JPH08238952A - 車両用自動車速制御装置 - Google Patents

車両用自動車速制御装置

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JPH08238952A
JPH08238952A JP7047123A JP4712395A JPH08238952A JP H08238952 A JPH08238952 A JP H08238952A JP 7047123 A JP7047123 A JP 7047123A JP 4712395 A JP4712395 A JP 4712395A JP H08238952 A JPH08238952 A JP H08238952A
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vehicle speed
driving force
engine braking
braking force
shift
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Takenori Hashizume
武徳 橋詰
Takeshi Ito
健 伊藤
Hideo Nakamura
英夫 中村
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    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K31/00Vehicle 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/16Driving resistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction

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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定速走行時の不必要なシフトチェンジを防止
する。 【構成】 車両の走行抵抗Frを推定し(P41)、加速
時(Fr≧0)には、O/D位置での最大駆動力Fodma
x を算出する(P43)。そして、加速スイッチの非操作
中には全要求駆動力Fa=走行抵抗推定値とし(P4
6)、加速スイッチの操作中には全要求駆動力Fa=走
行抵抗推定値+加速要求駆動力とする(P45)。そし
て、最大駆動力Fodmax と全要求駆動力Faとの差を余
裕度として算出し、現在O/D位置のときは余裕度が小
のときにO/Dキャンセルフラグをセットしてシフトダ
ウンを行わせる(P52,P53)。現在3rd位置のときは
余裕度が大になったときにO/Dキャンセルフラグをク
リアしてシフトアップを行わせる(P54,P55)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、定速走行のための車両
用自動車速制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の車両用自動車速制御装置として
は、特開平1−114545号及び特開平1−1145
48号に記載されたようなものが知られている。これ
は、現在のスロットル開度から駆動力余裕度を推定し、
登坂路走行等でスロットル開度がしきい位置(O/Dキ
ャンセルしきい値;例えば最大開度の80%)を超えた
ら、駆動力に余裕がなくなったと判断して、4速(O/
D)から3速(3rd)にシフトダウンし、その後3速で
走行中のスロットル開度から、4速で同一車速となるス
ロットル開度を予め設定しているマップから算出し、そ
のスロットル開度がしきい値より小さくなったら、余裕
度が回復したと判断してシフトアップすることにより、
シフトハンチングを防ぐものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両用自動車速制御装置で、駆動力要求値に
基づいてシフトダウン/アップを行うと、以下のような
問題点が生じる。図19に示すように、ドライバーがアク
セルから足を離して定速走行制御(ASCD制御)を開
始させた時に、アクチュエータの動作遅れにより設定車
速より若干実車速が低下する場合がある。すると、その
車速偏差を無くそうとスロットル開度がしきい値(例え
ば最大開度の80%)を超えてしまい、駆動力にまだ余裕
があるにもかかわらずシフトダウンしてしまうことがあ
る。
【0004】また、定速走行に必要な全駆動力要求値が
図20(a) に示すように最大駆動力よりもかなり下回って
いる時には、ドライバーが加速しようと加速スイッチを
押した場合、4速のままでも実車速を車速指令値に追従
させることができる。しかし、図20(b) に示すように勾
配抵抗等により走行抵抗が増大したときに、ドライバー
が加速スイッチを押すと、駆動力に余裕がなくなるので
車速指令値に完全には追従しなくなる。そうなると従来
技術ではシフトダウンして車速指令値に完全に追従する
ように制御する。しかしそれでは実車速が少しでも車速
指令値に追従しなくなるとシフトダウンしてしまうた
め、シフトチェンジが多くなってしまう。しかし、ドラ
イバーにとっては、走行抵抗が小さく所定の加速度が得
られる時には車速指令値に追従して加速し、走行抵抗が
大きくなり加速度が若干低下してもシフトダウンしない
方がシフトチェンジの頻度が減り、フィーリング上好ま
しい。
【0005】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、ドライバーが加速スイッチ又は減
速スイッチを押している間において極力不必要なシフト
チェンジがなされないようして、運転性を向上させるこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、図1に示すように、実車速を車速指令値に
一致させるようにエンジンの出力を制御する定速走行制
御手段と、加速スイッチ又は減速スイッチが操作されて
いる間、車速指令値を増減させて、ドライバーが希望す
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、前記定速走行制御手段による制御中に変速機のシフ
ト位置を制御する自動変速手段とを備えた車両用自動車
速制御装置において、車両の走行抵抗を推定する走行抵
抗推定手段と、加速するために必要な駆動力を算出する
加速要求駆動力算出手段と、加速スイッチの非操作中に
は前記走行抵抗を、加速スイッチの操作中には前記走行
抵抗に前記加速要求駆動力を加えたものを、全要求駆動
力として算出する全要求駆動力算出手段と、現在の車速
及びシフトダウン前又はシフトアップ後のシフト位置に
応じた最大駆動力を推定する最大駆動力推定手段と、前
記最大駆動力と前記全要求駆動力とを比較し、その差を
余裕度として算出する駆動力余裕度算出手段と、前記駆
動力余裕度に応じて前記自動変速手段に対しシフト位置
を指令する変速指令手段と、を設けたことを特徴とす
る。
【0007】前記全要求駆動力算出手段は、加速スイッ
チの操作中には、前記加速要求駆動力に所定比率を乗じ
たものを前記走行抵抗に加えて全要求駆動力を算出する
ものであるとよい(請求項2)。前記変速指令手段は、
前記駆動力余裕度が第1の所定値を下回ったときにシフ
トダウンを指令するシフトダウン指令手段と、シフトダ
ウンの後、前記駆動力余裕度が前記第1の所定値より大
きい第2の所定値を上回ったときにシフトアップを指令
するシフトアップ指令手段とを含んで構成されるとよい
(請求項3)。
【0008】請求項4に係る発明では、図2に示すよう
に、実車速を車速指令値に一致させるようにエンジンの
出力を制御する定速走行制御手段と、加速スイッチ又は
減速スイッチが操作されている間、車速指令値を増減さ
せて、ドライバー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、前記定速走行制御手段に
よる制御中に変速機のシフト位置を制御する自動変速手
段とを備えた車両用自動車速制御装置において、車両の
走行抵抗を推定する走行抵抗推定手段と、減速するため
に必要なエンジンブレーキ力を算出する減速要求エンジ
ンブレーキ力算出手段と、減速スイッチの非操作中には
前記走行抵抗を、減速スイッチの操作中には前記走行抵
抗に前記減速要求エンジンブレーキ力を加えたものを、
全要求エンジンブレーキ力として算出する全要求エンジ
ンブレーキ力算出手段と、現在の車速及びシフトダウン
前又はシフトアップ後のシフト位置に応じた最大エンジ
ンブレーキ力を推定する最大エンジンブレーキ力推定手
段と、前記最大エンジンブレーキ力と前記全要求エンジ
ンブレーキ力とを比較し、その差を余裕度として算出す
るエンジンブレーキ力余裕度算出手段と、前記エンジン
ブレーキ力余裕度に応じて前記自動変速手段に対しシフ
ト位置を指令する変速指令手段と、を設けたことを特徴
とする。
【0009】前記全要求エンジンブレーキ力算出手段
は、減速スイッチの操作中には、前記減速要求エンジン
ブレーキ力に所定比率を乗じたものを前記走行抵抗に加
えて全要求エンジンブレーキ力を算出するものであると
よい(請求項5)。前記変速指令手段は、前記エンジン
ブレーキ力余裕度が第3の所定値を下回ったときにシフ
トダウンを指令するシフトダウン指令手段と、シフトダ
ウンの後、前記エンジンブレーキ力余裕度が前記第3の
所定値より大きい第4の所定値を上回ったときにシフト
アップを指令するシフトアップ指令手段とを含んで構成
されるとよい(請求項6)。
【0010】
【作用】
作用を説明する(図3参照)。請求項1に係る発明で
は、定速走行制御中に加速スイッチが押されると、加速
スイッチが離されるまで一定の割合で車速指令値を増加
させるが、その間だけ、走行抵抗の推定値に、加速する
ために必要な駆動力を足し込んで、全要求駆動力とす
る。そして、現在の車速とシフト位置とから推定される
最大駆動力と、全要求駆動力とを比較して、駆動力の余
裕度を算出し、これに基づいてシフト判断を行う。
【0011】従って、低速走行や平坦路走行等で走行抵
抗が小さい場合は、最大駆動力に対してかなり余裕があ
るのでシフトダウンすることなく十分な加速を得、高速
走行や登坂路走行等で走行抵抗が大きい場合は、ドライ
バーが加速スイッチを押しても現在のシフト位置では十
分な加速が得られないため、シフトダウンして加速する
ようになる。よって、現在のシフト位置では十分な加速
が得られなくなって初めてシフトダウンするようにな
り、不必要なシフトチェンジがなくなる。
【0012】また、加速スイッチを押している間だけ加
速するために必要な駆動力を考慮することとしたため、
車速セット直後にスロットル開度が大きくなっても、勾
配がきつくなければシフトダウンすることもなく、不必
要なシフトチェンジがなくなる。請求項4に係る発明で
は、定速走行制御中に減速スイッチが押されると、減速
スイッチが離されるまで一定の割合で車速指令値を減少
させるが、その間だけ、走行抵抗の推定値に、減速する
ために必要なエンジンブレーキ力を足し込んで、全要求
エンジンブレーキ力とする。そして、現在の車速とシフ
ト位置とから推定される最大エンジンブレーキ力と、全
要求エンジンブレーキ力とを比較して、エンジンブレー
キ力の余裕度を算出し、これに基づいてシフト判断を行
う。
【0013】従って、高速走行や登坂路走行等で走行抵
抗が大きい場合は、最大エンジンブレーキ力に対してか
なり余裕があるのでシフトダウンすることなく十分な減
速を得、下り坂走行等で走行抵抗が小さい場合は、ドラ
イバーが減速スイッチを押しても現在のシフト位置では
十分な減速が得られないため、シフトダウンして減速す
るようになる。よって、現在のシフト位置では十分な減
速が得られなくなって初めてシフトダウンするようにな
り、不必要なシフトチェンジがなくなる。
【0014】請求項2又は請求項5に係る発明では、加
速スイッチ又は減速スイッチの操作中に全要求駆動力又
は全要求エンジンブレーキ力を算出する際、加速要求駆
動力又は減速要求エンジンブレーキ力に所定比率を乗じ
たものを走行抵抗に加えている。ここでの所定比率は、
その値を小さくすればシフトダウンの頻度は減少する
が、車速指令値に対する追従性は悪化するので、これら
を勘案して決定する。
【0015】請求項3又は請求項6に係る発明では、駆
動力又はエンジンブレーキ力の余裕度が第1の所定値又
は第3の所定値を下回ったときにシフトダウンを指令
し、シフトダウンの後、余裕度が大き目の第2の所定値
又は第4の所定値を上回ったときにシフトアップを指令
することで、ハンチングを防止できる。
【0016】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図4は本
発明の一実施例を示すシステム図である。先ず構成を説
明すると、1は定速走行用コントロールユニットであ
り、CPU、ROM、RAM、デジタルポート、A/D
ポート、各種タイマを内蔵するワンチップマイコン(あ
るいは同機能を実現する複数チップ)及びスロットルア
クチュエータ駆動回路によって構成される。
【0017】2〜7はドライバーが操作するスイッチ群
であり、これらの信号に基づいて、コントロールユニッ
ト1は定速走行制御(ASCD制御)の開始又は解除を
判断する。2は定速走行用コントロールユニット1に電
源を供給し演算を開始させるためのメインスイッチであ
る。3は定速走行制御の開始及び車速指令値のセットを
行うセットスイッチである。4,5は車速指令値をそれ
ぞれ増加及び減少させる加速(アクセラレート)スイッ
チ及び減速(コースト)スイッチである。6,7は定速
走行制御を解除するために使用されるキャンセルスイッ
チ及びブレーキスイッチである。
【0018】8はリードスイッチを用いた車速センサで
あり、スピードメータケーブルに接続された永久磁石が
回転することによりリードスイッチの接点が開閉し、実
車速に対応したパルスをコントロールユニット1に出力
する。コントロールユニット1にてパルスをカウントし
て実車速を計測する。9はポテンショ型のスロットルセ
ンサであり、実スロットル開度に対応したアナログ信号
をコントロールユニット1に出力する。コントロールユ
ニット1にてA/D変換を行って実スロットル開度を計
測する。
【0019】10はクランク角センサであり、エンジン回
転速度の計測に用いる。11は負圧型スロットルアクチュ
エータであり、負圧発生用バキュームポンプと大気解放
用ソレノイドバルブとを備え、コントロールユニット1
から出力されるPWM信号のデューティ比でバキューム
ポンプとソレノイドバルブとをコントロールしてスロッ
トル弁の開閉を行うものである。
【0020】12は自動変速機用コントロールユニットで
あり、自動変速機13を制御する。これが自動変速手段に
相当する。自動変速機用コントロールユニット12は、信
号線S1を用いて定速走行制御中のシフト位置(3rd又
はO/D)を定速走行用コントロールユニット1に送
る。逆に、定速走行用コントロールユニット1からは、
自動変速機用コントロールユニット12に、定速走行制御
中には信号線S2を用いて定速走行制御中信号を送り、
また、信号線S3を用いてシフト指令のためのO/Dキ
ャンセル要求信号を送る。自動変速機コントロールユニ
ット12は、定速走行制御中においては、定速走行用コン
トロールユニット1の指令、すなわちO/Dキャンセル
要求信号のレベルに応じて、変速制御を行う。
【0021】図5〜図8は定速走行用コントロールユニ
ット1内のマイコンが行う制御動作のフローチャートを
示している。図5はメインルーチンであり、一定の制御
周期(例えば50msec)ごとに実行される。本ルーチンが
定速走行制御手段に相当する。最初にP1では、50msec
間にカウントされた車速センサパルスのカウント値を用
いて平均車速Vspを計測する。同様にクランク角センサ
パルスのカウント値を用いて平均エンジン回転速度Ne
を計測する。さらに、スロットルセンサのアナログ信号
をA/D変換することによりスロットル開度Tvoを計測
する。
【0022】P2では、キャンセルスイッチ及びブレー
キスイッチの状態を監視し、どちらかがONであれば、
ASCD制御キャンセルとしてP13に進み、共にOFF
であれば、ASCD制御許可としてP3に進む。P3で
は、セットスイッチの状態を監視し、ONであればAS
CD制御開始と判断してP4に進み、OFFであればP
6に進む。
【0023】P4では、現在の実車速Vspを車速指令値
Vspr として記憶する。P5では、ASCD制御中であ
ることを示すフラグ(ASCD制御中フラグ)をセット
する。P6では、ASCD制御中フラグの状態を監視
し、フラグがセットされていればP7,8に進み、クリ
アされていればP14に進む。
【0024】P7,8は、アクセラレート制御又はコー
スト制御を行うためのルーチンで、詳細は図6及び図7
に示す。P9では、車速指令値Vspr と実車速Vspとに
基づいて両者を一致させるための目標駆動力Forを演算
する。ここでは、公知の線形制御手法である「モデルマ
ッチング手法」と「近似ゼロイング手法」とを用いて、
目標駆動力Forを演算する。
【0025】制御対象の伝達特性をパルス伝達関数P(z
-1)でおくと、補償器の部分は図9のようになる。zは
遅延演算子であり、z-1を乗じると1サンプル周期前の
値となる。C1(z-1),C2(z-1)は近似ゼロイング手
法による補償器で、外乱やモデル化誤差による影響を抑
える。また、C3(z-1)はモデルマッチング手法による
補償器で、制御対象の応答特性を規範モデルH(z-1)の
特性に一致させる。
【0026】目標加速度を入力、実車速を出力とする部
分を制御対象とおくと、P(z-1)は下式に示す積分要素
P1(z-1)とむだ時間要素P2(z-1)=z-2との積でお
くことができる。 P1(z-1)=(T・z-1)/(1−z-1) T:サンプル周期(50msec) このとき、C1(z-1)、C2(z-1)は下式になる。
【0027】 C1(z-1)=〔(1−γ)・z-1〕/〔1−γ・z-1〕 (時定数Tbのローパスフィルタ) C2(z-1)=〔(1−γ)・(1−z-1)〕/〔T・
(1−γ・z-1)〕 (C2=C1/P1) 但し、γ= exp(−T/Tb) 制御対象のむだ時間を無視して、規範モデルの時定数T
aの1次のローパスフィルタとすると、C3は下記の定
数となる。
【0028】 C3=K=〔1− exp(−T/Ta)〕/T 以上より、P9では、下記の演算を行う。但し、データ
y(k-1) は1サイクル周期前のデータy(k) を示す。 y2(k) =γ・y2(k-1) +(1−γ)・y1(k-1) y3(k) =γ・y3(k-1) +(1−γ)/T・Vsp(k)
−(1−γ)/T・Vsp(k-1) y1(k) =K・(Vspr(k)−Vsp(k) )−y3(k) +y
2(k-2) y1(k) は目標加速度であり、これに基本車重Mを乗じ
て、下式のように目標駆動力Forを演算する。
【0029】For=y1(k) ・M 前記のように図9のC1(z-1) ,C2(z-1) は外乱推定
器として働くため、定速走行中の外乱すなわち走行抵抗
を推定することができる。従って、y1=r1+r2と
すると、C1(z-1) ,C2(z-1) 側の目標加速度r1
(図9参照)に基本車重Mを乗じることによって走行抵
抗が算出される。
【0030】また、C3(z-1) は車速偏差が生じた場合
や加速スイッチ又は減速スイッチが押されて車速指令値
が増減した場合に、それ実車速を追従させるために必要
な駆動力又はエンジンブレーキ力を算出する。従って、
C3(z-1) 側の目標加速度r2(図9参照)に基本車重
Mを乗じることによって加減速に必要な駆動力又はエン
ジンブレーキ力が算出される。
【0031】P10では、先ず、目標駆動力Forに基づい
て、目標エンジントルクTerを下式により算出する。G
mは変速機のギヤ比、Gfはファイナルギヤ比、Rtは
タイヤの有効半径である。 Ter=(For・Rt)/(Gm・Gf) 次に、図10に示すような予めメモリに記憶されたエンジ
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。
【0032】P11では、PID制御等の公知の制御手法
を用い、スロットル開度偏差Δ(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
のバキュームポンプ及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。さらに、
マイコン内のパルス出力用レジスタに、バキュームポン
プ出力パルス幅Tvac と、大気解放用ソレノイドバルブ
出力パルス幅Tventとを書込む。
【0033】P12では、O/Dキャンセルの判断を行う
ためのルーチンで、詳細は図8に示す。P13では、P2
から来て、ASCD制御解除としてASCD制御中フラ
グをクリアする。P14では、P6又はP13から来て、A
SCD制御用目標スロットル開度Tvorをリセットす
る。
【0034】次に図6のアクセラレート制御ルーチンに
ついて説明する。P21では、加速スイッチ(アクセラレ
ートスイッチ)の状態を監視し、ONであればアクセラ
レート制御を行うためにP23に進み、OFFであればP
22に進む。P22では、アクセラレート制御中か否かを示
すフラグ(アクセラレート制御中フラグ)の状態を監視
し、セットされていればアクセラレート制御終了と判断
してP25に進み、クリアされていればメインルーチンに
復帰する。
【0035】P23,24では、アクセラレート制御中フラ
グをセットし、アクセラレート制御を行うために、車速
指令値Vspr を一制御周期前の車速指令値Vspr(old)に
一定値(例えば 0.2km/h)を加えた値とする。従って、
P21,24の部分が車速指令値設定手段に相当する。P2
5,26では、アクセラレート制御終了とするために、車
速指令値Vspr をその時の実車速Vspとし、アクセラレ
ート制御中フラグをクリアし、メインルーチンに復帰す
る。
【0036】次に図7のコースト制御ルーチンについて
説明する。P31では、減速スイッチ(コーストスイッ
チ)の状態を監視し、ONであればコースト制御を行う
ためにP33に進み、OFFであればP32に進む。P32で
は、コースト制御中かを示すフラグ(コースト制御中フ
ラグ)の状態を監視し、セットされていればコースト制
御終了と判断してP35に進み、クリアされていればメイ
ンルーチンに復帰する。
【0037】P33,34では、コースト制御中フラグをセ
ットし、コースト制御を行うために、車速指令値Vspr
を一制御周期前の車速指令値Vspr(old)から一定値(例
えば0.2km/h)を引いた値とする。従って、P31,34の
部分が車速指令値設定手段に相当する。P35,36では、
コースト制御終了とするために、車速指令値Vspr をそ
の時の実車速Vspとし、コースト制御中フラグをクリア
し、メインルーチンに復帰する。
【0038】次に図8のO/Dキャンセル判断ルーチン
について説明する。P41では、P9で求められた定速走
行中の走行抵抗の加速度成分r1に基本車重Mを乗じ
て、下式のように走行抵抗Frを推定演算する。この部
分が走行抵抗推定手段に相当する。 Fr(k) =r1(k) ・M P42では、推定された走行抵抗Frの正負に基づいて、
プラスの場合にはP43に進み、マイナス(下り坂)の場
合にはP47に進む。
【0039】P43では、自動変速機のシフト位置がO/
Dで、現車速Vspにおいてスロットル開度Tvoが全開状
態にある場合を仮定したときに、予想される駆動力(O
/D最大駆動力)Fodmax を算出する。具体的には、各
車速ごとに予め記憶された1次元テーブルデータを用い
て、現車速Vspから、O/D最大駆動力Fodmax を算出
する。この部分が最大駆動力推定手段に相当する。
【0040】P44では、加速スイッチ(アクセラレート
スイッチ)の状態を監視し、ON(加速制御中)であれ
ばP45に進み、OFFであればP46に進んで全要求駆動
力Faは走行抵抗Frに等しいとする(Fa(k) =Fr
(k) )。P45では、P9で求められた加速するために必
要な駆動力の加速度成分r2に基本車量Mを乗じ所定の
比率βをかけたものを走行抵抗Frに足し込んで、下式
のように全要求駆動力Faを算出する。
【0041】 Fa(k) =Fr(k) +(r2(k) ・M)・β ここで、P44〜46の部分が全要求駆動力算出手段に相当
し、特にP45で(r2(k) ・M)・βを算出する部分が
加速要求駆動力算出手段に相当する。P47では、自動変
速機のシフト位置がO/Dで、現車速Vspにおいてスロ
ットル開度Tvoが全閉状態にある場合を仮定したとき
に、予想されるエンジンブレーキ力(O/D最大エンジ
ンブレーキ力)Fodmax を算出する。具体的には、各車
速ごとに予め記憶された1次元テーブルデータを用い
て、現車速Vspから、O/D最大エンジンブレーキ力F
odmax を算出する。この部分が最大エンジンブレーキ力
推定手段に相当する。
【0042】P48では、減速スイッチ(コーストスイッ
チ)の状態を監視し、ON(減速制御中)であればP49
に進み、OFFであればP50に進んで全要求エンジンブ
レーキ力Faは走行抵抗Frに等しいとする(Fa(k)
=Fr(k) )。P49では、P9で求められた減速するた
めに必要なエンジンブレーキ力の加速度成分r2に基本
車量Mを乗じ所定の比率βをかけたものを走行抵抗Fr
に足し込んで、下式のように全要求エンジンブレーキ力
Faを算出する。
【0043】 Fa(k) =Fr(k) +(r2(k) ・M)・β ここで、P48〜50の部分が全要求エンジンブレーキ力算
出手段に相当し、特にP49で(r2(k) ・M)・βを算
出する部分が減速要求エンジンブレーキ力算出手段に相
当する。P51では、現在自動変速機のシフト位置がO/
Dの状態か3rdの状態かを自動変速機用コントロールユ
ニットからの信号線S1のHi/Loの状態に基づいて
判定し、O/D状態であればP52に進み、3rd状態であ
ればP54に進む。
【0044】P52では、O/D最大駆動力(又はO/D
最大エンジンブレーキ力)Fodmaxの絶対値と、全要求
駆動力(又は全要求エンジンブレーキ力)Faの絶対値
との差を、余裕度として算出する。 余裕度=|Fodmax |−|Fa| そして、この余裕度(|Fodmax |−|Fa|)を、第
1の所定値(エンジンブレーキの場合は第3の所定値)
と比較し、第1の所定値(又は第3の所定値)に比べて
小さければ、現シフト位置(O/D)では定速走行する
のに駆動力(又はエンジンブレーキ力)に余裕がないと
判断し、シフトダウン要求のためにP53に進む。それ以
外は、現シフト位置(O/D)で駆動力(又はエンジン
ブレーキ力)にかなり余裕があると判断し、現シフト位
置(O/D)を保持すべくP55へ進む。
【0045】P54では、P53と同様に余裕度(|Fodma
x |−|Fa|)を算出した後、これを第2の所定値
(エンジンブレーキの場合は第4の所定値)と比較し、
第2の所定値(又は第4の所定値)に比べて大きけれ
ば、シフトアップしても、シフトアップ後のシフト位置
(O/D)にて定速走行するのに駆動力(又はエンジン
ブレーキ力)に余裕があると判断し、シフトアップ要求
のためにP55に進む。それ以外は、シフトアップしても
駆動力(又はエンジンブレーキ力)に余裕が無いと判断
し、現シフト位置(3rd)を保持すべくP53へ進む。
【0046】P53では、O/Dから3rdへのシフトダウ
ン又は3rdの保持のため、O/Dキャンセルフラグをセ
ットする。P55では、3rdからO/Dへのシフトアップ
又はO/Dの保持のため、O/Dキャンセルフラグをク
リアする。P56では、ASCD制御中フラグに基づい
て、自動変速機用コントロールユニットへの信号線S2
に定速走行制御中信号を出力する。
【0047】P57では、O/Dキャンセルフラグに基づ
いて、自動変速機用コントロールユニットへの信号線S
3にO/Dキャンセル信号を出力する。ここで、P52〜
P57の部分が変速指令手段に相当し、特にP52にて|F
odmax|−|Fa|を算出する部分が駆動力余裕度算出
手段に相当し、P54にて|Fodmax |−|Fa|を算出
する部分がエンジンブレーキ力余裕度算出手段に相当す
る。
【0048】次に本実施例における作用を加速制御と減
速制御とに分けて説明する。 〔加速制御〕定速走行制御中に加速スイッチが押される
と、加速スイッチが離されるまで一定の割合(例えば
0.2km/h)で車速指令値を増加させるが、その間だけ、
加速するために必要な駆動力に所定比率βを乗じたもの
を、定速走行に必要な駆動力要求値(走行抵抗)に足し
込んで、全要求駆動力とし、これに基づいてシフト判断
を行う。
【0049】低速走行や平坦路走行等で走行抵抗が小さ
い場合は、加速するのに必要な全要求駆動力は図11のよ
うになり(β=0.3 とした場合)、最大駆動力に対して
かなり余裕があるので、シフトダウンしなくても十分な
加速を得ることができる。しかし、高速走行や登坂路走
行等では、図12に示すように、走行抵抗が増加し、ドラ
イバーが加速スイッチを押しても現在のシフト位置では
十分な加速が得られない場合がある。そこで、加速する
ために必要な駆動力に所定比率βを乗じたものを、定速
走行に必要な駆動力要求値(走行抵抗)に足し込んで、
シフト判断を行うため、O/Dキャンセルして加速する
ようになる。従って、現在のシフト位置では十分な加速
が得られなくなって初めてシフトダウンするようにな
り、不必要なシフトチェンジがなくなるという効果が得
られる。
【0050】また、加速スイッチを押している間だけ、
加速するために必要な駆動力を考慮することにしたた
め、定速走行中は全要求駆動力は路面勾配による走行抵
抗(+ころがり抵抗+空気抵抗)を表している。従っ
て、車速セット直後にスロットル開度が大きくなって
も、勾配がきつくなければシフトダウンすることもな
く、不必要なシフトチェンジがなくなるという効果が得
られる。
【0051】但し、所定比率βはその値を小さくすれば
シフトダウンの頻度は減少するが、車速指令値に対する
追従性は悪化するので、その値はドライバーの官能評価
により決定する。図13及び図14に一例を示す。図13はβ
=0.7 の場合、図14はβ=0.5 の場合である。 〔減速制御〕定速走行制御中に減速スイッチが押される
と、減速スイッチが離されるまで一定の割合(例えば
0.2km/h)で車速指令値を減少させるが、その間だけ、
減速するために必要なエンジンブレーキ力に所定比率β
を乗じたものを、定速走行に必要な駆動力要求値(走行
抵抗)から減じて、全要求駆動力とし、これに基づいて
シフト判断を行う。
【0052】高速走行や登坂路走行等で走行抵抗が大き
い場合は、減速するのに必要な全要求駆動力は図15のよ
うになり、最大エンジンブレーキ力に対してかなり余裕
があるので、シフトダウンしなくても十分な減速を得る
ことができる。しかし、下り坂走行等では、図16に示す
ように、走行抵抗が減少し、ドライバーが減速スイッチ
を押しても現在のシフト位置では十分な減速が得られな
い場合がある。そこで、減速するために必要なエンジン
ブレーキ力に所定比率βを乗じたものを、定速走行に必
要なエンジンブレーキ力要求値から減じて、シフト判断
を行うため、O/Dキャンセルして減速するようにな
る。従って、現在のシフト位置では十分な減速が得られ
なくなって初めてシフトダウンするようになり、不必要
なシフトチェンジがなくなるという効果が得られる。
【0053】但し、所定比率βはその値を小さくすれば
シフトダウンの頻度は減少するが、車速指令値に対する
追従性は悪化するので、その値はドライバーの官能評価
により決定する。図17及び図18に一例を示す。図17はβ
=0.7 の場合、図18はβ=0.5 の場合である。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように請求項1又は請求項
4に係る発明によれば、ドライバーが加速スイッチ又は
減速スイッチにより加減速を行ったときに十分な加減速
度が得られない場合にのみ、シフトダウンするため、余
分なシフトチェンジをせずに、常に希望する加減速が得
られるという効果がある。
【0055】また、請求項2又は請求項5に係る発明に
よれば、所定比率の設定により、シフトダウンの頻度と
車速指令値に対する追従性とを考慮することができると
いう効果が得られる。また、請求項3又は請求項6に係
る発明によれば、シフトダウン前後のしきい値の設定に
より、ハンチングを防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図2】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図3】 本発明の作用を示す図
【図4】 本発明の一実施例を示すシステム図
【図5】 メインルーチンのフローチャート
【図6】 アクセラレート制御ルーチンのフローチャー
【図7】 コースト制御ルーチンのフローチャート
【図8】 O/Dキャンセル判断ルーチンのフローチャ
ート
【図9】 補償器のブロック図
【図10】 目標スロットル開度算出用マップの図
【図11】 走行抵抗が小さく4速で十分加速できる場合
の特性図
【図12】 走行抵抗が大きく4速で十分加速できない場
合の特性図
【図13】 所定比率βによるO/Dキャンセル頻度調整
の特性図
【図14】 所定比率βによるO/Dキャンセル頻度調整
の特性図
【図15】 走行抵抗が大きく4速で十分減速できる場合
の特性図
【図16】 走行抵抗が小さく4速で十分減速できない場
合の特性図
【図17】 所定比率βによるO/Dキャンセル頻度調整
の特性図
【図18】 所定比率βによるO/Dキャンセル頻度調整
の特性図
【図19】 従来例の特性図
【図20】 従来例の特性図
【符号の説明】
1 定速走行用コントロールユニット 3 セットスイッチ 4 加速スイッチ 5 減速スイッチ 8 車速センサ 9 クランク角センサ 11 スロットルアクチュエータ 12 自動変速機用コントロールユニット
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/14 320 F02D 41/14 320D F16H 61/16 F16H 61/16 Z // F16H 59:14 59:44 59:48 59:70

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】実車速を車速指令値に一致させるようにエ
    ンジンの出力を制御する定速走行制御手段と、加速スイ
    ッチ又は減速スイッチが操作されている間、車速指令値
    を増減させて、ドライバー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、前記定速走行制
    御手段による制御中に変速機のシフト位置を制御する自
    動変速手段とを備えた車両用自動車速制御装置におい
    て、 車両の走行抵抗を推定する走行抵抗推定手段と、 加速するために必要な駆動力を算出する加速要求駆動力
    算出手段と、 加速スイッチの非操作中には前記走行抵抗を、加速スイ
    ッチの操作中には前記走行抵抗に前記加速要求駆動力を
    加えたものを、全要求駆動力として算出する全要求駆動
    力算出手段と、 現在の車速及びシフトダウン前又はシフトアップ後のシ
    フト位置に応じた最大駆動力を推定する最大駆動力推定
    手段と、 前記最大駆動力と前記全要求駆動力とを比較し、その差
    を余裕度として算出する駆動力余裕度算出手段と、 前記駆動力余裕度に応じて前記自動変速手段に対しシフ
    ト位置を指令する変速指令手段と、 を設けたことを特徴とする車両用自動車速制御装置。
  2. 【請求項2】前記全要求駆動力算出手段は、加速スイッ
    チの操作中には、前記加速要求駆動力に所定比率を乗じ
    たものを前記走行抵抗に加えて全要求駆動力を算出する
    ものであることを特徴とする請求項1記載の車両用自動
    車速制御装置。
  3. 【請求項3】前記変速指令手段は、前記駆動力余裕度が
    第1の所定値を下回ったときにシフトダウンを指令する
    シフトダウン指令手段と、シフトダウンの後、前記駆動
    力余裕度が前記第1の所定値より大きい第2の所定値を
    上回ったときにシフトアップを指令するシフトアップ指
    令手段とを含んで構成されることを特徴とする請求項1
    又は請求項2記載の車両用自動車速制御装置。
  4. 【請求項4】実車速を車速指令値に一致させるようにエ
    ンジンの出力を制御する定速走行制御手段と、加速スイ
    ッチ又は減速スイッチが操作されている間、車速指令値
    を増減させて、ドライバー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、前記定速走行制
    御手段による制御中に変速機のシフト位置を制御する自
    動変速手段とを備えた車両用自動車速制御装置におい
    て、 車両の走行抵抗を推定する走行抵抗推定手段と、 減速するために必要なエンジンブレーキ力を算出する減
    速要求エンジンブレーキ力算出手段と、 減速スイッチの非操作中には前記走行抵抗を、減速スイ
    ッチの操作中には前記走行抵抗に前記減速要求エンジン
    ブレーキ力を加えたものを、全要求エンジンブレーキ力
    として算出する全要求エンジンブレーキ力算出手段と、 現在の車速及びシフトダウン前又はシフトアップ後のシ
    フト位置に応じた最大エンジンブレーキ力を推定する最
    大エンジンブレーキ力推定手段と、 前記最大エンジンブレーキ力と前記全要求エンジンブレ
    ーキ力とを比較し、その差を余裕度として算出するエン
    ジンブレーキ力余裕度算出手段と、 前記エンジンブレーキ力余裕度に応じて前記自動変速手
    段に対しシフト位置を指令する変速指令手段と、 を設けたことを特徴とする車両用自動車速制御装置。
  5. 【請求項5】前記全要求エンジンブレーキ力算出手段
    は、減速スイッチの操作中には、前記減速要求エンジン
    ブレーキ力に所定比率を乗じたものを前記走行抵抗に加
    えて全要求エンジンブレーキ力を算出するものであるこ
    とを特徴とする請求項4記載の車両用自動車速制御装
    置。
  6. 【請求項6】前記変速指令手段は、前記エンジンブレー
    キ力余裕度が第3の所定値を下回ったときにシフトダウ
    ンを指令するシフトダウン指令手段と、シフトダウンの
    後、前記エンジンブレーキ力余裕度が前記第3の所定値
    より大きい第4の所定値を上回ったときにシフトアップ
    を指令するシフトアップ指令手段とを含んで構成される
    ことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の車両用自
    動車速制御装置。
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