステップ２９へ進む。ＯＤ位置にシフトさ
れている時は、ステップ２３で、目標車速と実車速との
偏差の絶対値が所定値α２以下か否かを確認し、偏差の
絶対値が所定値α２以下であれば目標車速がほぼ維持さ
れている、すなわち走行抵抗と駆動力とがほぼ平衡して
いると判断してステップ２４をスキップする。なお、こ
の駆動力にはエンジンブレーキによる負の駆動力（制動
力）が含まれる。一方、偏差の絶対値が所定値α２より
も大きい場合は走行抵抗が増大していると判断してステ
ップ２４へ進み、上記ステップ２１で演算した走行抵抗
推定値Ｆｒ’をＯＤにおける最大駆動力の学習記憶値Ｆ
Ｂとして記憶する。なお、このとき演算される走行抵抗
推定値Ｆｒ’は、まだ車速偏差が小さいのでスロットル
開度に車速偏差を解消するための加速度分が含まれてお
らず、路面の勾配に相当する値である。

【００２８】ステップ２５で、目標車速と実車速との偏
差の絶対値が所定値α１以上かどうかを確認する。この
所定値α１はシフトダウンするか否かを判断するための
基準値であり、偏差の絶対値が所定値α１以上であれば
シフトダウンすべきであると判断してステップ２６へ進
み、そうでなければステップ２６をスキップする。シフ
トダウンする場合には、ステップ２６でＯＤキャンセル
フラグをセットする。

【００２９】現在のシフト位置がＯＤでない場合は、ス
テップ２９で、目標車速と実車速との偏差の絶対値が所
定値α２以下どうかを確認し、偏差の絶対値が所定値α
２以下であれば目標車速がほぼ維持されている、あるい
は所定の定速走行範囲に実車速が復帰したと判断してス
テップ３０へ進み、そうでなければステップ２７へ進
む。ステップ３０では、上記ステップ２１で演算された
走行抵抗推定値Ｆｒ’の絶対値が、ＯＤ最大駆動力の学
習値の絶対値以下かどうかを確認し、肯定される場合は
ＯＤで目標車速を維持できるような道路勾配になったと
判断してステップ３１へ進み、そうでなければステップ
２７へ進む。ステップ３１では、ＯＤキャンセルフラグ
をリセットする。走行状況に応じてＯＤキャンセルフラ
グをセットまたはリセットした後、ステップ２７で、定
速走行制御フラグに基づく定速走行制御信号を信号線４
２を介して自動変速機コントロールユニット２０へ送
る。さらにステップ２８で、ＯＤキャンセルフラグに基
づくＯＤキャンセル指令を信号線４３を介して自動変速
機コントロールユニット２０へ送る。

【００３０】以上の一実施形態の構成において、車速セ
ンサ８およびマイクロコンピュータ１０が車速検出手段
を、エンジン回転数センサ１３およびマイクロコンピュ
ータ１０が回転速度検出手段を、スロットルセンサ９が
開度検出手段を、セットスイッチ３、車速センサ８およ
びマイクロコンピュータ１０が車速設定手段を、マイク
ロコンピュータ１０がトルク演算手段、換算手段、スロ
ットル開度演算手段、駆動力演算手段および変速機制御
手段を、マイクロコンピュータ１０および駆動回路１１
がスロットル制御手段をそれぞれ構成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の構成を示す図である。

【図２】スロットルアクチュエータを示す図である。

【図３】車速制御プログラムを示すフローチャートで
ある。

【図４】図３に続く、車速制御プログラムを示すフロ
ーチャートである。

【図５】目標駆動力演算ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図６】車速フィードバック制御を示すブロック図で
ある。

【図７】車両のパワートレインの簡易非線形モデルで
ある。

【図８】エンジンの非線形特性を示すマップで、スロ
ットル開度とエンジントルクとの関係を示す図である。

【図９】規範モデルを示す図である。

【図１０】正規化エンジン定常特性マップを用いた目
標スロットル開度の演算方法を説明する図である。

【図１１】正規化エンジン定常特性マップを用いた駆
動力推定値の演算方法を説明する図である。

【図１２】エンジンＡの正規化エンジン定常特性マッ
プである。

【図１３】エンジンＢの正規化エンジン定常特性マッ
プである。

【図１４】エンジンＣの正規化エンジン定常特性マッ
プである。

【図１５】エンジンＤの正規化エンジン定常特性マッ
プである。

【符号の説明】

１車速制御用コントロールユニット２メインスイッチ３セットスイッチ４アクセラレートスイッチ５コーストスイッチ６キャンセルスイッチ７ブレーキスイッチ８車速センサ９スロットルセンサ１０マイクロコンピュータ１１スロットルアクチュエータ駆動回路１２フェイルセーフ用遮断回路１３エンジン回転数センサ２０自動変速機コントロールユニット３０負圧式スロットルアクチュエータ３０ａ負圧室３０ｂダイアフラム３０ｃアクセルワイヤ３０ｄスロットルバルブ３１負圧ポンプ３１ａモータ３１ｂダイアフラム３２ベントバルブ３２ａソレノイド３３セーフティバルブ３３ａソレノイド４１〜４４信号線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 31/00 B60K 41/06 F02D 29/02 301 F02D 41/14 320 F16H 61/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の実際の速度（以下、実車速と呼
ぶ）を検出する車速検出手段と、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段と、目標車速を設定する車速設定手段と、前記実車速を前記目標車速に一致させるために必要なエ
ンジントルク指令値を演算するトルク演算手段と、個々のエンジンに設定された等価排気量を用いて前記エ
ンジントルク指令値を単位排気量当たりのエンジントル
ク指令値に換算する換算手段と、エンジン回転速度をパラメータとする、単位排気量エン
ジンの出力トルクに対するスロットル開度の非線形定常
特性マップを有し、前記マップから前記回転速度検出手
段で検出されたエンジン回転速度と前記換算手段で換算
された単位排気量当たりのエンジントルク指令値とに対
応するスロットル開度指令値を表引き演算するスロット
ル開度演算手段と、前記スロットル開度演算手段で演算されたスロットル開
度指令値によりスロットルアクチュエータを制御するス
ロットル制御手段とを備えることを特徴とする車速制御
装置。
【請求項２】実際のスロットル開度（以下、実スロッ
トル開度と呼ぶ）を検出する開度検出手段と、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段と、エンジン回転速度をパラメータとする、単位排気量エン
ジンのスロットル開度に対する出力トルクの非線形定常
特性マップを有し、前記マップから前記開度検出手段で
検出された実スロットル開度と前記回転速度検出手段で
検出されたエンジン回転速度とに対応する単位排気量エ
ンジンのトルク推定値を表引き演算するトルク演算手段
と、個々のエンジンに設定された等価排気量を用いて前記ト
ルク演算手段により演算されたエンジントルク推定値か
ら駆動力推定値を演算する駆動力演算手段と、前記駆動力演算手段により演算された駆動力推定値と、
前記目標車速と前記実車速との車速偏差とに基づいて自
動変速機を制御する変速機制御手段とを備えることを特
徴とする車速制御装置。