JPH0464888B2

JPH0464888B2 -

Info

Publication number: JPH0464888B2
Application number: JP61074701A
Authority: JP
Inventors: Nagahisa Fujita; Itaru Okuno; Tadashi Kaneko
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-04-01
Filing date: 1986-04-01
Publication date: 1992-10-16
Also published as: JPS62231827A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、予め設定された目標車速を維持して
車両を走行させるように制御する自動車の定速走
行制御装置に関する。

（従来技術）定速走行装置を備えた車両は従来から知られて
おり、このような定速走行制御装置を備えた車両
では所定の運転状態においては、運転者によつて
設定された車速すなわち、目標車速で走行するよ
うに制御される。特開昭57−191431号公報にはこ
のような定速走行装置の例が開示されており、こ
の開示された定速走行装置では、目標車速を設定
する手段と、該設定された目標車速を記憶する手
段と、この記憶された目標車速と車両の実際の車
速すなわち、実車速との間の車速偏差の大きさに
基づいて定速走行制御を行う手段とを備えてお
り、定速走行設定操作が行われた後、その目標車
速に達するまでに車両が加速状態あるいは減速状
態を生じる場合には、その加速度、または、減速
加速度が零になつたときの車速に目標車速を設定
し直すようにして実車速が目標車速に収束する際
のハンチングを防止できるようにしている。

また、従来から、燃費を向上させる目的で所定
の運転領域で空燃比を理論空燃比付近に制御する
ことが知られている。このようなエンジンでは、
所定値以上エンジン負荷が増大した場合には、エ
ンジンの出力不足を防止するために、燃料を増量
して混合気を濃化する、いわゆるパワーエンリツ
チを行うようになつている。

（解決しようとする問題点）しかし、上記特開昭57−191431号公報に開示さ
れるような定速走行装置と空燃比制御装置との両
方を備えた車両においては、定速走行制御が行わ
れている場合であつても、エンジン負荷が所定値
を越えた場合には、空燃比制御によつて、燃料増
量補正が行われることとなる。しかし、定速走行
制御は本来的に大幅な出力増大が生じないような
定常的な運転状態において、スロツトル開度を制
御して、一定速度を維持しようとするものである
ので、このような場合に、燃料増量すなわち、パ
ワーエンリツチを行うことは、スロツトル開度の
制御による出力変化に加えて、燃料増量による出
力変化が重複するため、スロツトル開度を制御す
る定速走行制御の安定性を害すだけでなく、燃費
の面でも不利となる。

（問題を解決するための手段）本発明は、上記事情に鑑みて構成されたもので
定速走行制御装置と空燃比制御装置との両方を備
えた車両において、安定性の良い定速走行制御を
行うことができ、しかも、良好な燃費性能を有す
る定速走行制御装置を提供することを目的として
いる。

本発明の定速走行制御装置は吸気通路に設けら
れるスロツトル弁と、該スロツトル弁の開度を調
整するアクチユエータと、エンジンに燃料を供給
する燃料供給手段と、車両の実車速を検出する車
速検出手段と、車両の目標車速を設定する目標車
速設定手段と、前記実車速と目標車速との車速偏
差を検出する偏差検出手段と、前記偏差検出手段
からの出力信号に応じてスロツトル弁の開度制御
量を算出するスロツトル開度制御量演算手段と、
該スロツトル開度制御量演算手段からの出力信号
に基づいて前記アクチユエータを作動させ実車速
が目標車速になるようにスロツトル開度を制御す
るフイードバツク制御手段と、所定の運転領域で
燃料を増量する燃料増量手段とを備え、前記フイ
ードバツク制御が行われる場合には前記燃料増量
手段による燃料増量制御がおこなわれないように
構成されたことを特徴とする。

本発明に係るエンジンでは、大幅な出力変化が
生じない定常運転状態においては、運転者により
設定された目標車速と実車速との車速偏差の大き
さに基づいて実車速を目標車速に収束させるよう
にスロツトル開度を制御する定速走行制御、及び
空燃比を目標空燃比に収束させるように燃料供給
量を制御する空燃比制御が行われるようになつて
いる。

そして、この定速走行制御が行われる場合に
は、空燃比制御におけるパワーエンリツチ操作は
行われないようになつている。

本発明の定速走行制御の好ましい態様によれば
まず、実車速と目標車速との車速偏差が求められ
次にこの偏差と車両の走行状態すなわち、路面の
勾配、路面抵抗等を勘案して車両を目標車速に到
達させるために必要な駆動力が求められる。そし
て、この駆動力の大きさに応じてスロツトル弁の
開度制御量が決定され、アクチユエータを介して
スロツトル弁の開度が制御されるようになつてい
る。

この場合、本発明の定速走行制御装置は、目標
車速と車速偏差の大きさに応じた目標車速に収束
させるに必要な駆動力のマツプを備えており、こ
のマツプに基づいて基本的な必要駆動力の値が得
られるようになつている。そして、スロツトル開
度制御量は、マツプから得られた駆動力の値を走
行状態を考慮して補正することによつて得られる
最終的な目標駆動力に基づいて決定される。

（発明の効果）本発明によれば、空燃比制御と定速走行制御と
の両方をおこなうようになつたエンジンにおいて
定速走行制御を行う場合には、パワーエンリツチ
を行わないようになつている。従つて、本発明に
おける定速走行制御では、空燃比制御におけるパ
ワーエンリツチの影響を受けずにスロツトル開度
制御を行うことができる。この結果定速走行制御
を安定化することができる。また、上記のように
パワーエンリツチを制限することにより、燃費の
向上を図ることができる。

（実施例の説明）以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につい
て説明する。

第１図には、本発明の１実施例に係る定速走行
装置の制御系が概略的に示されている。本例の車
両１は、エンジン２と、該エンジン２に連結され
る自動変速機３とを備えており、該自動変速機３
には車輪４を駆動するための駆動軸５が接続され
る。エンジン２は通常の形式の吸気系を備えてお
り、この吸気系の吸気通路には燃料室への吸気量
を制御するスロツトル弁が配置される。このスロ
ツトル弁の開度を調整するために、スロツトルア
クチユエータ６が設けられる。そして、本例の車
両１は、好ましくはマイクロコンピユータを含ん
で構成されるコントローラ７を備えており、アク
チユエータ６はコントローラ７からの命令信号に
よつて作動するようになつている。また、自動変
速機３には、作動中の変速段を検出するギアポジ
シヨンセンサ８が取りつけられており、検出され
た変速段を示す信号はコントローラ７に入力され
るようになつている。

さらに変速機３には所定の変速段を選択的に作
動させるための変速アクチユエータ９が取りつけ
られており、このアクチユエータ９は、コントロ
ーラ７からの信号によつて作動させられるように
なつている。また、駆動軸５には、パルス信号を
発生する車速センサ１０が取りつけられており、
この車速センサ１０からの車速を表す信号もコン
トローラ７に入力される。さらに、コントローラ
７には、運転者の操作によつて与えられる各種ス
イツチからの信号、すなわち、目標車速を増大さ
せる加速スイツチ１１、目標車速を減少させる減
速スイツチ１２、定速走行制御を再開させるため
の復帰スイツチ１３、定速走行制御を行う場合に
オンになるメインスイツチ１４、制動動作が行わ
れた場合には定速走行制御を解除するためのブレ
ーキスイツチ１５、及び自動変速機３がニユート
ラルになつている場合に定速走行制御を解除する
トランスミツシヨンスイツチ１６からの信号がそ
れぞれ入力される。

コントローラ７は、上記各種のスイツチからの
信号を受け入れるスイツチ入力回路１７、車両の
実車速を演算する車速検出手段１８、アクセルペ
ダル１９が操作されたとき、その操作量すなわ
ち、アクセル開度位置を検出するアクセル位置検
出手段２０、該アクセル位置検出手段からの信号
に基づいて基本スロツトル開度を演算する基本ス
ロツトル開度演算手段２１、路面の勾配を検出す
る勾配検出手段２２、上記スイツチ入力回路１７
及び車速検出手段１８からの信号に基づき、目標
車速を設定する目標車速設定回路２３、上記目標
車速設定回路２３、及び勾配検出手段２２からの
信号に基づいて車両の走行抵抗を予測する走行抵
抗予測手段２４、目標車速設定回路２３及び車速
検出手段１８からの信号に基づき、車両の目標駆
動力を演算する目標駆動力演算手段２５、さらに
車速検出手段１８、走行抵抗予測手段２４、及び
目標車駆動力演算手段２５からの信号に基づいて
自動変速機の適性な変速段を決定する変速判定手
段２６、をそれぞれ備えている。

また、コントローラ７は車速検出手段１８、走
行抵抗予測手段２４、目標駆動力演算手段２５、
及び上記変速判定手段２６からの信号に基づき、
定速走行制御に必要な最終的なスロツトル開度制
御量を演算する最終スロツトル開度演算手段２７
を備えており、この最終スロツトル開度演算手段
２７からの信号を、スロツトル開度制御手段２８
を介してスロツトルアクチユエータ６に出力す
る。

さらに、コントローラ７は変速判定手段からの
信号に基づき自動変速機の変速段を制御する変速
制御手段２９を備えており、この変速制御手段２
９からの信号は変速アクチユエータ６に入力され
るようになつている。

また、コントローラ７は走行抵抗予測手段２
４、及び目標駆動力演算手段２５からの信号に基
づき目標空燃比を演算する目標空燃比演算手段３
０を備えており、目標空燃比演算手段３０からの
信号は燃料噴射補正手段３１に入力されて燃料噴
射補正手段３１は、パワーエンリツチを禁止する
ように燃料噴射手段３２に対して、命令信号が出
力するようになつている。

また、スロツトル開度制御手段２８からの信号
は勾配検出手段２２及び変速判定手段２６にも入
力されるようになつている。

以下、本例の制御について説明する。

第２図には、本例の制御のメインフローチヤー
トが示されている。

コントローラ７はまず、システムを初期化する
とともに車速センサ１０、ギアポジシヨンセンサ
８、アクセルペダル１９、加速スイツチ１１、減
速スイツチ１２、復帰スイツチ１３、メインスイ
ツチ１４、ブレーキスイツチ１５、及びトランス
ミツシヨンスイツチ１６等からの信号を読み込
み、これらの信号をＡ／Ｄ変換する。次に、コン
トローラ７は、アクセル位置検出手段２０によつ
てＡ／Ｄ変換されたアクセル位置信号を基本スロ
ツトル開度演算手段２１により、基本スロツトル
開度（THOBJB）を演算する。

次に、コントローラ７は、第３図及び第４図に
示される定速走行制御サブルーチンを実行し定速
走行制御に必要なスロツトル開度量（THASC）
を算出する。

そして、基本スロツトル開度（THOBJB）と
定速走行制御用スロツトル開度量（THASC）と
を比較し、スロツトル開度量（THASC）が大き
い場合には、該スロツトル開度量（THASC）を
目標スロツトル開度（THOBJ）に設定してスロ
ツトル制御を行い、基本スロツトル開度
（THOBJB）が大きい場合には、基本スロツトル
開度（THOBJB）を目標スロツトル開度
（THOBJ）に設定して、スロツトル制御を行う。

つぎに、定速走行制御について説明すれば、第
３図において、コントローラ７はメインスイツチ
１４、ブレーキスイツチ１５（ブレーキ不作動時
オン）及びトランスミツシヨンスイツチ１６（ニ
ユウトラルでなく、いずれかの変速段に入つてい
るときオン）がオンになつており、かつ減速スイ
ツチ１２、または、加速スイツチ１１が操作中で
ない場合において定速走行制御を行うようになつ
ている。

車両が上記定速走行制御開始条件を満足してい
る場合には、コントローラ７は、第７図に示され
るサブルーチンを実行し、目標車速（VSOBJ）
を設定して、定速走行制御を行う。

また、加速スイツチ１１が操作されている場合
は、コントローラ７はその操作ごとに目標車速
（VSOBJ）を一定値だけ増加させ、減速スイツチ
１２が操作されている場合には、その操作毎に一
定値だけ減少させる。さらに、復帰スイツチ１３
が操作された場合には、所定のメモリに記憶され
ている記憶車速（MRVS）を目標車速
（VSOBJ）に設定して定速走行制御を開始する。

つぎに、コントローラ７はタイマー設定時間毎
に第６図に示されるサブルーチンを実行して路面
勾配を算出する。

つぎに、所定時間経過毎に以下に説明する定速
走行制御ルーチンを実行する。すなわち、所定時
間経過したとき、コントローラ７は第５図にしめ
される割り込み実行サブルーチンにより算出され
た実車速（VSR）と目標車速（VSOBJ）とを比
較し、続いて、実車速（VSR）と目標車速
（VSOBJ）との偏差（DEFVS）を演算する。

そして、車速偏差（DEFVS）が、所定値、本
例では、15Km／ｈを越えた場合には、定速走行制
御を停止するとともに、定速走行制御用スロツト
ル開度量（THASC）、目標車速（VSOBJ）及び
積分要素パラメータ（WKINT）を初期化する。

車速偏差（DEFVS）が15Km／ｈ以内である場
合には、最終目標駆動力（TROBJ）を算出する
ための比例要素(P)を計算する。この場合比例要素
(P)は車速偏差（DEFVS）に所定の比例データ
（DP）を掛けることによつて求められる。続い
て、目標車速（VSOBJ）が実車速（VSR）より
大きい場合には、目標駆動力（TROBJ）に比例
要素(P)を加え、実車速（VSR）が目標車速
（VSOBJ）よりも大きい場合には、目標駆動力
（TROBJ）から、比例要素(P)を減じるようにし
て現在の目標駆動力（TROBJ）を修正する。

次に、コントローラ７は、最終目標駆動力
（TROBJ）を算出するために積分データ（DI）
から積分要素(I)を計算する。そして、上記比例制
御と同様に目標車速（VSOBJ）が実車速
（VSR）より大きい場合には、積分要素パラメー
タ（WKINT）に積分要素(I)を加え、実車速
（VSR）が目標車速（VSOBJ）よりも大きい場
合には積分要素パラメータ（WKINT）から、積
分要素(I)を減じるようにして現在の目標駆動力
（TROBJ）を修正する。

つぎに、自動変速機用のオイル温度により、動
力伝達効率が変化するため、コントローラ７は上
記オイル温度が低い程目標駆動力（TROBJ）を
大きくなる補正係数K₀を算出し、この補正係数
K₀を目標駆動力（TROBJ）に乗じてこれを補正
する。

つぎに、コントローラ７は第６図に示すサブル
ーチンから求められた路面勾配と第５図のサブル
ーチンより求められた実車速（VSR）とを用い
て第７図の割り込みサブルーチンから得られる車
両の予測抵抗（RLOAD）により、さらに目標駆
動力（TROBJ）を補正して、最終目標駆動力
（TROBJ）算出する。

つぎに、コントローラ７は第８図に示される変
速制御サブルーチンを実行して、現在の車両の走
行状態に応じた自動変速機の最適の変速段
（GPR）を決定する。

つぎに、コントローラ７は、上述の手順で得ら
れた最終目標駆動力（TROBJ）、実車速（VSR）
及び最適変速段（GPR）に基づいて定速走行制
御用スロツトル開度量（THASC）を算出する。
この場合、コントローラ７は、最終目標駆動力
（TROBJ）、実車速（VSR）、及び定速走行制御
用スロツトル開度量（THASC）との関係を示す
マツプを各変速段ごとに備えており、このマツプ
を用いて当該変速段における定速走行制御用スロ
ツトル開度量（THASC）を決定する。

第３図及び第４図の定速走行制御サブルーチン
により算出された定速走行制御用スロツトル開度
量（THASC）は第２図のメインルーチンにおい
て所定の条件を充足する場合には、目標スロツト
ル開度（THOBJ）として採用され、第１０図に
示す割り込みルーチンの実行によりスロツトル開
度が定速走行制御用スロツトル開度量
（THASC）に収束するようにスロツトル開度制
御手段すなわち、スロツトルアクチユエータ６を
介してスロツトル制御が行われる。

つぎに、第３図及び第４図の定速走行制御サブ
ルーチンにおいて使用される変数を求める手順に
ついて、説明する。

第５図には、車両の実車速（VSR）を求める
ための割り込みルーチンのフローチヤートが示さ
れている。コントローラ７は実車速（VSR）を
算出するに当たつて、車速センサ１０からのパル
ス信号を読み込んで車速パルス周期（VST）を
計測する。つぎに、この車速パルス周期（VST）
を平均化処理して、実車速（VSR）を算出する。

第６図には、路面勾配検出サブルーチンのフロ
ーチヤートが示されている。

第６図において、コントローラ７は、過去Ｔ秒
間の平均車速（VSE）及び、過去Ｔ秒間の平均
スロツトル開度（THE）を計算する。つぎに、
上記平均車速（VSE）及び平均スロツトル開度
（THE）に基づいてその間の平均駆動力
（TRACE）及び勾配がない状態での走行抵抗
（RROAD）を求める。

次に、コントローラ７は、平均駆動力
（TRACE）と上記走行抵抗（RROAD）との差
を求め、この値を単位車両重量当たりに生じると
予測される加速度すなわち、仮想加速度
（ACCV）と設定する。

また、コントローラ７は、過去Ｔ秒間の車速変
化（VSD）を算出し、さらに単位時間当たりの
速度変化すなわち、平均加速度（ACCE）を求め
る。

そして、仮想加速度（ACCV）と平均加速度
（ACCE）との差を重力加速度で割つて路面勾配
（RAMP）を求める。

第７図には、車両の予測抵抗（RLOAD）、目
標車速（VSOBJ）、及び記憶車速（MRVS）を
求めるサブルーチンが示されている。

第７図において、コントローラ７は、第５図で
得られた実車速（VSR）及び第６図で求めた路
面勾配（RAMP）に基づき、マツプを用いて予
測走行抵抗（RLOAD）を求める。つぎに、積分
要素パラメータ（WKINT）の初期値を設定する
とともに、実車速（VSR）を記憶車速（MRVS）
として所定の記憶場所に格納する。また、運転者
によつて設定された車速値を目標車速（VSOBJ）
として記憶する。

第８図を参照すれば、自動変速機３の変速段
（GPR）を設定するための、変速制御サブルーチ
ンのフローチヤートが示されている。

このルーチンにおいては、コントローラ７は、
まず、ギアポジシヨンセンサ８からの信号によ
り、現在の変速段（GPR）を検出する。つぎに、
コントローラ７は、実車速（VSR）と各変速段
（GPR）での発輝し得る最大駆動力（TRMAX）
との関係を示すマツプから当該変速段における最
大駆動力（TRMAX）を求める。そして、当該
変速段の最大駆動力（TRMAX）が目標駆動力
（TROBJ）より小さい場合にはその変速段を維
持して所要の駆動力を確保するのは不可能である
ので、変速機３の変速制御手段すなわち、変速ア
クチユエータ９に対してシフトダウンを行うよう
に命令信号をおくる。

また、当該変速段の最大駆動力（TRMAX）
が目標駆動力（TROBJ）より大きい場合には、
コントローラ７は、その変速段における余裕駆動
力（STR）すなわち、最大駆動力（TRMAX）
と目標駆動力（TROBJ）との差を計算し余裕駆
動力が一定値を越える場合には、余裕駆動力が十
分であるとして、シフトアツプ信号を変速アクチ
ユエータ９に出力する。なお、余裕駆動力が十分
でない場合には、変速段は変更されない。

第９図には、空燃比制御サブルーチンのフロー
チヤートが示されており、このルーチンでは、コ
ントローラ７は、目標駆動力（TROBJ）及び実
車速（VSR）の値に基づき、マツプを用いて目
標空燃比（AFOBJ）を求める。

そして、この目標空燃比（AFOBJ）の値によ
り、現在の運転状態がパワーエンリツチ条件を満
足しているかどうか、を判断する。この場合コン
トローラ７は目標空燃比（AFOBJ）が所定値よ
り小さい場合には、パワーエンリツチ条件を満足
していると判断する。しかし、本例の制御では、
定速走行制御を行う場合には、パワーエンリツチ
を行わないこととしているので、燃料噴射手段に
対してパワーエンリツチ禁止信号をおくる。以上
のように、本例の定速走行制御では、空燃比制御
による悪影響を極力排除しており、したがつて、
制御の安定化を図ることができる。この場合、定
速走行制御中はパワーエンリツチは、制限される
ように制御されるので燃費性能を向上させる結果
となる。なお、本質的に燃料増量が必要となる加
速時など、大幅な出力変化が生じるような運転状
態では、定速走行制御は、おこなわれないので、
空燃比制御に支障を来すことはない。

なお上述の実施例では、変速制御を行う場合当
該変速段の最大駆動力と目標駆動力とを比較して
行うようにしているが、他の手段を用いて変速制
御を行うことも可能である。

たとえば、第１１図には、スロツトル開度に着
目して第３速と第４速との間の変速制御を行う場
合の変速制御サブルーチンのフローチヤートが示
されている。第１１図において、変速制御を行う
に当たつて、コントローラ７は、ギアポジシヨン
を判定し、現在の変速段が第３速である場合に
は、スロツトル開度が所定値Θ₂より小さいかど
うかを判断し所定値Θ₂より小さいときは、変速
制御手段にシフトアツプ信号をおくる。また、所
定値Θ₂より小さくないときには、第３速での走
行の余裕が十分でないとして第３速を維持して走
行する。現在の変速段が第４速である場合には、
スロツトル開度が所定値Θ₁より大きいかどうか
を判断し所定値Θ₁より大きいときは、駆動力が
不足していると判断して、変速制御手段に対して
シフトダウン信号を出力する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係る定速走行装
置の制御系統図、第２図は、第１図の装置を用い
た制御のメインルーチンのフローチヤート、第３
図及び第４図は本発明の１実施例に係る定速走行
制御を行うためのサブルーチンのフローチヤー
ト、第５図は、実車速を算出するための割り込み
ルーチンのフローチヤート、第６図は、路面勾配
を計算するためのサブルーチンのフローチヤー
ト、第７図は、車両の予測走行抵抗、目標車速、
記憶車速を算出するためのサブルーチンのフロー
チヤート、第８図は、走行状態に応じて最適の変
速段を計算する変速制御サブルーチンのフローチ
ヤート、第９図は、パワーエンリツチを禁止する
ための空燃比制御サブルーチンのフローチヤー
ト、第１０図は、スロツトル開度制御実行ルーチ
ンのフローチヤート、第１１図は、第８図とは、
異なる方法で変速制御を行う場合の変速制御サブ
ルーチンのフローチヤートである。１…車両、２…エンジン、３…自動変速機、５
…駆動軸、６…スロツトルアクチユエータ、７…
コントローラ、８…ギアポジシヨンセンサ、９…
変速アクチユエータ、１０…車速センサ、１１…
加速スイツチ、１２…減速スイツチ、１３…復帰
スイツチ、１４…メインスイツチ、１５…ブレー
キスイツチ、１６…トランスミツシヨンスイツ
チ、１９…アクセルペダル、３２…燃料噴射手
段。

Claims

【特許請求の範囲】

１吸気通路に設けられるスロツトル弁と、該ス
ロツトル弁の開度を調整するアクチユエータと、
エンジンに燃料を供給する燃料供給手段と、車両
の実車速を検出する車速検出手段と、車両の目標
車速を設定する目標車速設定手段と、前記実車速
と目標車速との車速偏差を検出する偏差検出手段
と、前記偏差検出手段段からの出力信号に応じて
スロツトル弁の開度制御量を算出するスロツトル
開度制御量演算手段と、該スロツトル開度制御量
演算手段からの出力信号に基づいて前記アクチユ
エータを作動させ実車速が目標車速になるように
スロツトル開度を制御するフイードバツク制御手
段と、所定の運転領域で燃料を増量する燃料増量
手段とを備え、前記フイードバツク制制が行われ
る場合には前記燃料増量手段による燃料増量制御
がおこなわれないように構成されたことを特徴と
する自動車の定速走行制御装置。