JPH0559255B2 - - Google Patents

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JPH0559255B2
JPH0559255B2 JP59019364A JP1936484A JPH0559255B2 JP H0559255 B2 JPH0559255 B2 JP H0559255B2 JP 59019364 A JP59019364 A JP 59019364A JP 1936484 A JP1936484 A JP 1936484A JP H0559255 B2 JPH0559255 B2 JP H0559255B2
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JP
Japan
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signal
vehicle speed
program
accelerator
control
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Akio Hosaka
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Nissan Motor Co Ltd
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Priority to GB08503120A priority patent/GB2154765B/en
Publication of JPS60163731A publication Critical patent/JPS60163731A/ja
Publication of JPH0559255B2 publication Critical patent/JPH0559255B2/ja
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F16H2059/082—Range selector apparatus with different modes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2059/082—Range selector apparatus with different modes
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
（発明の利用分野） 本発明は自動車の車速を制御する車速制御装置
に関する。 （従来技術） 従来の一般的な自動車用エンジンにおいては、
アクセル（例えば運転者が足で操作するアクセル
ペダル）がスロツトルに機械的に直接にリンクさ
れており、アクセルの操作量がそのままスロツト
ルの調節量になるものが普通である。 また、特開昭56−107925号に記載されているよ
うに、アクセルの操作量を電気的に検出し、それ
に応じて燃料を供給し、その燃料に見合つた空気
量が供給されるようにスロツトルを制御してアク
セルの動作に対応した混合気をエンジンに供給す
る装置も知られている。 また、運転者が操作スイツチを操作したとき、
一定車速で走行するようにスロツトルを制御する
定速走行制御装置も知られている。 しかし、上記のごとき従来の装置においては、
単にアクセルの操作量に応じた混合気をエンジン
に供給してエンジン出力を変化させるだけのもの
か、あるいは定速走行制御装置においても車速設
定後の定速走行中には車速を自由に変えることが
出来ない構成となつているため、次のごとき問題
があつた。 すなわち、単にアクセルの操作量に応じてエン
ジン出力を変化させるものにおいては、坂道等で
はアクセルを一定に保つていても運転者の意図に
反して車速が増減し、また経時変化や荷重（乗車
人員、積載量）によつてアクセルに対する車両の
応答が変化するので、感覚的に適合しないと共に
緊急的な回避運転や追越などの場合にも不安定で
ある等の問題がある また定速走行制御装置においては、一定速でし
か走行出来ないので、高速道路等の限定された道
路でしか使用出来ないという問題がある （発明の目的） 本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決
するためになされたものであり、アクセルの操作
量を所定の関数関係で変換して車速指令値とし、
その値と実際の車速との偏差を検出して実際の車
速を車速指令値に一致させるようにフイードバツ
ク制御することにより、アクセルの操作量と車速
とが常に安定した対応関係になるように制御する
ことができ、かつ運転者の操作によつて上記の関
数特性を変更できるように構成することにより、
運転者の好みや道路状況などに適応したアクセル
特性を選択することができるような車速制御装置
を提供することを目的とする。 第１図は、本発明の全体の構成を示すブロツク
図である。 第１図において、５１はアクセル手段である。
このアクセル手段としては、例えば運転者が足で
操作するのアクセルペダルや手で操作する手動レ
バーを用いることができる。 また、５２はアクセル手段５１の操作量を検出
する操作量検出手段である。 この操作量検出手段５２は、例えばアクセル手
段５１の操作量に対応した信号を出力するポテン
シヨメータである。 また、５８は運転者の操作によつて所定のデー
タを入力するデータ入力手段である。このデータ
入力手段５８としては、例えば運転者が操作する
押しボタンスイツチとその押しボタンスイツチに
対応したデータを発生する手段とからなる装置を
用いることが出来る。 また、５９は可変関数発生手段である。この可
変関数発生手段５９は、データ入力手段５８で入
力されたデータに応じて関数特性を変更すること
の出来る関数発生手段である。 また、車速検出手段５４は車速を検出し、それ
に対応した車速信号を出力する。 この車速検出手段５４としては、例えば出力軸
の回転速度を検出するセンサを用いることが出来
る。 つぎに、制御手段５５は実際の車速を車速指令
値に一致させるように制御する制御信号を出力す
る手段である。 例えば、車速検出手段５４から出力される実際
の車速に対応した車速信号と関数発生手段５３か
ら与えられる車速指令値に対応した車速指令信号
との偏差を検出し、その偏差に対応した制御信号
を出力する手段である。 つぎに、５６はスロツトル駆動手段である。 このスロツトル駆動手段５６は、例えば電磁弁
と負圧アクチユエータを組合せた装置や、ソレノ
イドアクチユエータなどを用いることができる。 また、５７はスロツトル駆動手段５６によつて
駆動されるスロツトル手段である。 このスロツトル手段は、ガソリンエンジンの場
合は吸入空気量を調節するスロツトル弁であり、
またデイーゼルエンジンの場合は燃料供給量を調
節する装置である。 上記のように、アクセル手段の操作量を所定の
関数関係で変換して設定した車速指令信号と実際
の車速に対応した車速信号との偏差をなくすよう
にスロツトル手段を制御するように構成したこと
により、坂道や経時変化などにかかわらず常にア
クセル手段の操作量と実際の車速とを対応させる
ことができ、安定した運転操作を行うことができ
る。 さらに、上記のようにアクセル手段５１の操作
量を変換する関数特性を運転者の操作によつて変
更することができるように構成したことにより、
運転者の好みや道路状況等に応じて最適なアクセ
ル特性を選択することができ、運転操作がさらに
容易になるという効果がある。 例えば、動力性能（加速性能）を重視するパタ
ーンや燃費性能を重視するパターンなどを運転者
の好みに応じて選択することが可能となり、また
道路の混雑状況や運転者の運転技両等に応じて、
アクセルの操作量に対して車速の変化が少なくな
るような関数特性を選択することにより、運転操
作を容易に行うことができるようになる。 （発明の実施例） 以下実施例に基づいて、本発明を詳細に説明す
る。 第２図は自動車に本発明を適用した場合の概略
構成図である。 第２図において、イグニツシヨン・スイツチ１
で始動、運転、停止を制御されるエンジン２０の
出力は、セレクトレバー２で駐車(P)、前進ba(D)、
後退(R)、中立(N)等の動力伝達形態が選択され、ト
ランスミツシヨン４０で動力伝達及び変速され
て、プロペラシヤフト１０からデフアレンシヤル
ギヤ１１を経て左右の後輪１２Ｌ，１２Ｒに伝え
られて車を駆動する。 アクセルペダル３（第１図の５１に相当）はエ
ンジン出力を制御し、ブレーキペダル４は前輪１
３Ｌ，１３Ｒ及び後輪１２Ｌ，１２Ｒの制動力を
制御する。 パーキングブレーキレバー５は駐車時の制動力
を制御する。 コントロール・ユニツト１０００（第１図の５
３，５５，５９の機能はこの中に含まれる）は各
部からの信号に応じてエンジン２０、トランスミ
ツシヨン４０を制御する。 本発明においては、アクセルペダル３（第１図
の５１に相当）の操作量をポテンシヨメータ３１
（第１図の５２に相当）で検出し、その信号をコ
ントロール・ユニツト１０００で処理した信号を
エンジン２０内の図示しないアクチユエータ（第
１図の５６に相当）に与え、図示しないスロツト
ル弁（第１図の５７に相当）の開度を調節する。 更にコントロール・ユニツト１０００は、デー
タ入力装置６からのデータに応じて動作モードが
変化する。 さらに各種データを出力して表示装置７に表示
する。 電源は車載のバツテリ８から直接に、及び電源
リレー９を介して入力される。 次に第３図はコントロールユニツト１０００へ
の入出力信号を示す図である。 以下、各信号を順次説明していく。 まずイグニツシヨンスイツチ信号１０１は、イ
グニツシヨンスイツチ１の動作状態（スイツチ位
置）を示す信号で次の５つの状態がある。 (1)ロツク、(2)オフ、(3)アクセサリー、(4)オン、
(5)スタート。 これら各状態でのエンジン等の動作及びイグニ
ツシヨンスイツチの構造は周知である。 セレクト信号１０２は、セレクトレバー２の動
作位置を示す信号で前述のＰ、Ｄ、Ｒ、Ｎの他に
前進時の変速位置を固定するレンジも有する。 これらの各位置におけるトランスミツシヨン等
の動作及びセレクトレバーの構造は周知である。 アクセル信号１０３は、アクセルペダル３の踏
み込み量に比例した電圧信号を発するポテンシヨ
メータ３１の出力信号である。 ブレーキ信号１０４は、ブレーキペダル４の踏
み込み量に比例した電圧信号を発するポテンシヨ
メータの出力信号である。 パーキングブレーキ信号１０５は、パーキング
ブレーキレバー５のストローク位置に比例した電
圧信号を発するポテンシヨメータの出力信号であ
る。 なお、ブレーキ信号１０４、パーキングブレー
キ信号１０５はブレーキ面の圧力など、制動力に
関係する量に対応した信号であれば良く、必ずし
も踏み込み量や位置信号である必要はない。 さらに、アクセル信号１０３を含めて、アナロ
グ的な電圧信号以外に、デイジタルのコード信号
をエンコーダによつて得てもよい。 データ入力信号１０６は、データ入力装置６の
キーボードやスイツチ類からの信号で、コントロ
ールユニツトの動作モード（例えば、制御動作と
診断検査モードや、動力性能重視モードと燃費重
視モードなど）等を指定する。 主電源１０７は、バツテリ８から電源リレー９
を介して入り、常時通電電源１０８はバツテリ８
から直接入る。 クランク角度信号１２０は、クランク軸に直結
して回転する円板に所定角毎に設けられたスリツ
トで光の通過・遮断を行なうことによつて得られ
るものであり、所定角毎に発生するパルス信号で
ある。 クランク軸トルク信号１２１は、クランク軸ト
ルクに対応した信号であり、例えばクランク軸の
トルクによつて生じる磁歪効果を電気信号に変換
して、トルクに比例した電圧信号を得るトルクセ
ンサからの信号である。 空気流量信号１２２は、エンジン２０が吸入す
る空気量に反比例する信号を発するエアフロメー
タからの信号である。 エンジン温度信号１２３は、エンジン冷却水の
温度を検出するサーミスタからの信号である。 なおトルクセンサ以外の、各種信号及びその発
生源については、特開昭57−185501に詳細な記載
があり、またトルクセンサについては、特公昭35
−12447に詳述されている。 出力軸回転速度信号１４０は、トランスミツシ
ヨン出力軸の所定回転角毎に発せられるパルス信
号であり、その周期、周波数いずれかから回転速
度すなわち車速信号が算出できる。基本的にはク
ランク角度信号と同様である。 出力軸トルク信号１４１は、トランスミツシヨ
ン出力軸のトルクを検出するトルクセンサからの
信号である。これらはエンジンのクランク軸の角
度、トルクを検出する手段と同様のものである。 次に出力信号と概略の制御動作を説明する。 (1) 電源リレー制御信号２０１ 電源リレー９は電源リレー制御信号２０１で
オン・オフ制御される。 通常のエンジン及びトランスミツシヨンの動
作中（イグニツシヨンスイツチがオン又はスタ
ートの状態）は当然オンであり、主電源１０７
を供給するが、イグニツシヨンスイツチがオフ
になつた時も、データを保存するための退避な
どが完了するまでは、リレーをオンにしておき
主電源を供給し続ける。 (2) データ出力信号２０２ システムの制御状態（例えば変速位置やセレ
クトレバー位置など）を表示装置７にデータを
送り表示させる。 また、システムを診断してその結果を出力す
る。 なお、データ入力及び出力については特開昭
58−13140に詳述されている。 (3) 空気量制御信号２２０ アクセル信号１０３を後述のプログラムによ
つて所定の関数特性で変換することにより、車
速指令信号を作る。 そして車速指令信号と前述の車速信号１４０
との偏差を検出し、その偏差に応じた信号が、
スロツトルアクチユエータに対するスロツトル
開度指令としての空気量制御信号２２０となつ
て送出される。 スロツトルアクチユエータはサーボ系を構成
しており、開度指令に追従してスロツトルを開
閉して空気量を制御する。（スロツトルアクチ
ユエータについては特願昭58−39085に詳述）。 また、エンジンのアイドル状態においては、
アイドル回転速度を一定にするように制御する
（特開昭55−160137に詳述）。 (4) 燃料噴射量制御信号２２１ 燃料噴射量制御信号２２１は図示していない
燃料噴射弁の開弁時間を制御するパルス信号
で、基本的には空気流量信号１２２及びクラン
ク角度信号１２０からエンジンが吸入した空気
に比例する燃料噴射時間幅が算出され、それに
各種補正がほどこされて出力される（燃料噴射
の基本制御は特開昭55−125334に詳述）。 (5) 点火制御信号２２２ 点火制御信号２２２は図示していないイグニ
ツシヨンコイルの１次巻線への通電時間及び通
電遮断時期をクランク角度信号１２０に同期し
て制御し、点火エネルギーと点火時期を制御す
るものである。 点火エネルギーはエンジン回転速度や電源
（バツテリ８）電圧によらず一定になるように
制御され、点火時期はエンジン回転速度（クラ
クン角度信号１２０より算出）及びクランク軸
トルク信号１２１（あるいはトルクに対応する
別な信号）に対して、出力トルク、燃費、排気
などを考慮して設定される（天気の基本制御は
特開昭57−185501に詳述）。 (6) EGR制御信号２２３ EGR制御信号２２３は図示していないEGR
制御弁の開度（位置）指令信号であり、点火時
期と同様のエンジン回転速度及びクランク軸ト
ルク信号１２１に対して、排気、燃費などを考
慮して設定される（EGRの基本制御は特開昭
55−32918に詳述）。 (7) 変速比制御信号２４０は、トランスミツシヨ
ン４０の変速比（変速位置）を選択する信号で
あり、トランスミツシヨン４０の入力軸トルク
（速ちエンジン２０のクランク軸トルク信号１
２０）信号あるいはそれに対応する空気（スロ
ツトル開度信号、吸入負圧信号、吸入空気量信
号などが用いられる）と、出力軸回転速度信号
１４０（速ち車速度信号）に対して、駆動トル
ク、燃費、安定性、振動騒音などを考慮して決
定される。制御信号は図示してない速度ソレノ
イドを駆動して、各種クラツチの結合状態を変
えて、変速比を変える（変速比の基本制御内容
及び変速機構については特開昭57−47056、及
び、特開昭56−24255に詳述）。 (8) ロツクアツプ制御信号２４１ ロツクアツプ制御信号２４１は、トランスミ
ツシヨン４０のトルクコンバータの入出力軸間
に設けられた直結用クラツチの結合を制御する
信号であり、変速比制御信号２４０と同様に、
クランク軸トルク信号１２１と出力軸回転速度
信号１４０に対して、燃費、安定度、振動騒音
などを考慮して決定される。 制御信号は図示していないロツクアツプ・ソ
レノイドを駆動して、クラツチにかかる油圧を
制御し、完全に直結の状態、若干すべらせた状
態、完全な切離し状態（トルクコンバータによ
るトルク伝達のみ）に制御する。（ロツクアツ
プの基本制御内容及びその機構、動作について
は特開昭56−24255、特開昭56−24256及び特開
昭57−33253に詳述）。 次に上述のような制御を総合的に行なうコント
ロール・ユニツト１０００の回路構成を第４図に
基づいて説明する。 第４図において、１１００は信号整形回路で、
エンジンや車両各部からの各種入力信号を入力
し、この各種入力信号のノイズ除去、サージの吸
収を行なつて、コントロール・ユニツト１０００
のノイズにより誤動作やサージによる破壊を防止
すると共に各種入力信号を増幅したり変換したり
して次の入力インターフエース回路１２００が正
しく動作できるような形に整える。 １２００は入力インターフエース回路で、信号
整形回路１１００で整形された各種入力信号をア
ナログ−デイジタル（AD）変換したり、所定時
間の間のパルス数をカウントしたりして、次の中
央演算処理装置（CPU）１３００が入力データ
として読み込めるようにデイジタル・コード信号
に変換し、入力データとして内部に有するレジス
タに格納する。 １３００は中央演算処理装置（CPU）で水晶
振動込１３１０の発振信号１３１１をベースにし
たクロツク信号に同期して動作し、バス１３２０
を介して各部と接続され、メモリ１４００のマス
クROM１４１０およびROM１４２０に記憶さ
れているプログラムを実行し、入力インターフエ
ース回路１２００内のレジスタから各種入力デー
タを読み込み、演算処理して各種出力データを算
出し、出力インターフエース回路１５００内のレ
ジスタに所定のタイミングで出力データを送出す
る。 メモリ１４００はデータの記憶装置で、マスク
ROM１４１０、PROM１４２０、RAM１４３
０および記憶保持用メモリ１４４０を有する。 そしてマスクROM１４１０は、CPU１３００
が実行するプログラムとプログラム実行時に使用
するデータをIC製造時に永久的に記憶させ、
PROM１４２０は車種やエンジン及びトランス
ミツシヨンの種類に応じて変更する可能性の大き
いマスクROM１４１０と同様のプログラムやデ
ータをコントロール・ユニツト１０００に組み込
む前に永久的に書き込んで記憶させる。 またRAM１４３０は読出し書込み可能メモリ
で、演算処理の途中データや結果データで出力イ
ンターフエース回路１５００に送出される前に一
時的に記憶保持しておくものなどが記憶され、こ
の記憶内容はイグニツシヨンスイツチ１がオフに
なり主電源１０７が切れると保持されない。 さらに記憶保持メモリ１４４０は、演算処理の
結果データや途中データをイグニツシヨン・スイ
ツチ１がオフになつたとき、すなわち自動車が運
転されていない時も記憶保持しておく。 １３５０は演算タイマ回路で、CPU１３００
の機能を増強するものであり、演算処理の高速化
を図るための乗算回路、所定時間周期毎にCPU
１３００に割込み信号を送出するインターバル・
タイマ、CPU１３００が所定の事象から次の事
象までの経過時間や事象発生時刻を知るためのフ
リーラン・カウンタなどを有している。 １５００は出力インターフエース回路であり、
CPU１３００からの出力データを内部のレジス
タに受け取り、所定のタイミングと時間幅、ある
いは所定の周期とデユーテイ比を有するパルス信
号に変換して駆動回路１６００に送出する。 駆動回路１６００は電力増幅回路であり、出力
インターフエース回路１５００からの信号を受け
て、トランジスタ等で電圧・電流増幅を行つて各
種アクチユエータを駆動したり、表示を行なつた
り、あるいは制御系の診断を行なつたり、その結
果を表示したりするためのデータ出力信号２０２
を送出したりする。 １７００はバツクアツプ回路であり、駆動回路
１６００の信号をモニタしてCPU１３００、メ
モリ１４００などが故障して正常に動作しなくな
つた時に、信号整形回路１１００からの信号の一
部を受け、エンジンが回転して自動車を運転でき
るための必要最小限の制御出力を発すると共に故
障発生を知らせる切換信号１７１０を発する。 １７５０は切換回路で、バツクアツプ回路１７
００からの切換信号１７１０によつて出力インタ
ーフエース回路１５００からの信号を遮断し、バ
ツクアツプ回路１７００からの信号を通過させ
る。 以上の回路のうち、入力インターフエース回路
１２００、CPU１３００、水晶振動子１３１０、
メモリ１４００、演算タイマ回路１３５０および
出力インターフエース回路１５００で主制御回路
を構成する。 またバツクアツプ回路１７００は補助制御回路
である。 そして信号整形回路１１００、駆動回路１６０
０および切換回路１７５０は主制御回路と補助制
御回路に共通の入出力信号処理回路を構成する。 １８００は電源回路で、主電源１０７のライン
から入力インターフエース回路１２００、CPU
１３００、メモリ１４００、およびインターフエ
ース回路１５００などのマイクロコンピユータ用
の5Vの定電圧１８１０、バツクアツプ回路１７
００用の5Vの定電圧１８２０、イグニツシンス
イツチ１のオン、オフを示す信号（ING SW）
１８３０、リセツト信号（RESET）１８４０、
CPU１３００の動作を停止させる信号（HALT）
１８５０、入力インターフエース回路１２００内
のAD変換回路用の8Vの定電圧１８６０、信号整
形回路１１００、駆動回路１６００および切換回
路１７５０の共通入出力信号処理回路のそれぞれ
への定電圧１８７０を出し、それぞれ各回路に供
給する。 また、常時通電電源１０８は、記憶保持メモリ
１４４０用の5Vの定電圧１８８０を作り、記憶
保持メモリ１４４０へ出力する。 次に上述したような種々の制御を行う電子制御
装置の制御プログラムの構成と処理の流れの概要
を第５図により説明する。 制御プログラムは大別して以下の４つで構成さ
れる。 (1) 初期設定プログラム３０００ (2) バツクグランド・プログラム４０００ (3) 割込処理プログラム５０００ (4) サブプログラム３１００ イグニツシヨン・スイツチ１がオンになり電源
が投入されると、パワーオン・リセツトRESET
信号１８４０が入り、CPU１３００は（リセツ
ト）からプログラムを開始し、先ず初期設定プロ
グラム３０００でRAM１４３０、入出力インタ
ーフエース回路１２００，１５００などを初期設
定する。 初期設定が完了すると、続いてバツクグラン
ド・プログラム４０００を繰り返し実行する。 バツクグランド・プログラム４０００は処理項
目毎の複数のプログラムで構成され、それらがプ
ログラムの配列順序に従つて順次実行される。 バツクグランド・プログラム実行中（初期設定
プログラム実行中の場合もある）に割込要求信号
が入ると、実行中のプログラムを一時中断して、
（割込）から始まる割込処理プログラム５０００
に移る（ライン７１）。 割込処理プログラム５０００では、割込要求信
号の種類を判別し、複数の割込処理プログラムの
中からどれを実行するかを選択する。 選択された割込処理プログラムを実行した後、
実行途中のバツクグランド・プログラム４０００
に戻り（ライン７２）、実行再開する。 なお、割込処理プログラム実行中にさらに新し
い割込要求信号が入ると（割込）に戻り（ライン
７３）、現在実行中の割込処理プログラムと今回
新たに入つてきた割入要求信号の種類とから、ど
ちらの割込処理プログラムを優先的に実行するか
を判断し、その結果に応じて、新たな割込要求信
号による割込処理プログラムを先に実行して中断
した割込処理プログラムに戻る（ライン７４）
か、あるいは実行中の割込処理プログラムを先に
実行してから新たな割込処理プログラムを開始す
る（ライン７５）。 バツクグランド・プログラム４０００や割込処
理プログラム５０００の中で度々使用するプログ
ラムは、サブプログラム３１００として別に設け
られており、各プログラムの流れの中で必要にな
つた時にサブプログラムに飛び（ライン７６，７
８，８０）、複数あるサブプログラムの中から所
定のプログラムを実行し、終了するとと元のプロ
グラムに戻る（ライン７７，７９，８１）。 なお、サブプログラム実行中にさらに別なサブ
プログラムを実行したり、割込要求信号によつて
割込処理プログラムが実行されることもある（但
し、ラインが複雑になるため図示していない）。 また各プログラムの中の一連の流れの中で、割
込要求を受け付けると困る場合には、一連の演算
処理の開始前に割込の受付けを禁止（マスクと呼
ぶ）し、処理が終了した後で禁止を解除する。 この間、割込の受付けは待たされる。 次に上記制御プログラムの構成を第６図により
説明する。 初期設定プログラム３０００は、パワーオン・
リセツト（電源投入）時に、リセツト・ベクタ・
アドレスと呼ばれる特定のアドレスから実行開始
されるプログラムで、CPU１３００、RAM１４
３０、入出力インターフエース回路１２００，１
５００等の初期値の設定（すなわち実行の前準
備）を行なう。 このプログラムでは、マイコンで使用する
RAMの全番地をクリアした後、入出力インター
フエース回路１２００，１５００と演算タイマ回
路１３５０の動作に必要とされる指令を書き込
み、動作を開始させる。 これらの指令の中には、割込信号処理のための
割込マスクの解除、タイマ割込周期の設定、回転
数や車速の計測のための計測時間の設定、各制御
の出力信号の固定定数の設定、最初の出力状態の
設定等が含まれる。 初期設定が完了するとCPU１３００に割込許
可命令を出し、制御の開始を待つ。 バツクグランド・プログラム４０００は、
CPU１３００の通常の動作中は常に実行されて
いるプログラムで、一般に制御の特性上さほど緊
急性を必要としないもの、あるいは特に演算時間
を長く必要とするもの、定常の制御定数算出など
が含まれ、これらはCPU１３００の空き時間に
実行される。 このプログラムには、 (1) 定常制御データ算出プログラム４１００ (2) 低速補正データ算出プログラム４２００ (3) 学習制御プログラム４３００ (4) CHECKプログラム４４００ を有し、これらは定められた順序で次々に実行さ
れ、最後のプログラムの実行が終了すると再び先
頭のプログラムに移り、これを繰り返す。 割込処理プログラム５０００は、各種割込によ
つて現在実行中のバツクグランド・プログラムの
処理を中断して起動されるプログラムで、以下の
ような割込処理プログラム群と、それに続いて
JOB実行優先順位判定プログラム６０００によ
つて実行を管理されるプログラム群とがある。 先ず割込処理プログラム群を説明する。 (1) タイマ割込処理プログラム5100タイマ割込で
あつた場合は、先ずAD変換起動プログラム５
１２０が実行される。 このプログラムは、入力インターフエース回
路１２００において入力される複数のアナログ
信号をマルチプレクサを切り変えながらAD変
換して制御に用いる際に、AD変換器の起動と
マルチプレクサの切換を行なつて、アナログ信
号測定を管理するプログラムである。 次いでCLOCK信号出力プログラム５１１０
が行われるが、これはCPU１３００、メモリ
１４００、出力インターフエース回路１５００
などが正常に動作していることを示すための一
定周期CLOCK信号２０２６を出力し、CPU等
の作動状態を外部に通知するためのプログラム
である。 最後に、時間周期JOB起動予約プログラム
５１３０が起動されるが、このプログラムによ
り時間同期（一定時間の周期に同期して制御さ
れる）JOB処理プログラムの起動（より詳し
くはJOBの起動の要求）を、JOB実行優先順
位判定プログラム６０００に発する。 (2) 角度一致割込処理プログラム５２００ 角度一致割込（エンジンが所定のクランク角
度に達した時に発せられる割込）によつて起動
され、エンジン回転に同期した処理が必要なプ
ログラム（角度同期JOB処理プログラム）の
起動（より詳しくはJOBの起動の要求）を、
角度同期JOB起動予約プログラム５２１０に
より、JOB実行優先順位判定プログラム６０
００に発する。 (3) AD変換終了処理プログラム５３００ AD BUSSYフラグをチエツクして、AD変
換が完了しているかどうかを判定し、終了して
いれば起動したAD変換のチヤネル・データに
応じて、AD変換データを所定のRAM１４３
０の番地にストアすると共に、例えばアクセル
信号１０２のAD変換値の時系列データから自
動車の運転パターンを判別し、後述の各運転状
態別制御プログラムの起動要求をJOB実行優
先順位判定プログラム６０００に発する。 (4) 外部割込処理プログラム５４００ 外部割込は、コントロール・ユニツトの電源
遮断に先立つて発せられる緊急割込みであり、
外部割込入力である場合には、各割込処理プロ
グラム群の内でも最優先でパワーオフ時データ
保存プログラム５４１０を実行し、自己診断、
学習制御等に用いるために保存することが必要
なデータを、RAM１４３０より記憶保持メモ
リ１４４０へ転送する。 (5) 回転計測終了割込処理プログラム５５００ エンジン回転の計測終了割込によりエンスト
判定RPM算出プログラム５５１０が起動され、
エンジン回転速度Nrpmを読み込むと共にエン
ストの有無を判定して、エンスト防止制御プロ
グラムの起動要求を発する。 (6) 外部パルス割込処理プログラム５６００ キーボードのキー操作や外部装置からのパル
ス信号によつて行なわれるプログラムである。 (7) オーバーフロー割込処理プログラム５７００ タイマのオーバーフローによつて行なわれる
プログラムである。 (8) データ受信割込処理プログラム５８００ データ受信割込によつて起動される受信デー
タ処理JOB起動予約プログラム５８１０によ
り受信されたデータをRAM１４３０の所定番
地に記憶し、次いで受信データ処理JOBの起
動（より詳しくはJOBの起動の要求）をJOB
実行優先順位判定プログラム６０００に発す
る。 次にJOB実行優先順位判定プログラム６００
０と、それによつて実行を管理されるプログラム
群を説明する。 (1) JOB実行優先順位判定プログラム６０００ 前期の各割込処理プログラム群の中で各
JOBの起動が予約されている。 具体的には、各JOBに対応するRAM１４３
０の所定番地の所定ビツトを“０”から“１”
に変化させる。 各JOBにはあらかじめ優先順位が割付けら
れており、例えば、その順位に応じて番地およ
びビツトの順序が決められる。 本プログラムでは前記RAMの所定番地の所
定ビツトを優先順位の高い方から順にチエツク
していき、予約されているプログラムがあれ
ば、そのプログラムを起動（実行開始）すると
同時に、予約を取消す（“１”から“０”に変
化させる）。 なお、各プログラム実行終了後には再びこの
JOB実行優先順位判定プログラム６０００に
戻り、再度チエツクを行なつて、全てのプログ
ラムが予約されていない場合にバツクグラン
ド・プログラム４０００に戻る。 (2) 加速時制御プログラム６１００ 本プログラムでは、加速の度合に応じて最適
な燃料、点火、EGR、空気、変速比、ロツク
アツプなどの値（制御出力データ）を算出す
る。 例えば、急加速の場合（アクセル信号１０３
が急激に増加した場合）には、エンジンは出力
が増大する方向（燃料を濃く、点火を早め、
EGRを減らし、空気を増す）に制御すると共
にトランスミツシヨンも加速力が大きく得られ
るように（ロツクアツプを解除すると共に変速
比を大きく）する。 (3) 減速時制御プログラム６２００ 本プログラムでは減速の度合や車速、エンジ
ン回転速度などに応じて最適な各種制御出力デ
ータを算出する。 たとえばエンジンは燃料消費が最も少なくな
るように制御（燃料供給の停止あるいは混合気
を薄くする）され、同時にトランスミツシヨン
も、最適な減速感となるような変速比が選ばれ
る。 (4) 発進時制御プログラム６３００ 本プログラムでは発進時のホイールスピンを
防止するため、駆動車軸のスリツプ率を所定の
範囲に制限するように制御する。 (5) 変速時制御プログラム６４００ 本プログラムでは変速時のシヨツクを少なく
するために、トランスミツシヨンを変速制御す
ると共にエンジンの出力トルク、エンジン回転
速度などを制御する。 (6) ロツクアツプ時制御プログラム６５００ 本プログラムでは、ロツクアツプする時及び
ロツクアツプ解除する時のシヨツクを少なくす
るため、トランスミツシヨンのロツクアツプを
制御すると共に、エンジンの出力トルクを制御
する。 (7) エンスト防止制御プログラム６６００ 本プログラムは、エンスト判定及びエンジン
回転速度（RPM）算出プログラム５５１０で
エンジン回転変化パターンを判定して、エンジ
ンストール（エンスト）が発生すると予測され
た場合に予約されて実行されるプログラムであ
り、エンストを防止するために、緊急にエンジ
ン出力を上げると共に、エンジンの負荷を軽く
するために、トランスミツシヨンの変速比をニ
ユートラルにする。 (8) 時間同期制御プログラム６７００ 本プログラムは所定周期毎に予約されて実行
されるプログラムであり、所定時間毎の各種デ
ータ、の更新、変更や制御データの出力インタ
ーフエース回路１５００への書込みなどを行な
う。 (9) 角度同期制御プログラム６７５０ 本プログラムは所定エンジン（クランク軸）
回転角度毎に予約されて実行されるプログラム
であり、所定回転角度毎の各種データ更新、変
更や制御データの出力インターフエース回路１
５００への書き込みなどを行なう。 (10) データ入出力プログラム６８００ 本プログラムは所定時間周期毎あるいはデー
タ受信割込が発生した時などに予約されて実行
されるプログラムであり、データ受信（入力）
時はそのデータ内容を判断して、記憶させた
り、制御状態を変更させたりする。 データ送信（出力）時はそのデータを出力す
る。 つぎに、第１図の関数発生手段５３、制御手段
５５及び可変関数発生５９の部分について詳細に
説明する。 第７図は、関数発生から偏差検出までの制御を
行う部分のプログラムである。 このプログラムは、前記のバツクグラウンド・
プログラム４０００の中の定常制御データ算出プ
ログラム４１００の中に設けられている。 第７図において、まず４１１０ではアクセル信
号１０３（アクセルの操作量に対応）を読み込
む。 つぎに、４１２０ではアクセル信号１０３の値
を所定の関数関係で変換して車速指令信号とす
る。 この関数発生は、いわゆるテーブル・ルツクア
ツプによつてあらかじめ記憶されているデータテ
ーブルからアクセル信号の値に対応した車速指令
信号を読み出すことによつて行う。 この場合の関数特性としては、例えば後記第８
図の曲線Ａで示すごとき特性を用いる。 つぎに、４１３０で出力軸回転速度信号１４０
（車速に対応）を読み込む。 つぎに、４１４０で偏差すなわち車速指令信号
の値と出力軸回転速度信号１４０との差を算出す
る。 つぎに、第９図は第７図で算出した偏差からス
ロツトルの開度指令信号である空気量制御信号２
２０を算出するプログラムをフローチヤートであ
る。 このプロラムは、時間同期プログラム６７００
の一部である。 なお、このプログラムにおいては、微分や積分
などの演算を行うため時間同期プログラムを用い
ている。 第９図において６７０１，６７０２、及び６７
０３では、それぞれ偏差の比例(P)、積分(I)、微分
(D)の演算を行う。 つぎに、６７０４では上記のＰ、Ｉ、Ｄを加算
する。 つぎに、６７０５では上記のＰ、Ｉ、Ｄを加算
した信号を空気量制御信号としてスロツトル駆動
手段５６へ送る。 上記の第９図における演算は、通常のフイード
バツク制御におけるＰ、Ｉ、Ｄ制御の演算と同様
のものである。 上記のごとき空気量制御信号２２０によつてス
ロツトル駆動手段５６を制御し、スロツトル手段
５７を調節してエンジンの出力を制御することに
より、アクセルの操作量を所定の関数関係で変換
した値に応じて車速をフイードバツク制御するこ
とができるので、常にアクセルの操作量と車速と
が所定の関係になるように制御することができ
る。 そのため平坦地でも坂道でも同じ感覚で運転す
ることが出来、また経時変化や部品のバラツキに
よる差異が発生せず、安定した性能を維持するこ
とが出来る。 また関数発生手段５３によつて第８図の曲線Ａ
で例示したような特性を持たせることにより、車
両の走行抵抗特性を考慮して、アクセル操作に対
して車速を比例的に変化させるとか、トルク特性
を考慮して、加速感がどのアクセル位置からでも
同一になるようにする等、アクセルの操作量に対
する運転感覚を自由に設定することが出来る。 つぎに、第１０図は本発明の他の実施例のプロ
グラムを示すフローチヤートであり、第１図のＢ
に対応するものである。 第１０図のプログラムは、前記第７図のプログ
ラムの４１２０の部分が４１２１から４１２５ま
でに変化したものであり、その他の部分、すなわ
ち４１１０，４１３０，４１４０の部分は第７図
と同一である。 第１０図において、４１２１でデータ入力手段
５８から与えられるデータ入力を読み込む。 このデータ入力としては、例えば動力重視パタ
ーン、標準パターン、燃費重視パターンの３種が
あり、運転者がデータ入力手段を操作することに
よつてそのうちのいずれか一つが選択される。 つぎに、４１２２では上記のデータ入力を判定
する。 データ入力が燃費重視パターンであつた場合に
は４１２３へ行き、燃費パターン車速指令のテー
ブル・ルツクアツプを行う。 この燃費重視パターンの関数特性としては、例
えば第８図の曲線Ｂのごとき特性を用いる。 すなわち、第８図の曲線Ｂの特性によればアク
セル操作量の小さい範囲では、アクセルの操作量
に対して車速の変化が小さくなり、車両は急激な
加減速を行なわず、滑らかな特性となる。 そのため静かに運転することが出来、燃費も良
くなるので、街中での走行や初心者に適した特性
となる。 また、データ入力が動力重視パターンであつた
場合には４１２５へ行き、動力重視パターン車速
指令のテーブル・ルツクアツプを行う。 この場合の関数特性としては、例えば第８図の
曲線Ｃに示すごとき特性を用いる。 上記の特性によれば、アクセルの操作量の小さ
い範囲で、アクセルの操作量に対して車速変化が
大きくなるので、郊外走行などに適した特性とな
る。 つぎに、データ入力で標準パターンが選択され
ていた場合には４１２４へ行き、標準パターント
ルク指令のテーブル・ルツクアツプを行う。 この場合の関数特性は、例えば第８図のＡに示
すごとき特性を用いる。 この特性は、前記のＢ及びＣの中間の特性であ
り、発進時などの低速時においては車速変化を小
さくして滑らかな発進ができるようにし、中速以
上ではアクセルの操作量に比例的に車速を発生さ
せることにより、滑らかさと動力性能とをバラン
スさせた特性としている。 （発明の効果） 上記のように本発明においては、アクセルの操
作量を所定の関数関係で変換した値に応じて、車
速をフイードバツク制御するように構成している
ので、路面状況などにかかわりなく、スロツトル
の操作量が一定の場合には常にそれに対応した一
定の車速に制御されることになる。 したがつて、常に安定した性能を維持すること
ができ車両の操作が容易になる。 なお自動変速機付のエンジンにおいては、自動
的に変速しても、アクセルの操作量に応じた一定
の車速に制御されるため、運転者の感覚に適応し
たアクセル操作感が得られる。 またエンジンや車速の特性を補正して、運転者
の感覚に適応したアクセル特性とすることが出来
る。 また、運転者の操作によつて関数特性を選択す
ることができるように構成したことにより、運転
者の好みや道路状況などに応じて最適なアクセル
特性を選択することができるので、運転操作が容
易になるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の全体の構成を示すブロツク
図、第２図は本発明を自動車に適用した場合の概
略構成図、第３図はコントロール・ユニツト１０
００への入出力信号を示す図、第４図はコントロ
ール・ユニツト１０００の回路構成例図、第５図
は制御プログラムの構成と処理の流れの概要を示
す図、第６図は制御プログラムの構成例図、第７
図は本発明の関数発生及び偏差検出部分を示すプ
ログラムのフローチヤート、第８図は関数発生手
段の関数特性を示す図、第９図はフイードバツク
制御のプログラムを示すフローチヤート、第１０
図は本発明の他の実施例のプログラムを示すフロ
ーチヤートである。 符号の説明、５１……アクセル手段、５２……
操作量検出手段、５３……関数発生手段、５４…
…車速検出手段、５５……制御手段、５６……ス
ロツトル駆動手段、５７……スロツトル手段、５
８……データ入力手段、５９……可変関数発生手
段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 運転者によつて操作されるアクセル手段と、 該アクセル手段の操作量を検出する操作量検出
    手段と、 運転者が操作して動力重視パターン、標準パタ
    ーンおよび燃費重視パターンの内のいずれか所望
    の運転パターンを選択するデータを入力するデー
    タ入力手段と、 上記操作量検出手段の信号を所定の関数関係で
    変換して車速を指令する車速指令信号として出力
    し、かつ上記データ入力手段のデータに応じて、
    上記動力重視パターンの場合には、上記アクセル
    手段の操作量の小さい範囲でアクセル操作量に対
    する車速指令信号の増加が急崚で、上記アクセル
    手段の操作量が増加するに従つて漸次増加率が減
    少する特性の関数、上記燃費重視パターンの場合
    には、上記アクセル手段の操作量の小さい範囲で
    アクセル操作量に対する車速指令信号の増加が緩
    やかで、上記アクセル手段の操作量が増加するに
    従つて漸次増加率が増大する特性の関数、上記標
    準パターン場合には、上記両者の中間の特性の関
    数、として上記関数の特性を変更する可変関数発
    生手段と、 実際の車速を検出して、それに対応した車速信
    号を出力する車速検出手段と、 上記車速指令信号と上記車速信号との偏差を検
    出し、該偏差をなくすような制御信号を出力する
    制御手段と、 エンジン出力を制御するスロツトル手段と、 上記制御信号に応じて上記スロツトル手段を制
    御するスロツトル駆動手段と、 を備えた車速制御装置。
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