JP3528319B2 - 車両用定速走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の走行速度を一定
に保持する車両用定速走行装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行速度が運転者の指定した速度
を保持するようにエンジンのスロットル開度を制御する
ようにした定速走行装置が知られている。これは、一般
に運転者がアクセル操作により希望の車速になったとこ
ろで定速走行を指示するスイッチを入れることによりそ
のときの車速が車速指令値として記憶され、以後は登降
坂等による走行抵抗の変化にかかわらず実車速が指令値
に一致するようにスロットル開度がフィードバック制御
されるようになっている。

【０００３】このような定速走行制御は通常は運転者が
アクセルまたはブレーキを操作することにより解除され
るようになっているが、制御を解除することなくある程
度の速度調整を行えるように加速スイッチまたは減速ス
イッチというものを設けたものもある。これは、例えば
図１に示したように、加速スイッチを押し続けるとその
あいだに車速指令値が一定の割合で増加し、これに追従
して実車速が運転者の希望する速度に達したところでス
イッチを離すとそのときの実車速で指令値が更新されて
再び定速制御が開始されるようになっている。（この種
の定速走行装置の公知文献としては、例えば特開昭60-5
6639号公報を参照。）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、道路の勾配
が大きい場合等においては、このような加速または減速
スイッチによる速度調整中に実車速が指令値に追従でき
なくなって両者の偏差が過大となることがある。このよ
うに偏差が大きくなっているときに運転者がスイッチを
離すと、車速指令値はその時点での実車速に更新される
ので指令値が大きく変化し、制御系はその変化に車速を
追従させようとすることから顕著なアンダーシュートま
たはオーバーシュートが発生することがある。

【０００５】この対策としては、図２に示すように、車
速指令値と実車速との偏差がある限度を超えないように
車速指令値の増減の割合を制限するのが有効であるが、
その反面、このような制限を行うと加速または減速が運
転者が期待するよりも緩慢になってしまうという問題を
生じる。

【０００６】これは、例えば図３に示したように加速ス
イッチを押したときの車速指令値の上昇に対してエンジ
ンのスロットル開度およびエンジントルクの増大が遅れ
ることに原因しており、すなわちエンジントルクが最大
になる以前に指令値の増大が制限されるとそれ以上には
スロットル開度が増加しなくなることから加速力が制約
される結果になってしまうのである。これは減速スイッ
チの操作時においても同様であり、降坂走行中に指令値
を制限すると運転者が期待したほどには減速しないとい
う現象が起こる。

【０００７】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、車速指令値の制限をエンジントルクに応じ
て規制することにより、加速スイッチまたは減速スイッ
チを操作したときに良好な加減速性能が得られ、かつオ
ーバーシュートやアンダーシュートを起こさない定速走
行装置を提供することを目的としている。

【０００８】また、本発明は、このような定速走行装置
を車両に適用する際の車種毎のマッチング作業を簡略化
することをも目的としている。

【０００９】なお、本発明はスロットル弁を有するエン
ジンに限らず、例えば燃料噴射ポンプのコントロールレ
バー位置により出力が制御されるディーゼルエンジン等
にも適用し得るものであるが、この説明では通例に従い
エンジンの出力調整部をスロットルという語で表現する
こととする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１６に
示したように、車両の走行速度を検出する実車速検出手
段Ａと、運転者が希望する車速を車速指令値として設定
する車速指令値設定手段Ｂと、実車速が車速指令値に追
従するために必要な目標エンジントルクを算出するエン
ジントルク算出手段Ｃと、エンジントルク算出値に対応
するスロットル開度を算出してスロットル開度指令信号
を出力するスロットル開度指令手段Ｄと、運転者の操作
により加速指令または減速指令を選択的に発する加減速
スイッチＥと、前記車速指令値を、加速指令が発せられ
ている間は所定量づつ増加させ、減速指令が発せられて
いる間は所定量ずつ減少させると共に加速または減速指
令が終了したときの検出車速を車速指令値として更新す
る車速指令値更新手段Ｆと、加速指令が発せられている
間に目標エンジントルク値が所定値ａ１を上回ったとき
には、前記車速指令値更新手段Ｆによる車速指令値の増
加を、減速指令が発せられている間に目標エンジントル
ク値が所定値ｄ１を下回ったときには、前記車速指令値
更新手段Ｆによる車速指令値の減少を、それぞれ実車速
との偏差が一定値を超さない範囲でのみ許容する車速指
令値増減量制限手段Ｇとを備えるものとする。

【００１１】また第１の発明では、前記車速指令値増減
量制限手段Ｇを、目標エンジントルク値が所定値ａ１を
上回ったのちは、該目標エンジントルク値が前記所定値
ａ１よりも小さく設定された所定値ａ２を下回るまで、
目標エンジントルク値が所定値ｄ１を下回ったのちは、
該目標エンジントルク値が前記所定値ｄ１よりも大きく
設定された所定値ｄ２を上回るまで、それぞれ車速指令
値変化の制限を継続するように構成したものとする。

【００１２】第２の発明は、上記第１の発明の車速指令
値増減量制限手段Ｇを、加速指令が発せられている間
は、目標エンジントルク値が所定値ａ１を上回るまでに
生じた車速指令値と実車速との偏差が一定値以内になる
まで、減速指令が発せられている間は、目標エンジント
ルク値が所定値ｄ１を下回るまでに生じた車速指令値と
実車速との偏差が一定値以内になるまで、それぞれ車速
指令値を変化させないように構成したものとする。

【００１３】第３の発明は、上記各発明の車速指令値増
減量制限手段Ｇを、エンジントルク算出手段Ｃからのエ
ンジントルク算出値をエンジントルク値としてこれに基
づき車速指令値の増減量の制限域を判定するように構成
したものとする。

【００１４】第４の発明は、上記第１または第２の発明
の車速指令値増減量制限手段Ｇを、図１７に示したよう
に、実スロットル開度を検出する手段Ｈと、この検出ス
ロットル開度に基づいてエンジントルクを推定するエン
ジントルク推定手段Ｉとを備え、このエンジントルク推
定値をエンジントルク値としてこれに基づき車速指令値
の増減量の制限域を判定するように構成したものとす
る。

【００１５】第５の発明は、上記各発明において、車速
指令値に実車速が予め設定した規範モデルの応答特性に
沿って一致するように、スロットル開度を制御するモデ
ルマッチング車速制御手段を備えたものとする。

【００１６】

【作用】第１の発明において、実車速はそのときの車速
指令値との偏差を補償するのに必要な目標エンジントル
クに対応したスロットル開度に制御されることにより指
令値に一致するように制御される。

【００１７】また、加減速スイッチにより加速指令また
は減速指令が発せられると、これに応じた車速指令値の
増減にしたがって実車速を変化させる方向にスロットル
開度が制御される。このとき、例えば登坂路走行におい
て加速指令に伴う車速指令値の増加に対して実車速が追
従しきれないようなときには、実車速との偏差が一定値
を超えないように車速指令値の増加量が制限されるの
で、加速指令を終了したときの車速指令値の更新により
アンダーシュートを起こすようなことがなく安定した車
速制御が行われる。

【００１８】ただし、この車速指令値の増加の制限は、
そのときの目標エンジントルク値が所定値ａ１を上回っ
たときに初めて実行されるので、それまでは車速指令値
の増加に応じてエンジントルクは制約されることなく上
昇し、したがって良好な加速性が発揮される。

【００１９】これは減速指令時についても同様であり、
基本的に減速指令に伴う車速指令値の減少に対して実車
速が追従しきれないようなときには、実車速との偏差が
一定値を超えないように車速指令値の減少量が制限され
ることから、減速指令終了時の車速のオーバーシュート
が防止されるが、目標エンジントルク値が所定値ｄ１を
下回るまではこの制限はされないので、それまでは車速
指令値の減少に応じてエンジントルクは制約されること
なく下降し、したがって良好な減速性が得られる。

【００２０】一方、このような車速指令値の増減を制限
するためのしきい値（ａ１，ｄ１）としてスロットル開
度に対するものを設定することでも上記と同様の制御を
行うことが可能であるが、その場合にはエンジン排気量
などエンジン仕様や機種が異なる車両への適合にあたっ
てその車種毎にしきい値のマッチングを図る必要が生じ
る。これに対して、この発明ではエンジントルク値に対
して前記しきい値となる所定値ａ１，ｄ１を定めるもの
としているので、エンジンによって一義的に決まる最大
エンジントルクおよび最大エンジンブレーキトルクに応
じて所定値を決めればよく、それだけマッチング作業が
簡略となる。

【００２１】また、本発明によれば、目標エンジントル
ク値が所定値ａ１または所定値ｄ１の前後で変動するよ
うな運転状態のときの制御の安定性が向上する。

【００２２】第２の発明では、目標エンジントルク値が
所定値ａ１またはｄ１に達するまでに大きな車速変化が
生じていた場合には、該所定値到達後において実車速が
指令値に追従して一定値以内になるまでは指令値の増減
が行われないので、所定値到達前の大きな車速偏差がそ
のまま残存して以後の制御に影響するようなことがな
い。

【００２３】第３の発明では、エンジントルク値として
車速偏差に基づく演算で求めた値を利用するので、エン
ジントルク値を検出するための特別な手段を要すること
なく、車速指令値変化量を制限する制御を行うことがで
きる。

【００２４】第４の発明では、エンジントルク値がスロ
ットル開度の検出値に基づいて推定されるので、より正
確なエンジントルク値に基づいて車速指令値変化量を制
限する制御を行うことができる。

【００２５】第５の発明では、モデルマッチング車速制
御への適用により当該車速制御をより高精度に行うこと
ができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２７】図４は本発明の一実施例の機械的構成部分
の概略を示したものである。図４において、１は上記本
発明の制御系の各手段を構成するコントロールユニット
を示しており、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，各種Ｉ／Ｏポ
ート、タイマ等を備えたマイクロコンピュータおよびエ
ンジンのスロットル開度を変化させるアクチュエータ１
０の駆動回路から構成されており、このコントロールユ
ニット１は運転者によって操作されるスイッチ群からの
指令に基づいて定速走行制御の開始や解除等を判断す
る。

【００２８】スイッチ群２は、コントロールユニット１
に電源を供給して演算を開始させるためのメインスイッ
チ、定速走行制御の開始および車速指令値をセットする
ためのセットスイッチ、車速指令値を増加または減少さ
せるための加減速スイッチ、定速走行制御を解除するた
めのキャンセルスイッチ、制動装置の操作に伴って定速
走行制御を解除させるためのブレーキスイッチなどから
なっている。

【００２９】８は車速検出手段にあたる車速センサであ
り、スピードメータケーブルに連動する永久磁石の回転
に応じたリードスイッチの開閉によりパルス信号を発す
る。コントロールユニット１ではこの信号のパルス数を
カウントすることで実車速を算出する。９はスロットル
開度検出手段にあたるスロットル開度センサであり、エ
ンジンスロットル弁３に連動するポテンショメータのア
ナログ出力をＡ／Ｄ変換してコントロールユニット１に
入力することによりスロットルの実開度が算出される。
１０は負圧型アクチュエータであり、負圧発生用ポンプ
と負圧解放用ソレノイドバルブを備え、コントロールユ
ニット１からスロットル開度指令値として発せられるパ
ルス信号（ＰＷＭ信号）のデューティ比に応じて前記ポ
ンプとソレノイドバルブを制御してスロットル弁３の開
度を指令値通りに制御する。１１はエンジン回転速度を
検出するためのクランク角センサである。

【００３０】図５〜図７は上記コントロールユニット１
内のマイクロコンピュータにより実行される定速走行制
御の内容を示した流れ図である。この制御ルーチンは例
えば５０msごとに周期的に実行される。以下、この流れ
図に沿って制御動作ないし作用について説明する。

【００３１】図５において、当初はまず５０ms間にカウ
ントされた車速センサ８の出力パルスのカウント値を用
いて平均車速Ｖspを、同様にクランク角センサ１１から
の出力パルスのカウント値を用いて平均エンジン回転速
度Ｎｅを、それぞれ検出する。また、スロットル開度セ
ンサ９のアナログ出力をＡ／Ｄ変換してスロットル実開
度Ｔvoを検出する（Ｐ５０１）。

【００３２】次に、キャンセルスイッチまたはブレーキ
スイッチの状態を検出し、何れかがＯＮになると定速走
行制御中であることを示すフラグをクリヤすると共に目
標スロットル開度Ｔvorをリセットして制御サイクルの
当初に戻る（Ｐ５０２，Ｐ５１２，Ｐ５１３）。

【００３３】キャンセルスイッチ、ブレーキスイッチの
何れもがＯＮでない場合には、次にセットスイッチの状
態を検出し、これがＯＮにされると定速走行制御開始と
判断してその時点での実車速Ｖspを目標車速Ｖsprとし
て記憶すると共に、定速走行制御中であることを示すフ
ラグをセットする（Ｐ５０３〜Ｐ５０５）。セットスイ
ッチがＯＦＦである場合には、前記フラグの状態を検出
し、定速走行制御中でなければ目標スロットル開度Ｔvo
rをリセットする（Ｐ５０３，Ｐ５０６，Ｐ５１３）。

【００３４】一方、Ｐ５０６にてフラグがセットされて
いる場合は、Ｐ５０７以下の定速走行制御を実施する。
Ｐ５０７は運転者の加減速スイッチの操作による加速指
令があったときの加速制御、Ｐ５０８は同じく減速指令
があったときの減速制御のルーチンを示しており、これ
らの詳細はそれぞれ図６と図７に示した通りであり、こ
れについては後述する。

【００３５】Ｐ５０９〜Ｐ５１１が実車速Ｖspを指令値
Ｖsprに保持するための定速走行制御の基本をなす部分
である。このような定速走行制御は種々の手法により行
うことができるが、ここではモデルマッチング手法と近
似ゼロイング手法を用いて車速を指令値通りに制御する
のに必要な目標駆動力Ｆorを算出するようにした例につ
いて説明する。

【００３６】いま、制御対象の伝達特性をパルス伝達関
数Ｐ（ｚ^-1）と置くと、補償器の部分は図８に示したよ
うに表される。ｚは遅延演算子であり、ｚ^-1を乗じた形
式で１サンプル周期前の値が表される。Ｃ1（ｚ^-1），
Ｃ2（ｚ^-1）はそれぞれ近似ゼロイング手法による補償
器で、これらにより外乱やモデル化誤差の影響が抑えら
れる。また、Ｃ3（ｚ^-1）はモデルマッチング手法によ
る補償器で、目標車速を入力、実車速を出力としたとき
の制御対象の応答特性が予め定めた一次遅れとむだ時間
を持つ規範モデルＨ（ｚ^-1）の特性と一致するように設
定する。

【００３７】目標加速度を入力、実車速を出力とする部
分を制御対象と置くと、Ｐ（ｚ^-1）は次の式(1)に示す
積分要素Ｐ1（ｚ^-1）とむだ時間要素Ｐ2（ｚ^-1）＝ｚ^-2
の積で置くことができる。ただし、Ｔはサンプル周期で
ある。

【００３８】 Ｐ1（ｚ^-1）＝Ｔ・ｚ^-1／（１−ｚ^-1） … (1) このとき、Ｃ1（ｚ^-1），Ｃ2（ｚ^-1）は次の通りとな
る。ただし、γ＝exp（−Ｔ／Ｔｂ）である。

【００３９】 Ｃ1（ｚ^-1）＝（１−γ）・ｚ^-1／（１−γ・ｚ^-1） … (2) Ｃ2（ｚ^-1）＝（１−γ）・（１−ｚ^-1）／Ｔ・（１−γ・ｚ^-1） …(3) 制御対象のむだ時間を無視して、規範モデルを時定数Ｔ
ａの１時のローパスフィルタとすると、Ｃ3は次の定数
となる。

【００４０】 Ｃ3＝Ｋ＝｛１−exp（−Ｔ／Ｔａ）｝／Ｔ … (4) 以上により、Ｐ５０９では下記の演算を行う。ただし、
データｙ（ｋ−１）はｙ（ｋ）の１サンプル周期前の値
を示している。

【００４１】 ｙ2（ｋ）＝γ・ｙ2（ｋ−１）＋（１−γ）・ｙ1（ｋ−１） … (5) ｙ3（ｋ）＝γ・ｙ3（ｋ−１）＋（１−γ）／Ｔ・Ｖｓｐ（ｋ） −（１−γ）／Ｔ・Ｖｓｐ（ｋ−１） … (6) ｙ1（ｋ）＝Ｋ・（Ｖｓｐｒ（ｋ）−Ｖｓｐ（ｋ）） −ｙ3（ｋ）＋ｙ2（ｋ） … (7) ｙ1（ｋ）は目標加速度であり、次式に示すように基本
車重Ｍを乗じて目標駆動力Ｆorが得られる。

【００４２】Ｆor（ｋ）＝ｙ1（ｋ）・Ｍ … (8) 次に、Ｐ５１０では目標エンジントルクＴerを次式によ
り求める。Ｇｍは変速機において選択された減速比、Ｇ
ｆは変速機以降の駆動系統の終減速比、Ｒｔは駆動輪の
有効半径である。

【００４３】 Ｔer＝Ｆor・Ｒｔ／（Ｇｍ・Ｇｆ） … (9) さらに、図８に示すような内容であらかじめメモリに記
憶しておいたエンジンの非線形特性データマップを用い
て、目標エンジントルクＴerとエンジン回転速度Ｎｅと
から目標スロットル開度Ｔvorを算出する。

【００４４】最後に、Ｐ５１１において、ＰＩＤ制御等
の制御手法を用いて、スロットル開度偏差△Ｔ（＝目標
開度Ｔvor−実開度Ｔvo）に基づいて負圧式スロットル
アクチュエータ１０の負圧ポンプおよび大気解放用ソレ
ノイドバルブへの各出力パルス幅Ｔvac，Ｔventを演算
する。これらのパルス幅はマイクロコンピュータの出力
レジスタに書き込まれ、これにより駆動回路を介して前
記負圧ポンプおよびソレノイドバルブへと目標スロット
ル開度となるようにパルス信号が出力されることにな
る。

【００４５】次に、加減速スイッチが操作されたときの
制御につき、図６と図７に沿って説明する。

【００４６】まず加速制御について説明すると、図６に
示したように当初スイッチが押されて加速指令が発せら
れているか否かを検出する（Ｐ６０１）。スイッチが押
され続けている間は加速制御中であることを示すフラグ
（以下これを「加速制御中フラグ」という。）をセット
して、車速指令値を増加させる制御を実行し（Ｐ６０２
〜），スイッチが離されて加速指令が終了すると、前記
加速制御中フラグの状態を見て、フラグがセットされて
いれば加速終了直後であると判断されるのでその時点で
の実車速Ｖspを車速指令値Ｖsprとしたのち加速制御中
フラグおよび後述する加速制限状態か否かを示すフラグ
をクリヤして図５のメインルーチンに戻る（Ｐ６０３〜
Ｐ６０５）。加速制御中フラグがセットされていなけれ
ば加速制御が行われていなかったものと判断してそのま
まメインルーチンに戻る。

【００４７】加速制御中フラグがセットされる加速制御
の当初では、まず車速指令値の増加制限を許可するか否
かを示すフラグ（以下これを「加速制限許可フラグ」と
いう。）を参照する（Ｐ６０６）。加速指令が発せられ
た直後はこの加速制限許可フラグはセットされていない
ので、次に目標エンジントルク値ＴＱＥＣＯＭを第１の
所定値ａ１と比較する（Ｐ６０７）。ＴＱＥＣＯＭは図
５のメインルーチンにて算出した目標エンジントルクＴ
erを用いることができるが、他の手法として、例えばス
ロットルの実開度を検出して、予め実験的に求めておい
た推定式から算出したエンジントルク値を用いるものと
すればさらに精度の高い制御が可能である。

【００４８】ＴＱＥＣＯＭと比較する所定値ａ１として
は、例えば最大エンジントルクＴＱＥＭＡＸの９０％程
度の値が設定される。

【００４９】ここでＴＱＥＣＯＭ＜ａ１つまり目標エン
ジントルク値が所定値ａ１に達するまでは車速指令値の
増加を制限せず、前回の指令値Ｖspr(old)に所定の増加
分（この場合車速にして０.２km/h相当分）を加えたも
のを新たな車速指令値Ｖsprとしてメインルーチンに戻
る（Ｐ６０８）。これに対して、ＴＱＥＣＯＭ≧ａ１と
なったときには、車速指令値の増加を制限する状態にあ
ることを示す加速制限許可フラグをセットしたうえで、
車速偏差（Ｖspr−Ｖsp）を所定値（この場合３km/h相
当の値）と比較し、偏差が所定値以下であればＰ６０８
に進んで車速指令値を増加させるが、所定値を超えてい
る場合には車速指令値を増加することなく、そのままメ
インルーチンに戻る（Ｐ６０９，Ｐ６１０）。すなわ
ち、目標エンジントルク値が所定値ａ１に達するまでは
車速偏差にかかわらず車速指令値を増加し、ａ１に達し
て以降は車速偏差が所定値を超えたときには車速指令値
の増加を制限するという制御が行われる。

【００５０】次の制御サイクルでは、加速指令が継続し
ていることを条件として、加速制限許可フラグがセット
されていることからＰ６０６での判定に基づき、目標エ
ンジントルク値を第２の所定値ａ２と比較する処理に入
る（Ｐ６１１）。第２の所定値ａ２は例えば最大エンジ
ントルクＴＱＥＭＡＸの７０％程度に設定されており、
目標エンジントルク値がａ２以下に低下するまではＰ６
１０以降の処理、つまり車速偏差が所定値を超えるとき
は車速指令値の増加を制限し、所定値以下のときは許容
するという処理を行う。目標エンジントルク値がａ２以
下となったときには、加速制限許可フラグをクリヤし
て、以後常に車速指令値を増加させる処理を実行する
（Ｐ６１２，Ｐ６０８）。これにより、目標エンジント
ルク値がいったん第１の所定値ａ１以上となった場合
は、以後目標エンジントルク値がａ２以下に低下するま
で車速指令値の増加制限が継続されることになる。

【００５１】図１０と図１１にこのような制御の有無に
よる効果を対比して示す。図１０は車速偏差の増加に応
じて加速制御の当初から車速指令値の増加が制限される
従来技術による加速特性であり、図示されるようにエン
ジントルクが十分に上昇する以前に車速指令値の増加が
制限されることから、加速は緩慢なものとなってしま
う。これに対して、図１１は上記実施例の制御による加
速特性を示しており、車速偏差が大きい条件下であって
も、エンジントルクが最大エンジントルクの９０％に達
するまでは車速指令値の増加を許容するので、加速当初
の立上りが良好となり、かつエンジントルクの大きい状
態で加速を継続できるので良好な加速性が発揮される。

【００５２】次に、減速制御について説明する。減速制
御についても基本的な制御内容は上記加速制御と同様で
あり、ただし目標エンジントルクの方向が加速時とは反
対であるところからエンジントルクに対する所定値の設
定等の部分において若干異なるものとなっている。

【００５３】すなわち、減速制御では、図７に示したよ
うに当初スイッチが押されて減速指令が発せられている
か否かを検出する（Ｐ７０１）。スイッチが押され続け
ている間は減速制御中であることを示すフラグ（以下こ
れを「減速制御中フラグ」という。）をセットして、車
速指令値を減少させる制御を実行し（Ｐ７０２〜），ス
イッチが離されて減速指令が終了すると、前記減速制御
中フラグの状態を見て、フラグがセットされていれば減
速終了直後であると判断されるのでその時点での実車速
Ｖspを車速指令値Ｖsprとしたのち減速制御中フラグお
よび後述する減速制限状態であるか否かを示すフラグを
クリヤして図５のメインルーチンに戻る（Ｐ７０３〜Ｐ
７０５）。減速制御中フラグがセットされていなければ
減速制御が行われていなかったものと判断してそのまま
メインルーチンに戻る。

【００５４】減速制御中フラグがセットされる減速制御
の当初では、まず車速指令値の減少制限を許可するか否
かを示すフラグ（以下これを「減速制限許可フラグ」と
いう。）を参照する（Ｐ７０６）。減速指令が発せられ
た直後はこの減速制限許可フラグはセットされていない
ので、次に目標エンジントルク値ＴＱＥＣＯＭを第１の
所定値ｄ１と比較する（Ｐ７０７）。

【００５５】ＴＱＥＣＯＭと比較する所定値ｄ１として
は、例えば最大エンジンブレーキトルクＴＱＥＭＩＮの
９０％程度の値が設定される。

【００５６】ここでＴＱＥＣＯＭ＞ｄ１つまり目標エン
ジントルク値が所定値ｄ１まで低下していない場合は、
車速指令値の減速を制限せず、前回の指令値Ｖspr(old)
から所定の減少分（０.２km/h相当分）を減じたものを
新たな車速指令値Ｖsprとしてメインルーチンに戻る
（Ｐ７０８）。これに対して、ＴＱＥＣＯＭ≦ａ１とな
ったときには、車速指令値の減少を制限する状態にある
ことを示す減速制限許可フラグをセットしたうえで、車
速偏差（Ｖspr−Ｖsp）を所定値（３km/h相当の値）と
比較し、偏差が所定値以下であればＰ７０８に進んで車
速指令値を減少させるが、所定値を超えている場合には
車速指令値を減少することなく、そのままメインルーチ
ンに戻る（Ｐ７０９，Ｐ７１０）。すなわち、目標エン
ジントルク値が所定値ｄ１に低下するまで車速偏差にか
かわらず車速指令値を減少し、ｄ１にまで低下した以降
は車速偏差が所定値を超えたときには車速指令値の減少
を制限するという制御が行われる。

【００５７】次の制御サイクルでは、減速指令が継続し
ていることを条件として、減速制限許可フラグがセット
されていることからＰ７０６での判定に基づき、目標エ
ンジントルク値を第２の所定値ｄ２と比較する処理に入
る（Ｐ７１１）。第２の所定値ｄ２は例えば最大エンジ
ンブレーキトルクＴＱＥＭＩＮの７０％程度に設定され
ており、目標エンジントルク値がｄ２以上に上昇するま
ではＰ７１０以降の処理、つまり車速偏差が所定値を超
えるときは車速指令値の減少を制限し、所定値以下のと
きは許容するという処理を行う。目標エンジントルク値
がｄ２以上となったときには、加速制限許可フラグをク
リヤして、以後常に車速指令値を減少させる処理を実行
する（Ｐ７１２，Ｐ７０８）。これにより、目標エンジ
ントルク値がいったん第１の所定値ｄ１以下となった場
合は、以後目標エンジントルク値がｄ２以上に上昇する
まで車速指令値の減少制限が継続されることになる。

【００５８】図１２と図１３にこのような制御の有無に
よる効果を対比したものである。図１２は車速偏差の増
加に応じて減速制御の当初から車速指令値の減速が制限
される従来技術による加速特性であり、図示されるよう
にエンジントルクが十分に低下する以前に車速指令値の
減速が制限されることから、減速は緩やかなものとなっ
てしまう。これに対して、図１３は上記実施例の制御に
よる減速特性を示しており、車速偏差が大きい条件下で
あっても、エンジントルクが最大エンジンブレーキトル
クの９０％に達するまでは車速指令値の減少を許容する
ので、減速当初の車速の減少が速やかになり、またエン
ジントルクが十分に低下した状態で減速を継続できるの
で良好な減速性が得られる。

【００５９】なお、上記実施例では加速指令または減速
指令が終了したときに車速指令値をその時点での実車速
にただちに更新するようにしているが、図１４に示した
ように、車速指令値を指令終了時点の実車速に向けて徐
々に変化させるようにしてもよい。加速指令終了時の車
速のアンダーシュートまたは減速指令終了時の車速のオ
ーバーシュートは、その時点で車速指令値と実車速との
偏差が著増することに原因しているから、このようにラ
ンプ状に車速指令値を変化させることにより、アンダー
シュートまたはオーバーシュートを起こしにくくなり、
したがってそれだけ車速指令値の変化の制限を緩和して
加速・減速性能をより改善することが可能になる。

【００６０】また、上記実施例は実車速を車速指令値に
一致させる制御にモデルマッチング手法を用いた例を示
したものであるが、本発明はこれに限られず、例えば図
１５に示したように周知の比例積分制御に適用しても有
効である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したとおり、第１の発明によれ
ば、定速走行制御中に加速または減速指令が発せられた
ときに、あるエンジントルク値に達したのちに車速指令
値を実車速との偏差が所定量を超えないように制限する
ものとしたので、加速または減速指令の終了にともなう
アンダーシュートやオーバーシュートを防止して安定し
た車速制御を行えると共に、加速または減速指令時の車
両の加速性能または減速性能を改善できるという効果が
得られる。また、車速指令値の制限の許否を判定する所
定値を目標エンジントルク値を基準として定めるものと
したので、エンジン機種毎のマッチングが容易であると
いう効果も得られる。

【００６２】また、第１の発明によれば、車速指令値の
制限を判定する所定値前後での制御が安定するという効
果が得られる。

【００６３】第２の発明によれば、加速または減速指令
が終了したのち、それまでの車速偏差が大きい場合には
この偏差が小さくなってから車速指令値の増減を行うよ
うにしたので、過大な偏差による影響を排除して安定し
た車速制御を行える。

【００６４】第３の発明によれば、エンジントルク値と
して車速偏差の解消に必要なエンジントルクの算出値を
用いるようにしたので、簡単な構成で制御系を構成する
ことができる。

【００６５】第４の発明によれば、エンジントルク値と
してスロットル開度の検出値に基づいて推定したエンジ
ントルク推定値を用いるようにしたので、より正確な目
標エンジントルク値に基づいて車速指令値変化量を制限
する制御を行うことができる。

【００６６】第５の発明によれば、モデルマッチング車
速制御への適用により当該車速制御をより高精度に行う
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術において車速指令値に実車速が追従で
きる場合の特性線図。

【図２】同じく車速偏差の増大に応じて車速指令値の増
加率を制限した場合の特性線図。

【図３】同じく車速指令値の制限の有無による加速度の
相違を示した特性線図。

【図４】本発明の実施例の機械的構成部分の概略構成
図。

【図５】同じく実施例の制御動作内容を示す流れ図。

【図６】同じく実施例の制御動作内容を示す流れ図。

【図７】同じくの実施例の制御動作内容を示す流れ図。

【図８】同じく実施例の車速フィードバック補償器の構
成概念図。

【図９】同じく実施例の目標エンジントルクＴerとエン
ジン回転速度Ｎｅとから目標スロットル開度Ｔvorを与
えるエンジンの非線形特性データマップ図。

【図１０】従来技術の制御により加速制御時に車速偏差
に基づき常に車速指令値の増加率が制限された場合の特
性線図。

【図１１】本発明の実施例の制御により加速制御時に車
速指令値の増加率の制限が規制された場合の特性線図。

【図１２】従来技術の制御により減速制御時に車速偏差
に基づき常に車速指令値の減少率が制限された場合の特
性線図。

【図１３】本発明の実施例の制御により減速制御時に車
速指令値の減少率の制限が規制された場合の特性線図。

【図１４】同じく車速指令値の制御に関する他の実施例
を示す制御特性線図。

【図１５】同じく実車速を車速指令値に一致させる制御
系の他の実施例の構成概念図。

【図１６】本発明の構成を示すブロック図。

【図１７】本発明の他の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

Ａ 実車速検出手段 Ｂ 車速指令値設定手段 Ｃ 目標エンジントルク値算出手段 Ｄ スロットル開度指令手段 Ｅ 加減速スイッチ Ｆ 車速指令値更新手段 Ｇ 車速指令値増減量制限手段 Ｈ スロットル開度検出手段 Ｉ エンジントルク推定手段 １ 定速走行制御のコントロールユニット ２ スイッチ群 ３ エンジンのスロットル弁 ８ 車速センサ ９ スロットル開度センサ １０ 負圧型アクチュエータ １１ クランク角センサ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−77535（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−279735（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−175532（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−114543（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−92738（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−309830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−136534（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−32155（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−48635（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 31/00 B60K 41/00 - 41/28 F02D 9/02 331 F02D 29/02 301 F02D 41/14 320

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行速度を検出する実車速検出手
   段と、運転者が希望する車速を車速指令値として設定す
   る車速指令値設定手段と、実車速が車速指令値に追従す
   るために必要な目標エンジントルクを算出するエンジン
   トルク算出手段と、エンジントルク算出値に対応するス
   ロットル開度を算出してスロットル開度指令信号を出力
   するスロットル開度指令手段と、運転者の操作により加
   速指令または減速指令を選択的に発する加減速スイッチ
   と、前記車速指令値を、加速指令が発せられている間は
   所定量づつ増加させ、減速指令が発せられている間は所
   定量ずつ減少させると共に加速または減速指令が終了し
   たときの検出車速を車速指令値として更新する車速指令
   値更新手段と、 加速指令が発せられている間にエンジントルク値が所定
   値ａ１を上回ったときには、前記車速指令値更新手段に
   よる車速指令値の増加を、減速指令が発せられている間
   にエンジントルク値が所定値ｄ１を下回ったときには、
   前記車速指令値更新手段による車速指令値の減少を、そ
   れぞれ実車速との偏差が一定値を超さない範囲でのみ許
   容する車速指令値増減量制限手段とを備え、かつ前記車速指令値増減量制限手段は、エンジントルク
   値が所定値ａ１を上回ったのちは、該エンジントルク値
   が前記所定値ａ１よりも小さく設定された所定値ａ２を
   下回るまで、エンジントルク値が所定値ｄ１を下回った
   のちは、該エンジントルク値が前記所定値ｄ１よりも大
   きく設定された所定値ｄ２を上回るまで、それぞれ車速
   指令値変化の制限を継続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。
2. 【請求項２】 車速指令値増減量制限手段は、加速指令
   が発せられている間は、エンジントルク値が所定値ａ１
   を上回るまでに生じた車速指令値と実車速との偏差が一
   定値以内になるまで、減速指令が発せられている間は、
   エンジントルク値が所定値ｄ１を下回るまでに生じた車
   速指令値と実車速との偏差が一定値以内になるまで、そ
   れぞれ車速指令値を変化させないように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用定速走行装
   置。
3. 【請求項３】 車速指令値増減量制限手段は、エンジン
   トルク算出手段からのエンジントルク算出値をエンジン
   トルク値としてこれに基づき車速指令値の増減量の制限
   域を判定するように構成されていることを特徴とする請
   求項１または請求項２の何れかに記載の車両用定速走行
   装置。
4. 【請求項４】 車速指令値増減量制限手段は、実スロッ
   トル開度を検出する手段と、このスロットル開度検出値
   に基づいてエンジントルクを推定するエンジントルク推
   定手段とを備え、このエンジントルク推定値をエンジン
   トルク値としてこれに基づき車速指令値の増減量の制限
   域を判定するように構成されていることを特徴とする請
   求項１または請求項２の何れかに記載の車両用定速走行
   装置。
5. 【請求項５】 車速指令値に実車速が予め設定した規範
   モデルの応答特性に沿って一致するように、スロットル
   開度を制御するモデルマッチング車速制御手段を備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載
   の車両用定速走行装置。