JPH03273938A - 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、車両用定速走行装置に関するものであり、さ
らに詳細には、登板走行状態における自動変速機の変速
制御を登板路の長さに応じて好適に行うことができる車
両用定速走行装置に関するものである。

先行技術 エンジンのスロットルバルブの開度を、実車速と目標車
速との偏差に応じて制御することによって、車両を設定
車速で走行させるようにした車両用定速走行装置が知ら
れている（たとえば、特開昭５９＝１９２１１４号公報
など）。

この種の車両用定速走行装置は一般に、車両の登板時又
は降板時に、自動変速機の変速タイミングを、実車速と
目標車速との偏差、スロットル開度及び変速禁止タイマ
ーの設定時間などによって補正し、これによって、登板
走行状態又は降板走行状態における所望の車速制御を確
保していたく特公昭６２−３６８８９号公報、特開昭６
３−１３７０３７号公報など）。

例えば、成る定速走行装置は、車両が登板路に進入した
ときに、真速偏差及びスロットル開度などに基づいて自
動変速機をシフトダウンして、車両の加速性能を向上し
、シフトダウン後、所定時間経過したときに、自動変速
機をシフトアップして、実車速に対応した変速段で速度
制御を行うように構成されていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような定速走行装置においては、シ
フトアップのタイミングが予め所定の登板路を想定して
設定されていることから、登板路が予め想定された走行
距離よりも長い場合、車両が登板路を脱する前に自動変
速機がシフトアップされてしまい、車両の失速を補償す
るためのシフトダウンが繰り返されて、自動変速機の変
速ハンチングが生起することがあった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、登板走
行状態における最適な自動変速機のシフトアップタイミ
ングを選択し、上記ハンチングを防止することができる
車両用定速走行装置を提供することを目的としている。

課題を解決するだめの手段及び作用 本発明は、上記目的を達成するた於に、実車速と目標車
速との偏差に基づいて、該実車速が前記目標車速に収束
するようにスロットルバルブのスロットル開度を制御す
る車両用定速走行装置において、前記実車速が前記目標
車速よりも所定値以上低下したときに自動変速機をシフ
トダウンさせるシフトダウン手段と、該シフトダウン後
にスロットル開度の開閉状態をファジー理論によって演
算し、スロットル開度の定常状態を判定したときに、前
記自動変速機をシフトアップするシフトアップ手段を有
する、ことを特徴とする車両用定速走行装置を提供する
。

上記構成の定速走行装置によれば、車両が登板路に進入
して実車速が大きく低下したとき、シフトダウン手段が
自動変速機をシフトダウンし、車両の加速性を確保する
。また、シフトアップ手段は、上記シフトダウン後に、
スロットル開度が、低開度で安定した状態、即ち、定常
状態にあることを、ファジー理論に基づいて判定すると
、自動変速機をシフトアップする。従って、車両が登板
路を脱出し、走行抵抗の軽減に伴って、スロットルバル
ブが大きく閉じて安定したときに、自動変速機がシフト
アップされるので、車両の登坂路脱出前にシフトアップ
が実行されることなく、登坂路脱出後の最適なタイミン
グでシフトアップが実行される。

実施例 以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例につき、詳
細に説明を加える。

第１ｖＡは、本発明の実施例に係る定速走行装置を備え
たエンジンの全体概略図であり、第１Ａ図は、第１図に
示すスロットルバルブアクチュエータの拡大縦断面図で
ある。

第１図において、エンジン１の吸気通路２には吸入空気
量を調整するスロットルバルブ３が設はラレ、このスロ
ットルバルブ３は、スロットルバルブアクチニエータ４
により開閉駆動され、その開度が制御される。また、自
動変速機５は、複数の変速用ソレノイド６ａ、６ｂ、６
Ｃとロックアツプ用ソレノイド７とを有し、変速用ソレ
ノイド５ａ、　６ｂ、５ｃのオン、オフの組み合わせに
より、図示しない油圧回路が切換えられて、図示しない
複数の油圧締結素子が選択的に締結され、これによって
、変速機構が複数の変速段に操作される。また、ロック
アツプ用ソレノイド７のオン、オフによって、図示しな
いトルクコンバータ内のロックアツプクラッチ（図示せ
ず）が、締結または解放されるように構成されている。

第１Ａ図に示すように、スロットルバルブアクチニエー
タ４は、エンジン１の負圧を蓄積するための負圧室４１
と、大気と連通している大気室４２と、負圧室４１に導
入されるエンジン１の負圧によって作動されるダイアフ
ラム４３と、ダイアフラム４３を矢印Ａと逆方向に付勢
しているスプリング４４と、ダイアフラム４３に連結さ
れたロッド４５と、ロッド４５とスロットルバルブ３と
を作動的に連結しているスロットルワイヤ４６と、大気
と連通しているリリース管路４７ａと、リリース管路４
７ａと負圧室４１とを連通可能な電磁比例式のリリース
制御弁４７と、エンジン１の負圧が供給されるプル管路
４８ａと、プル管路４８ａと負圧室４１とを連通可能な
電磁比例式のプル制御弁４８とから略構成されており、
リリース制御弁４７及びプル制御弁４８のソレノイドを
デニーティ制御することによって負圧室４１に対するエ
ンジン１の負圧を給排制御することにより、ダイアフラ
ム４３及びロッド４５を矢印Ａ方向に往復動させ、スロ
ットルワイヤ４６を介してスロ。

ットルバルブ３を開閉作動させるようになっている。

第１図に示すように、コントロールユニット８が設けら
れ、車速を検出する車速センサ９からの車速信号Ｖｎ、
アクセルペダル１０の踏み込み量をアクセル開度の形で
検出するアクセルセンサ１１からのアクセル開度信号α
、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ１２からの
ブレーキ信号ＢＲ，スロットルバルブ３の開度を検出す
るスロットルバルブ開度センサ１３からのスロットル開
度信号Ｔ、自動変速機５の変速位置を検出するギアポジ
ションセンサ１４からのギアポジション信号ＧＰおよび
モードスイッチ１５からの変速モー）’信号Ｍが、コン
トロールユニット８にそれぞれ入力サレる。コントロー
ルユニット８は、スロットルバルブアクチニエータ４、
自動変速機５の各変速ソレノイド５ａ、５ｂ、６Ｃおよ
びロックアツプ用ソレノイド７に、それぞれ、スロット
ルバルブ制御信号Ａ１変速制御信号Ｂおよびロックアツ
プ制御信号Ｃを出力している。スロ７）ルバルブ制御信
号Ａは、スロットルバルブアクチュエータ４のリリース
制御弁４７及びプル制御弁４８にそれぞれ入力されるリ
リース制御信号Ａ１及びプル制御信号Ａ２とからなり、
リリース制御信号Ａ。

及びプル制御信号Ａ２は、そのデニーティ比によってリ
リース制御弁４７及びプル制御弁４８の各開度を可変制
御するパルス信号である。

コントロールユニット８には又、定速走行操作スイッチ
であるメインスイッチ１６、セットスイッチ１７、リジ
ュームスイッチ１８およびコーストスイッチ１９からの
操作信号ＳＷＩ、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４が、それぞれ
、入力される。なお、メインスイッチ１６は、定速走行
装置の電源をＯＮにしてシステム全体をスタンバイ状態
にするた必のものであり、セットスイッチ１７は、希望
する目標車速Ｖ。を設定するためのものであり、リジュ
ーム（自動復帰）スイッチ１８は、定速走行制御を解除
した後に、再び解除前の目標車速Ｖ。で定速走行を行う
ためのものであり、コーストスイッチ１９は、定速走行
制御中に所望の減速を行うためのものである。

第２図は、第１図に示すコントロールユニットの部分構
成を示す概略ブロック図である。また、第３図は、本例
の定速走行装置を備えた車両の登板走行状態における一
般的な車速特性及びスロットル開度特性を示す線図であ
る。

第２図に示すように、コントロールユニット８は、実車
速Ｖｎなどに基づいて目標スロットル開度Ｔｏを設定し
て、スロットルバルブアクチュエータ４を作動する自動
速度制御手段と、実車速Ｖｎ及びスロー／　）ル開度Ｔ
Ｈなどに基づいて自動変速機５を変速制御する変速制御
手段と、車両の登坂路進入時に自動変速機５のシフトダ
ウンを判定する４−３判定手段と、車両の登坂路脱出時
に自動変速機５のシフトアップを判定する３−４判定手
段とを備えている。

自動速度制御手段は、車速信号Ｖｎ、アクセル開度信号
α、ブレーキ信号ＢＲ、スロットル開度信号Ｔ及び操作
信号ＳＷＩ、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４が人力され、これ
らの信号に基づいて、目標車速ｖＯ及び制御モードを設
定し、設定された目標車速Ｖｏ及び制御モードに従って
目標スロットル開度Ｔ、を決定する。自動速度制御手段
は、スロットルバルブ３の開度が、決定された目標スロ
ットル開度Ｔ０となるように、スロットルバルブアクチ
ニエータ４に対してリリース制御信号Ａ１及びプル制御
信号Ａ２を出力する。また、自動速度制御手段は、目標
車速ｖＯと実車速Ｖｎとの車速偏差ΔＶを、シフトダウ
ン判定用として、４→３判定手段に入力する。

自動速度制御手段は、定速走行制御を含む自動速度制御
（ＡＳＣ）を実行する条件が成立しているとき、即ち、
メインスイッチ１６がオンで、シフト位置がＤレンジで
、車速か所定値、たとえば、４０ｋｍ／ｈ以上の場合に
は、自動速度制御条件が満たされたと判定して、自動速
度制御手段による自動速度制御を実行し、操作信号ＳＷ
Ｉ、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、アクセル開度信号α及び
ブレーキ信９号ＢＲに応じて、車速フィードバック制御
モード、加速モードなどのモード設定制御を行い、各モ
ードに対応した目標スロットル開度Ｔ０を設定する。他
方、上記条件の少なくとも一つが充足されていていない
場合には、自動速度制御条件が満たされていないと判定
し、また、ブレーキが作動された場合には、上記条件が
満たされていても、自動速度制御が解除されたと判定し
、通常のスロットルバルブ開度制御に移行し、アクセル
ペダル操作量に基づいて、目標スロットル開度Ｔ０を設
定制御する。更に、自動速度制御手段は、設定された目
標スロットル開度Ｔ０に対応するスロットルバルブ制御
信号Ａ１即ち、リリース制御信号Ａ＋又はプル制御信号
Ａ２をスロットルバルブアクチュエータ４に出力して、
スロットルバルブ３の開度を目標スロットル開度Ｔ。に
作動する。

上記車速フィードバック制御モードの詳細ルーチンは省
略するが、実車速Ｖｎと目標車速ｖ０との偏差および実
車速Ｖｎの変化量などに基づいて、ＰＩ−ＰＤ演算など
により、目標車速Ｖ。に収束させるために必要なスロッ
トル開度Ｔｖを演算し、これを目標スロットル開度Ｔ。

に設定して、フィードバック制御が行われる。この車速
フィードバック制御の実行中に、ブレーキが操作される
と、車速フィードバック制御を停止して、通常のスロッ
トルバルブ開度制御モードに移行する。

上記の通常のスロットルバルブ開度制御モードの詳細ル
ーチンは省略するが、アクセル開度αを検出し、変速モ
ードＭ（エコノミー、ノーマノペパワー）に対応するマ
ツプを選択して、アクセル開度αに対するギアポジショ
ンに応じた基本スロットルバルブ開度を求め、これに、
アクセルペダル踏み込み速度補正、車速補正、水温補正
などの各種補正を行って、目標スロットルバルブ開度Ｔ
。

を設定する。

さらに、定速走行制御実行中に、アクセルペダル１０が
、その開度αが所定値α。以上、たとえば、５％以上、
操作されると、アクセル加速モードに移行する。このア
クセル加速モードの詳細ルーチンは省略するが、それま
での車速フィードバック制御における目標車速ｖ０に対
応する目標スロットル開度を入力するとともに、踏込ま
れたアクセルペダル開度αに対応する基本スロットル開
度を求め、両者の和を目標スロットル開度Ｔ０として設
定する。

変速制御手段は、車速信号Ｖｎ、アクセル開度信号α、
スロットル開度信号Ｔ１ギアポジション信号ＧＰ及び変
速モード信号Ｍが入力され、これらの信号に基づいて、
変速判定及びロックアツプ判定を行い、自動変速機５の
変速ソレノイド６ａｓ６ｂ、６ｃおよびロックアツプ用
ソレノイド７に変速制御信号Ｂ及びロックアツプ制御信
号Ｃを出力して、自動変速機５の変速制御を行う。また
、変速制御手段は、３→４判定手段及び４→３判定手段
からの３→４信号及び４→３信号によって、シフトアッ
プ及びシフトダウンをそれぞれ実行する。

４→３判定手段は、目標車速Ｖｏと実車速ｖＯとの車速
偏差ΔＶが人力され、実車速Ｖｎの低下によって、車速
偏差ΔＶが拡大したときに、３速へのシフトダウンを判
定し、シフトダウンを判定したときに、４−３信号を変
速制御手段に入力して、変速制御手段に自動変速機５の
シフトダウンを指令する。

３−４判定手段には、４→３判定手段の４−３信号と、
スロットルバルブセンサ１３からのスロットル開度信号
Ｔとが入力される。３→４判定手段は、スロットル開度
信号Ｔに基づいて、スロットルバルブ３の開閉作動状態
、即ち、スロットル開度ＴＨ及びスロットル開度ＴＨの
変化率ｄＴを検出する。３→４判定手段は、４−３信号
に基づいて、４−３判定手段が自動変速機５のシフトダ
ウンを指令したか否かを認識した後に、かかるスロット
ル開度ＴＨ及び変化率ｄＴによって、スロットル開度の
低開度安定状態、即ち、定常状態を検出すると、車両が
登板路を脱出したものと判定して、３−４信号を変速制
御手段に人力し、変速制御手段に自動変速機５のシフト
アップを指令する。

第３図に示すように、車両が走行路り又はＬ′を走行す
るとき、走行路りの登板路１又はＳに進入した直後から
車両の実車速Ｖｎは徐々に低下し、また、スロットルバ
ルブ３のスロットル開度ＴＨ又はＴＨ’　　（破線で示
す）は、実車速Ｖｎが目標車速Ｖ。に収束するように増
大され、自動変速機５はｔ１時点において上記４−３判
定手段のシフトダウン判定に基づいてシフトダウンされ
る。この結果、実車速Ｖｎは、部分ａにおいて増大傾向
に反転し、部分Ｃで示すように、ｔ２時点において、は
ぼ安定する。

車両が比較的長い登板路ｌを走行しているとき、ｔ２時
点では、車両の加速が終了したことから、スロットル開
度ＴＨは、過渡的に安定した状態となり、登板路ｌを略
脱出したとき、走行抵抗の軽減により大きく低減され（
Δ’ｒＨ）　、ｔ３時点において、部分すで示すように
、比較的低開度で安定した状態、即ち、定常状態となる
。一方、車両が比較的短い登板路Ｓを走行しているとき
、比較的早期に走行抵抗が軽減するので、車速Ｖｎが安
定する前に、スロットル開度ＴＨ’が大きく低減され（
ΔＴＨ’）、部分ｂ′において、比較的低開度で安定し
た状態、即ち、定常状態となる。

第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図及び第４Ｄ図は、定常状
態判定手段における定常判定方法の変形例を示す図であ
る。

第４Ａ図乃至第４Ｄ図には、ファジー理論に基づく制御
ルールが示されており、第４Ａ図は、スロットル開度Ｔ
Ｈを変数とする人力メンバーシップ関数を示し、第４Ｂ
図は、スロットル開度ＴＨの変化率ｄＴ（絶対値）を変
数とする入力メンバーシップ関数を示し、第４Ｃ図は、
第４Ａ図及び第４Ｂ図によって求められた各ファジー集
合のグレードから結論のファジー集合を求めるためのフ
ァジールールを示し、また、第４Ｄ図は、結論のファジ
ー集合から最終的な結論を求めるための出力メンバーシ
ップ関数を示している。また、各図において、各ファジ
ー集合を示すＮＢ、　ＮＳ、　２０、ＰＳ。

及びＰＢはそれぞれ、負で大きい（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　
Ｂｉｇ）、負で小さい（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｓｍａｌｌ
）、はぼゼロ（Ｚｅｒｏ）、正で小さい（Ｐｏｓｉｔｉ
ｖｅ　Ｂｉｇ）、正で大きい（ＰｏｓｉｔｉｖｅＢｉｇ
）を意味している。

第４Ａ図において、例えば、スロットル開度ＴＨがＴ、
のとき、ＮＢ及びＮＳのグレードはそれぞれ、０．８及
び０．６であり、また、第４Ｂ図において、スロットル
開度ＴＨの変化率ｄＴがｄ　Ｔ　＋のとき、ＺＯ及びＰ
Ｓはそれぞれ、０．６及び０．３である。このようにし
てグレードが求められたファジー集合、即ち、スロット
ル開度ＴＨのＮＢ（０，８）及びＮＳ（０，６）と、ス
ロットル開度ＴＨ（７）変化＄ｄＴのＺＯ（０，６）及
びＰＳ（０，３）とから、第４Ｃ図に示すファジールー
ルのテーブルによって、破線で示すように、結論のファ
ジー集合ＰＳ、　２０．２０及びＺＯが求められる。ま
た、これらのファジー集合ＰＢ、ＺＯｌＺＯ及びＺＯの
各グレードは、小さい値が選択される。例えば、スロッ
トル開度ＴＨのＮＢ（０，８）と変化率ｄＴのＸｏ（０
，６）とからグレード０．６の２０　（ＺＯ（０，６）
　）が結論として求められる。

更ニ、コレラノ結論、Ｐｓ　（［）、　３　）　、ＺＯ
（０，６）、ＺＯ（０，３）及びＸｏ（０，６）は、第
４Ｄ図に示す出力メンバーシップ関数に、仮想線で示す
如く反映される。なお、２つの２０（０，６）は、第４
Ｄ図において、重複して示されている。そして、出力メ
ンバーシップ関数に反映された各結論ＰＳ（０，３）、
２０　（０，６）　、ＺＯ（０，３）及び２０（０，６
）によって囲まれた領域、即ち、第４Ｄ図に各種影線で
示した領域の重心位置が、定常状態の判定値を示す第４
Ｄ図の横軸から求められ、該重心位置が定常判定のしき
い値Ｔより小さいとき、スロットル開度ＴＨが定常状態
、即ち、低開度で安定した状態にあると判定される。上
記例においては、重心位置は、上記横軸上に示す最終的
な結論Ｃ０にあり、従って、スロットル開度ＴＨは定常
状態にあると判定される。

このように、本実施例においては、定速走行制御中にお
ける登坂路進入時の変速制御を、実車速Ｖｎ、スロット
ル開度ＴＨ及びスロットル開度ＴＨの変化率ｄＴに基づ
いて行う。そして、実車速Ｖｎが目標車速Ｖ。より大き
く低下したときに車両が登板路に進入したと判定して、
自動変速機５のシフトダウンを実行する。また、上記ス
ロットル開度ＴＨ及び変化率ｄＴより、ファジー理論に
基づいて、スロットル開度ＴＨの定常状態を判定し、上
記シフトダウン後に、スロットル開度ＴＨの定常状態を
検８したときに、登板路を脱したものとしてシフトアッ
プを実行する。従って、登板走行状態における最適な自
動変速機のシフトアップタイミングを選択して、車両の
登坂路脱出に適応した自動変速機５のシフトアップを行
うことができ、かくして、比較的長い登板路における走
行中に、短時間の間に変速が繰り返されるような変速ハ
ンチングを防止することが可能となる。また、定常状態
の判定は、ファジー理論に基づいて行われるので、定常
状態の判定に迷いが生じず、定常判定プログラムを単純
化することが可能となる。

本発明は、以上の実施例に限定されることなく特許請求
の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能
であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであ
ることはいうまでもない。

例えば、上記実施例においては、スロットルバルブアク
チュエータとして、負圧式のアクチュエータを用いてい
るが、ＤＣモータなどの他の形式のアクチユエータを採
用することも可能である。

また、上記ファジー理論における最終的な結論の導き方
は、ファジー理論における各種方法を採用することが可
能である。

更に、上記実施例においては、３→４判定手段は、スロ
ットルバルブ開度センサ１３からのスロットル開度信号
Ｔに基づいて、スロットル開度の低開度安定状態、即ち
、定常状態を検出しているが、ＩＪ　ＩＪ−大制御信号
Ａ１及びプル制御信号Ａ２のパルス出力時間を積分する
ことによって、スロットルバルブ３の定開度安定状態を
検出することも可能である。

発明の効果 本発明の上記構成によれば、登板走行状態における最適
な自動変速機のシフトアップタイミングを選択し、上記
ハンチングを防止することができる車両用定速走行装置
を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る定速走行装置を備えた
エンジンの全体概略図であり、第１Ａ図は１１図に示す
スロットルバルブアクチュエータの拡大縦断面図である
。 第２図は、第１図に示すコントロールユニ７トの概略構
成を示すブロック図である。 第３図は、本発明に係る定速走行装置を備えた車両の登
板走行状態における一般的な車速特性及びスロットル開
度特性を示す線図である。 第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図及び第４Ｄ図は、定常状
態判定手段における定常判定方法の変形例を示す図であ
る。 １・・・エンジン、　　　　２・・・吸気通路、３・・
・スロットルバルブ、 ４・・・スロットルバルブアクチュエータ、５・・・自
動変速機、 ６ａ、６ｂ、６ｃ・・・変速用ソレノイド、７・・・ロ
ックアツプ用ソレノイド、 ８、・・・コントロールユニット、 ９・・・車速センサ、　　　　１０・・・アクセルセン
サ、１１・・・アクセルセンサ、１２・・・ブレーキス
イッチ、１３・・・スロットルバルブ開度センサ、１４
・・・ギアポジションセンサ、 １５・・・モードスイッチ、１６・・・メインスイッチ
、１７・・・セットスイッチ、 １８−・リジニームスイッチ、 １９・・・コーストスイッチ。 第３図 ０ 第４Ａ図 スロットル開度ＴＨ（％） 第４Ｂ図 ｄＴ。 変化率ｄＴ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　実車速と目標車速との偏差に基づいて、該実車速が前
   記目標車速に収束するようにスロットルバルブのスロッ
   トル開度を制御する車両用定速走行装置において、 前記実車速が前記目標車速よりも所定値以上低下したと
   きに自動変速機をシフトダウンさせるシフトダウン手段
   と、該シフトダウン後にスロットル開度の開閉状態をフ
   ァジー理論によって演算し、スロットル開度の定常状態
   を判定したときに、前記自動変速機をシフトアップする
   シフトアップ手段を有する、ことを特徴とする車両用定
   速走行装置。