JPH02258428A - 車両用定速走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両を自動的に定速走行させろための車両用
定速走行装置に関する。

（従来技術） 高速道路等においてアクセル操作なしで車両を一定速度
で走行させる手段として、例えば特開昭６０−２５５５
３４号公報に記載されているような車両用定速走行装置
が従来から知られている。

この定速走行装置は、エンジンの出力調整手段（例えば
スロットル弁）を駆動するアクチュエータを設け、この
アクチュエータを各種のスイッチ操作に応じたモードで
制御して車速の調整を行うものであって、アクチュエー
タとしては、モータあるいは負圧式アクチュエータが用
いられる。そして、上記スイッチとしては、定速走行を
選択するためのメインスイッチ（電源スィッチ）１通常
走行中、メインスイッチがオンの状態でスイッチオンす
ることにより定速走行の目標車速をセットするセットス
イッチ、定速走行中、例えば車間距離が開きすぎた場合
に、運転者が押し続けることによってアクチュエータを
加速モードで作動させて車速を上げ、離した時点で新た
な目標車速をセットする加速スイッチ（通常は、セット
スイッチがこれを兼ねる）、逆に車間距離が狭まった場
合等に、運転者が押し続けることにより減速モードとし
て車速を下げ、離した時点の車速を新たな目標値として
セットするコーストスイッチがある。また、定速走行装
置では、通常、定速走行中にブレーキを踏んだり、クラ
ッチ操作を切ったりしたときには、キャンセルモードと
なって通常のアクセル操作の状態に戻るよう構成され、
その場合に、キャンセル後、元の設定に戻して定速走行
を行わせるためのリジュームスイッチが設けられている
。

ところで、このような従来の車両用定速走行装置におい
ては、定速走行中、加速スイッチが押され、車速が上が
って加速スイッチが離されると、その離した直後からＰ
ＩＤ制御等による定車速制御が行われるが、この場合、
運転者は、例えば車速メータを見ていて、希望車速にな
ったところで加速スイッチを離すという操作を行うのが
普通であって、その時のスロットル開度というのは、そ
の離した時点の車速を目標値とするＰＩＤ制御にとって
は通常大きすぎるものとなっている。そのため、加速ス
イッチを離した後、スロットル弁が適正な開度まで閉じ
るまでに時間がかかり、その間に車速か目標値を大きく
上回ってしまう、つまり、オーバーシュートを起こして
しまうという問題がある。とくに、アクチュエータとし
てモータが用いられる場合には、加速モードにおいてス
ロットル弁がかなり大きく開かれるし、また、ＰＩＤで
戻すために、上記オーバーシュートが大きくなってしま
う。

また、従来の装置では、コーストスイッチの操作によっ
て車速を落としたときにも同様の現象が起こり、このと
きは、コーストスイッチを離したときのスロットル開度
が小さすぎることになって、アンダーシュートが発生し
ていた。

（発明の目的） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、車
両用定速走行装置において、加速スイッチあるいはコー
ストスイッチによる車速変更操作終了時のオーバーシュ
ートあるいはアンダーシュートを防止することを目的と
する。

（発明の構成） 本発明は、車両用定速走行装置における車速変更操作終
了時に、スロットル開度を一旦その車速変更操作終了時
の車速に対応した適正な位置にもっていき、その適正な
スロットル開度を基準に定速走行制御を再開できるよう
にしたものであって、その構成は第１図に示すとおりで
ある。すなわち、本発明に係る車両用定速走行装置は、
エンジンの出力を調整するエンジン出力調整手段と、こ
のエンジン出力調整手段を駆動するアクチュエータと、
エンジンにより駆動される車両の目標車速を設定する目
標車速設定手段と、設定された車速を運転者の操作によ
り変更する車速変更操作手段と、実際の車速を検出する
車速検出手段と、検出された車速と目標車速との偏差に
基づいてアクチュエータを制御し車両を定速走行状態に
維持する定速走行制御手段とを備えた車両用定速走行装
置において、車速変更操作手段による車速変更操作終了
を検出する車速変更操作終了検出手段と、車速変更操作
終了時に、その車速変更操作終了時の車速に対応するス
ロットル位置にアクチュエータを制御するスロットル位
置制御手段と、このスロットル位置制御手段によるスロ
ットル位置制御の終了を待って定速走行制御装置による
車速制御を再開する定速走行制御再開手段を設けたもの
である。

（作用） 定速走行中、運転者が車速変更操作手段を操作すると、
車速が変更され、また、車速変更操作か終了したとき、
その終了時の車速に対応するスロットル位置にアクチュ
エータが制御されて、エンジン出力調整手段の制御位置
すなわちスロットル位置が車速に対応した適正な位置ま
で戻される。そして、そのスロットル位置を基準として
、実際の車速と目標車速との偏差に基づく定速走行制御
が再開され、アクチュエータの制御によってエンジン出
力調整手段が駆動され、新たな目標車速への車速制御が
行われる。

車速変更操作終了時、エンジン出力調整手段はその時の
車速に対する適正なスロットル開度をかなり越えて高開
度となったり（加速時）、また、逆に低開度となったり
（減速時）、という現象があり、そのままでは車速のオ
ーバーシュートあるいはアンダーシュートが大きくなる
。しかし、本発明によれば、車速変更操作終了時に、エ
ンジン出力調整手段がその時点の車速に対応した適正な
スロットル位置に戻され、そのスロットル位置を基準と
して定速走行制御手段によるアクチュエータ制御が再開
されるので、オーバーシュートあるいはアンダーシュー
トは小さく抑えられる。

（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明の一実施例に係る車両構造の概略図で
ある。この図に示すように、車両１前部のエンジンルー
ム内にエンジン２が搭載され、これに変速機３が一体に
連結されている。また、車室側にはアクセルペダル４．
シフトレバ−５等が配設されている。そして、エンジン
ルーム内には、エンジン２のスロットル弁６をアクセル
ワイヤ７を介して開閉駆動するアクチュエータ８と、こ
れを制御する制御ユニット９が配設され、スピードメー
タ１０内には車速センサ１０ａ　（図示せず）が、また
、インスツルメントパネルＩＩ前面には、運転者の操作
によって上記制御ユニット９に定速走行のための各種モ
ードの指令信号を出力する操作スイッチＩ２およびイン
ジケータランプ１３が配設されている。

操作スイッチ１２は、上方へ操作することによりキャン
セル後に定速走行へ復帰させるためのリジュームスイッ
チとして機能し、また、下方へ操作することにより定速
走行中に減速させるためのコーストスイッチとして機能
するレバー１４と、このレバー１４に付設されたメイン
スイッチ（電源スィッチ）１５と、やはりレバーＩ４に
付設され定速走行の速度をセットするセットスイッチ１
６とで構成されている。

そして、これらアクチュエータ８．制御ユニット９．車
速センサｌｏａ、操作スイッチ！２等が車両用定速走行
装置１７を構成している。

アクチュエータ８は、第３図に示すように、モータ１８
と、遊星歯車を有する電磁クラッチ１９とで構成されて
いる。モータ１８は前記制御ユニット９によって制御さ
れ、電源の極性を変えて正・逆転する。電磁クラッチ１
９は、電源オンで固定されオフでフリー状態となるイン
ターナルギヤ２０と、ドライブシャフト２１に遊嵌され
たサンギヤ２２と、ドライブシャフト２１の一端に固定
されたピニオンキャリア２３に回転自在に支持されて上
記インターナルギヤ２０およびサンギヤ２２と噛み合う
一対のピニオンギヤ２４．．２４と、サンギヤ２２と一
体連結されたウオームホイール２５と、このウオームホ
イール２５と噛み合ってモータ１８の回転力を伝えるウ
オームギヤ２６とで成されている。そして、ドライブシ
ャフト２１の他端にはアクセルワイヤ７を固定するレバ
ー２７が取り付けられている。また、加速・減速の連続
モードによるモータ１８の焼損を避けるため、全開・全
閉時にモータ電源をカットする２個のリミットスイッチ
２８．２８が配設されている。

モータ１８が回転すると、ウオームギヤ２６を介してウ
オームホイール２５が回転し、サンギヤ２２が回転する
。そして、このとき電磁クラッチ１９がオンでインター
ナルギヤ２０が固定された状態にあれば、ピニオンギヤ
２４，２４を介してビニオンキャリア２３が回転し、ド
ライブシャフト２１に回転力が伝達されてアクセルワイ
ヤ７が作動される。また、電磁クラッチ！９がオフであ
れば、インターナルギヤ２０が空転し、したがって、モ
ータ１８の回転力はドライブシャフト２１に伝達されな
い。

次に、この定速走行装置の基本的な作動を第４図に示す
制御回路に基づいて説明する。

まず、通常のアクセル操作で走行中、メインスイッチ１
５をオンにし、所定の車速領域（例えば４０〜ｌ００１
ｕａ／ｈ）においてセットスイッチ１６をオンにすると
、制御ユニット９内の車速記憶設定回路３Ｉにその時の
車速が記憶される。同時にスイッチングモード回路３２
は通常加速モードとなり、Ｔ　ｒ　＋、　Ｔ　ｒ　ｓの
両トランジスタがオンとなって、Ｒｙｌで示すリレーか
電源側にオンする。

このとき、Ｔ　ｒ　ｓがオンであることによって、電磁
クラッチ１９のソレノイド２９に通電され、電磁クラッ
チ１９がオンとなる。そして、Ｒｙｌが電源側にオンで
あることによって、モータ１８が正転方向つまりアクセ
ルワイヤ７を引っ張る方向に回転し、それによってスロ
ットル弁６が開方向に駆動される。そして、車速が上記
記憶設定された目標車速に達すると、スイッチングモー
ド回路３２がホールドモードに切り換えられ、Ｔｒ＋が
オフとなり（Ｔｒｓはオンのまま）、Ｒｙｌはオフとな
ってモータ１８が停止する。そして、この状態で電磁ク
ラッチ１９のウオームギヤ２６とウオームホイール２５
の噛み合い力によりアクセルフイヤ７が保持され、定速
状態が保たれる。

定速走行中、制御ユニット９は、道路状況等による車速
変化を補正するため、車速センサによって検出された実
際の車速と記憶設定された目標車速との比較演算を常に
行っている。そして、車速か目標値より低いときは、ス
イッチングモード回路３２を通常加速モードとし、モー
タを正転方向に作動させてアクセルワイヤ７を引っ張り
、また、車速か高いときは、減速モードとし、モータ１
８を逆転させてアクセルワイヤ７を戻すようにし、これ
らの動作の繰り返しによって定速走行を維持する。

また、ある任意の車速で定速走行中に設定車速を高くし
たい場合、セットスイッチ１６を押し続けると制御ユニ
ット９内のスイッチングモード回路３２が通常加速モー
ドとなり、アクセルワイヤ７が引っ張られて車速が上が
る。そして、セットスイッチ１６を離した時点で、その
時の車速が記憶設定回路３１に記憶され、それ以降はこ
の新たな設定車速を目標値とした定速走行制御が行われ
る。

逆に、設定車速を低くしたい場合は、コーストスイッチ
ｌ　４．　ｂをオンし続ける。この間、スイッチングモ
ード回路３２は減速モードとなって、Ｔｒ、で示すトラ
ンジスタがオンとなり、また、Ｒｙ、で示すリレーもオ
ンとなって、モータＩ８が逆転方向つまりアクセルワイ
ヤ７を戻す方向に作動し、車速か下がる。そして、コー
ストスイッチ１４ｂをオフにした時点で、その時の車速
か記憶され、この設定車速によって以降の定速走行制御
が行われる。

また、定速走行中にブレーキを踏むか、クラッチを切る
かのいずれかの操作を行ったことが、ストップスイッチ
３３．クラッチスイッチ３４の信号によって検出された
とき等、定速制御を解除すべき状態が検出されたときは
、スイッチングモード回路３２はキャンセルモードとな
り、アクチュエータ８内の電磁クラッチ１９がオフとな
ってアクセルワイヤ７は完全に通常のアクセル操作の状
態となる。ただし、記憶設定回路３１にはキャンセル前
の車速か記憶されたままとなる。その後、アクセル４の
操作によって車速を約４０ｋｍ／ｈ以」二に保ち、リジ
ュームスイッチ＋４ａをオンすると、再びキャンセル１
７１の設定車速による定速走行制御の状態に戻る。

第５図は、上記基本制御回路を含むこの実施例の車両定
速走行装置１７の回路構成を機能ブロフク図によって示
すものである。この図で、定速走行制御部は、第４図の
上記スイッチングモード回路３２．トランジスタＴｒ＋
、Ｔｒｔおよびリレー１１ｙ＋、Ｒｙｔの各機能を含み
、さらに、車速変更のためのセットスイッチ１６の操作
開始時あるいはコーストスイッチ＋　４．　ｂの操作開
始時にスロットル開度を所定量増減しくセットスイッチ
１６をオンしたときはスロットル開度を増やし、コース
トスイッチ＋４ｂをオンしたときはスロットル開度を減
らす）、その後、さらに一定値ずつスロットル開度を増
減し、操作が終了した時点では、逆に所定量だけスロッ
トル開度を戻すようなスロットル位置制御を行う。

第６図は、定速走行時にセットスイッチ１６を操作した
ときの上記スロットル位置制御を示すタイムチャートで
ある。同図の■で加速スイッチ（セットスイッチ１６）
がオンになると、まず、加速感を高めるためにスロット
ル開度が所定ｆｆ１（Ｉ（、）増大され、その後、さら
に一定値ずつ開度が大きくされる。そして、■でアクセ
ルスイッチがオフになると、その時の車速に対応するス
ロットル開度を第７図のマツプから読み取り、そのスロ
ットル開度になるよう、見込み制御によってスロットル
開度が所定１Ｈ−ｉｔだけ小さくされる。その後は、通
常のＰＩＤ制御による定速走行制御が行われる。

第８図は、加速スイッチによる車速変更時のスロットル
開度および車速の変化特性を示すデータであって、同図
（ａ）は従来装置の制御特性を示し、一方、（ｂ）は、
この実施例の装置の制御特性を示す。従来の装置におい
ては、加速領域が終わり定速走行の車速制御領域に入っ
た時、スロットル開度はＰＩＤによりモータによって閉
じ側に駆動され、その閉弁速度が遅いため、過大なスロ
ットル開度が続いてＤで示すような大きなオーバーシュ
ートが発生する。それに対し、上記実施例の場合は、加
速領域が終わると、まず、スロットル位置制御によって
スロットル開度は速やかに適正開度まで落とされ、その
際、車速のオーバーシュートは、図示するように極めて
小さくなる。

第９図はこの実施例の上記制御を実行するフローチャー
トである。

スタートすると、まず、加速スイッチがオンであるかど
うかを見る。そして、オンでなければ、定常の定速走行
制御に行く。

また、加速スイッチがオンであれば、つぎに、第６図に
おける所定値Ｈ１を演算し、現在のスロットル開度θ。

に上記Ｈ１に対応する開度θＨ、を加えたスロットル開
度θを設定して、その設定開度θにスロットル位置を制
御する。

そしてつぎに、加速スイッチが依然としてオンであるか
どうかを見て、オンであれば、一定ｆｉｌＫずつスロッ
トル開度θを大きくする。

また、加速スイッチがオンでなくなれば、まず、第６図
の所定値Ｈ７を演算し、つぎに、現在のスロットル開度
θに上記Ｈ、に対応する開度θＨ、を加えたスロットル
開度θを設定して、その設定開度θにスロットル位置を
制御する。そして、定常走行制御に移る。また、キャン
セル信号を判定し、キャンセルスイッチオンということ
であればキャンセルモードの制御に行く。

つぎに、第１０図〜第１２図によって本発明の第２の実
施例を説明する。

この実施例の車両用定速走行装置は、加速スイッチ（セ
ットスイッチ１６）を操作したとき、定ｇ加速を行う、
つまり、車速変化（加速度）をフィードバックして所定
加速度で車両を加速するような制御を行うものである。

すなわち、加速スイッチがオンになったとき所定ｆｆ１
ｈ、たけスロットル開度が大きくされ、その後は、加速
度が一定値Ｋに達するまでは、第１１図に示す時間の関
数ｆ（ｔ）で徐々に小さくなる所定値θ、たけスロット
ル開度０を大きくしていく。

そして、このように定ｇ加速を行うしのにおいて、加速
スイッチがオフになった時には、定速走行制御に移る前
にその時点の車速に対応するスロットル開度を予想して
所定ｆｆ１ｈｔだけやはりスロットル開度を落とすが、
この実施例の場合は、定ｇ加速であるので、ｈ　２−ｈ
　ｌとすることで、適正なスロットル開度が得られる。

なお、この実施例のその他の構成および機能は先の実施
例と同様である。

第１２図は、上記第２の実施例の制御を実行するフロー
チャートである。

スタートし、まず、加速スイッチがオンであるかどうか
を見る。そして、オンでなければ、定常の定速走行制御
に行く。

また、加速スイッチがオンであれば、つぎに、第１０図
の所定値ｈ１を演算し、このｈｌに対応する開度θ）〕
１を現在のスロットル開度θに加えたスロットル開度θ
を設定して、その設定開度θにスロットル位置を制御す
る。

つぎに、加速スイッチが依然としてオンであるかどうか
を見て、オンであれば、車速Ｖを人力し、加速αを演算
する。

そして、α−Ｋ（一定値）であるかどうかを見て、イエ
スであれば、加速スイッチが依然オンであるかどうかを
判定するステップに戻り、ノーであれば、第１１図に示
す所定値θ、工を加えた新たなスロットル開度θを設定
して、その開度θにスロットル位置を制御する。

また、加速スイッチがオンでなくなったということであ
れば、その時点のスロットル開度θを上記θＨ、分だけ
小さくしたスロットル開度θを設定し、その開度θにス
ロットル位置を制御する。

そして、定常走行制御に移る。

そして、その後は、キャンセル信号の判定を行い、キャ
ンセルスイッチオンであればキャンセル制御を行う。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、車両用定速
走行装置において、加速スイッチがオフになったときに
は速やかにスロットル開度を適正開度まで落として車速
のオーバーシュートを抑えることかでき、また、コース
トスイッチがオフになったときには速やかにスロットル
開度を適正開度まで上げてアンダーツニートを抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の第１の
実施例に係る車両構造の概略図、第３図は同実施例にお
けるアクチュエータの部分破砕斜視図、第４図は同実施
例の基本制御回路図、第５図は同実施例の制御回路を示
す機能ブロック図、第６図は同実施例の制御を示すタイ
ムチャート、第７図は同実施例の制御に用いられるマツ
プ、第８図は同実施例によって得られる制御特性を従来
装置の場合と対比して示す特性図、第９図は同実施例の
制御を実行するフローチャート、第１０図および第１１
図は本発明の第２の実施例の制御を示すタイムチャート
、第１２図は同実施例の制御を実行するフローチャート
である。 １；車両、２：エンジン、６：スロットル弁、８：アク
チュエータ、９：制御ユニット、１０ａ：車速センサ、
１４ｂ：コーストスイッチ、１６：セットスイッチ、１
７：車両用定速走行装置。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジンの出力を調整するエンジン出力調整手
   段と、該エンジン出力調整手段を駆動するアクチュエー
   タと、当該エンジンにより駆動される車両の目標車速を
   設定する目標車速設定手段と、設定された車速を運転者
   の操作により変更する車速変更操作手段と、実際の車速
   を検出する車速検出手段と、検出された車速と前記目標
   車速との偏差に基づいて前記アクチュエータを制御し車
   両を定速走行状態に維持する定速走行制御手段とを備え
   た車両用定速走行装置において、前記車速変更操作手段
   による車速変更操作終了を検出する車速変更操作終了検
   出手段と、車速変更操作終了時に、その車速変更操作終
   了時の車速に対応するスロットル位置に前記アクチュエ
   ータを制御するスロットル位置制御手段と、該スロット
   ル位置制御手段によるスロットル位置制御の終了を待っ
   て前記定速走行制御装置による車速制御を再開する定速
   走行制御再開手段を設けたことを特徴とする車両用定速
   走行装置。