JPH0911776A - 車両用定速走行制御装置 - Google Patents

車両用定速走行制御装置

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JPH0911776A
JPH0911776A JP7309293A JP30929395A JPH0911776A JP H0911776 A JPH0911776 A JP H0911776A JP 7309293 A JP7309293 A JP 7309293A JP 30929395 A JP30929395 A JP 30929395A JP H0911776 A JPH0911776 A JP H0911776A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 登坂中等でのシフトのハンチングを防止す
る。 【解決手段】 目標車速を設定する手段５０と、車速検
出手段５１と、エンジンの出力を調整する出力制御手段
と、変速機のシフト位置を変更する変速制御手段５３
と、目標車速と検出した車速の偏差を演算する手段５４
と、偏差の絶対値が第１の所定値以上となったときにシ
フトダウンを判定するとともに、変速制御手段へシフト
ダウンを指令する手段５５と、車両の走行抵抗を推定す
る手段５７と、シフトダウンを判定したときに、シフト
ダウン前のシフト位置における走行抵抗の推定値を最大
駆動力として学習記憶する手段５８と、走行抵抗の推定
値が最大駆動力以下であればシフトアップを判定すると
ともに、変速制御手段へシフトアップを指令する手段５
９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の車速での走
行を維持する車両用定速走行制御装置の改良に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、任意の目標車速を維持するよ
うにエンジン出力及び自動変速装置を制御する定速走行
制御装置が知られており、このような装置では登坂中の
定速走行制御において、シフトのハンチングが発生する
場合があり、このようなハンチングを防止する定速走行
制御装置として、例えば、特開平２−３５３９号公報が
知られている。
【０００３】これは、検出した車速が目標車速から所定
の範囲外に低下した場合に、自動変速装置をシフトダウ
ンさせるとともに、このときのエンジン負荷と検出車速
から推定された路面傾斜推定値と、シフトダウン後の路
面傾斜推定値を比較して、走行中の車両が登坂中でない
ことを判断したらシフトアップさせるものである。
【０００４】また、同様の装置として、特開平４−３９
１２８号公報が知られており、これは、検出した車速が
目標車速から所定の速度まで低下した場合に、自動変速
装置をシフトダウンさせ、スロットル開度に基づいてフ
ァジー理論で定常状態に達したことを判定した後、スロ
ットル開度の戻し量が所定値以上になるとシフトアップ
させるものである。
【０００５】さらに、特開平４−２０８６４６号公報に
開示されるものも知られており、登坂中の検出車速が目
標車速よりも所定値を超えて低下したら、シフトダウン
させる一方、シフトダウン後のスロットル開度が、最大
値から所定量だけ戻された場合には、再びシフトアップ
させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の従来例では、登坂中でないことを判断してからシフ
トアップするため、必要以上に低いギアで走行すること
になり、また、シフトダウンを行う時点、すなわち、実
車速が目標車速から所定の車速だけ下回った時点におけ
る路面傾斜推定値をシフトアップの判断基準として記憶
するが、シフトダウン前のシフト位置（例えば、オーバ
ードライブ、以下、ＯＤ）で目標車速を維持可能な路面
勾配値との関係が明確でない。すなわち、シフトダウン
前のスロットル開度には、走行抵抗に対応した開度の他
に、シフトダウン前に生じた車速偏差を解消するための
加速分の開度が含まれており、実車速が目標車速を維持
できなくて低下し始めてから所定値に達するまでに、路
面勾配がさらに増大している場合もあり、路面勾配がど
の程度変化したかは判定できないためである。
【０００７】したがって、このような値を基準にシフト
アップを決定しても、シフトアップ後のシフト位置（Ｏ
Ｄ）で目標車速を維持できないために、再度シフトダウ
ンを行うことになって、ハンチングが発生する場合があ
る。
【０００８】また、上記第２の従来例では、シフトダウ
ン後、スロットル開度が定常状態に達した後に、スロッ
トル開度が所定量だけ減少したときにシフトアップを決
定するが、このときの路面勾配ではシフトアップ後のシ
フト位置（ＯＤ）によって目標車速を維持可能かどうか
は明確ではなく、上記前者と同様の理由からハンチング
を起こす場合があり、また、エンジンの非線形特性の影
響によりスロットル開度と駆動力は一意的に対応しない
ためにハンチングを起こす場合がある。
【０００９】さらに、上記第３の従来例では、シフトダ
ウン後、スロットル開度の戻し量に基づいてシフトアッ
プを判定するため、上記と同様にエンジンの非線形特性
によりスロットル開度の変化量と駆動トルクの変化量は
異なるため、エンジンの特性または走行条件によっては
登坂中のハンチングを回避できない場合があり、加え
て、定速走行制御装置に備えた加速又は減速スイッチの
操作による加減速制御中に、走行抵抗の増大（路面勾配
の増大）によって目標車速が維持できなくなった場合に
は、円滑にシフトダウンが行えない場合があった。
【００１０】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、登坂中または降坂中の定速走行中のシフト
のハンチングを抑制するとともに、加減速制御中に路面
勾配が変化した場合でも円滑にシフトダウンを行って円
滑に加減速可能な車両用定速走行制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１８に
示すように、目標車速を設定する設定手段と５０、車速
を検出する車速検出手段５１と、エンジンの出力を調整
する出力制御手段５２と、変速機のシフト位置を変更す
る変速制御手段５３とを備え、前記車速検出手段で検出
した車速が前記設定手段で設定した目標車速に一致する
ように前記出力制御手段及び変速制御手段を制御する車
両用定速走行制御装置において、目標車速と検出した車
速の偏差を演算する偏差演算手段５４と、前記偏差の絶
対値と第１の所定値とを比較して、偏差の絶対値が第１
の所定値α1以上となったときにシフトダウンを判定す
るとともに、前記変速制御手段へシフトダウンを指令す
るシフトダウン判定手段５５と、車両の走行抵抗Ｆｒを
推定する走行抵抗推定手段５７と、目標車速と検出車速
の偏差の絶対値と前記第１の所定値α1より小なる第２
の所定値α2とを比較して、偏差の絶対値が第２所定値
α2以上となるときに前記走行抵抗推定手段が推定した
車両の走行抵抗Ｆｒをエンジンが発生する最大駆動力Ｆ
Ｂとして学習記憶する学習記憶手段５８と、前記シフト
ダウン判定手段の指令で変速制御手段がシフトダウンし
た後に、前記走行抵抗の推定値Ｆｒと、学習記憶手段に
記憶された最大駆動力ＦＢとを比較して、走行抵抗の推
定値Ｆｒの絶対値が学習記憶値ＦＢの絶対値以下もしく
は最大駆動力の絶対値より所定量下まわるとシフトアッ
プを判定するとともに、前記変速制御手段へシフトアッ
プを指令するシフトアップ判定手段５９とを備える。
【００１２】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記シフトアップ判定手段５９は、前記学習記憶
手段が最大駆動力の学習記憶を完了したか否かを判定す
る学習完了判定手段７０と、この判定において学習記憶
手段が学習記憶を完了していない場合には、学習記憶値
ＦＢに代わって、予め設定した所定の最大駆動力Ｆｋを
選択する選択手段７１とを備える。
【００１３】また、第３の発明は、図１９に示すよう
に、目標車速を設定する設定手段５０と、車速を検出す
る車速検出手段５１と、目標車速と検出した車速の偏差
を演算する車速偏差演算手段５４と、エンジンの出力を
調整する出力制御手段５２と、変速機のシフト位置を変
更する変速制御手段５３とを備え、前記車速偏差演算手
段５４の偏差に応じて検出した車速が前記設定手段５０
で設定した目標車速に一致するように前記出力制御手段
５２及び変速制御手段５３を制御する車両用定速走行制
御装置において、車両の加速度を検出する加速度検出手
段６１と、定速走行制御中に加速又は減速を指令する加
減速指令手段６２と、加減速指令手段６２からの指令に
応じて前記目標車速を所定の目標加速度で増大または減
少させる目標車速変更手段６３と、車両の走行抵抗Ｆｒ
を推定する走行抵抗推定手段５７と、この走行抵抗推定
値に加速力を加えた走行負荷ＦＲを推定する走行負荷推
定手段６４と、前記目標加速度と検出した加速度の偏差
を演算する加速度偏差演算手段６５と、前記加速度偏差
の絶対値と第１の所定値αAとを比較して、加速度偏差
の絶対値が第１の所定値αA以上となったときにシフト
ダウンを判定するとともに、前記変速制御手段５３へシ
フトダウンを指令するシフトダウン判定手段５５と、目
標加速度と検出加速度の偏差の絶対値と前記第１の所定
値αAより小なる第２の所定値αBとを比較して、加速度
偏差の絶対値が第２所定値αB以上となるときに前記走
行負荷推定手段６４が推定した車両の走行負荷ＦＲをエ
ンジンが発生する最大駆動力ＦＢとして学習記憶する学
習記憶手段５８と、前記シフトダウン判定手段５５の指
令で変速制御手段５３がシフトダウンした後に、前記走
行負荷の推定値ＦＲと、学習記憶手段５８に記憶された
学習記憶値ＦＢとを比較して、走行負荷の推定値ＦＲの
絶対値が学習記憶値ＦＢの絶対値以下になるとシフトア
ップを判定するとともに、前記変速制御手段５３へシフ
トアップを指令するシフトアップ判定手段５９とを備え
る。
【００１４】また、第４の発明は、前記第１または第３
の発明において、前記走行抵抗推定手段５７は、車両が
平坦路で走行する場合に基づいて作成した車両モデルを
有し、該車両モデルから前記車速検出手段５１で検出し
た車速を発生するのに必要な駆動力を演算し、該演算値
と実際に車両に付与される駆動力との偏差から走行抵抗
Ｆｒを算出する。
【００１５】また、第５の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記シフトダウン判定手段５５は、加減速指令手
段から加速又は減速の指令が行われている間は加速度偏
差に基づいてシフトダウンの判定を行う一方、加減速指
令手段からの指令が行われていないときには前記車速偏
差に基づいてシフトダウンの判定を行う。
【００１６】また、第６の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記シフトアップ判定手段５９は、前記学習記憶
手段５８が最大駆動力の学習記憶を完了したか否かを判
定する学習完了判定手段７０と、この判定において学習
記憶手段５８が学習記憶を完了していない場合には、前
記学習記憶値ＦＢに代わって、予め設定した走行負荷推
定値Ｆｋを最大駆動力として選択する選択手段７１とを
備える。
【００１７】
【作用】したがって、第１の発明は、定速走行制御を、
例えば、道路勾配が増大する登坂中に行って、車速の偏
差の絶対値が第１所定値α1以上になると、シフトダウ
ンを決定して変速制御が行われる。このとき、第１所定
値α1は第２所定値α2より大きい値に設定されるため、
シフトダウンが判定される前に、偏差の絶対値が第２所
定値α2以上となるため、シフトダウン前のシフト位置
において走行抵抗推定手段が推定した最大駆動力を学習
記憶し、この第２所定値α2の範囲ではエンジンが発生
し得る最大駆動力と該最大駆動力で車速を維持できる走
行抵抗がほぼ一致したと判断できるため、走行抵抗推定
値を最大駆動力として確実に把握することができ、さら
に速度の偏差が小さい状況（第２所定値α2以下）での
シフトダウンを抑制し、搭乗者への違和感を抑制するの
である。シフトダウンしたシフト位置では駆動力に余裕
があり、車速偏差は減少して第１所定値α1以下にな
り、このとき道路勾配が減少していれば走行抵抗も減少
する。ここで、シフトダウン前のシフト位置において学
習記憶した最大駆動力ＦＢと走行抵抗推定値Ｆｒとを比
較して、走行抵抗推定値Ｆｒが学習記憶値ＦＢ以下ない
し所定量以下であれば、シフトアップ後にも目標車速を
維持可能な道路勾配へ復帰したと判断してシフトアップ
を決定して変速制御を行うため、登坂中あるいは降坂中
のシフト位置のハンチングを防ぐことができる。
【００１８】また、第２の発明は、シフトアップ判定手
段は、学習記憶手段が学習記憶を完了していない場合に
は、学習記憶値に代わって予め設定した所定の最大駆動
力Ｆｋによって走行抵抗推定手段で演算された走行抵抗
推定値Ｆｒとの比較を行うため、所定の最大駆動力Ｆｋ
を学習記憶値の代用値としてシフトアップの判定を行う
ことでき、例えば、急な上り坂の途中で定速走行制御を
開始したような場合には、学習記憶を未了のまま車速偏
差が急増してシフトダウンが行われるが、走行状態に応
じた走行抵抗推定値Ｆｒと代用値Ｆｋを比較すること
で、確実にシフトアップを行うことが可能となる。
【００１９】また、第３の発明は、定速走行制御中に加
速又は減速制御を行う際、例えば、道路勾配が増大する
上り坂に差しかかり、加速度の偏差の絶対値が第１所定
値αA以上になると、シフトダウンを決定して変速制御
が行われる。このとき、第１所定値αAは第２所定値αB
より大きい値に設定されるため、シフトダウンが判定さ
れる前に、加速度偏差の絶対値が第２所定値αB以上と
なるため、シフトダウン前のシフト位置において走行負
荷手段が推定した走行負荷ＦＲを加速力を加味した最大
駆動力ＦＢとして学習記憶し、この第２所定値αBの範
囲では、加速を継続するためにエンジンが発生し得る最
大駆動力と加速度を含んだ走行負荷ＦＲがほぼ一致した
と判断できるため、走行負荷推定値ＦＲをそのときの最
大駆動力として確実に把握することができ、さらに加速
度偏差が小さい状況（第２所定値αB以下）でのシフト
ダウンを抑制して搭乗者への違和感を抑制するのであ
る。シフトダウンしたシフト位置では駆動力に余裕があ
り、加速度偏差は減少して第１所定値αA以下になり、
このとき道路勾配が減少していれば走行負荷も減少す
る。ここで、シフトダウン前のシフト位置において学習
記憶した最大駆動力（＝走行負荷）ＦＢと走行負荷推定
値ＦＲとを比較して、走行負荷推定値ＦＲが学習記憶値
ＦＢ以下であれば、シフトアップ後にも目標加速度を維
持可能な道路勾配へ復帰したと判断してシフトアップを
決定して変速制御を行うため、定速走行制御中に加減速
制御を行っても、道路勾配の変化に応じてシフトダウン
またはシフトアップを行ってシフトのハンチングを防ぎ
ながら、勾配の変化に拘わらず加減速を継続することが
できる。
【００２０】また、第４の発明は、走行抵抗推定手段
は、車両が平坦路で走行する場合に基づいて作成した車
両モデルを有し、該車両モデルから前記車速検出手段で
検出した車速を発生するのに必要な駆動力を演算し、該
演算値と実際に車両に付与される駆動力との偏差から走
行抵抗を算出する。
【００２１】また、第５の発明は、シフトダウン判定手
段は、加減速指令手段から加減速の指令が行われている
間は加速度偏差に基づいてシフトダウンの判定を行う一
方、加減速指令が行われていないときには車速偏差に基
づいてシフトダウンの判定を行うため、目標加速度に応
じた加減速制御から、目標車速に応じた定速走行制御へ
円滑に切り換えることができる。
【００２２】また、第６の発明は、シフトアップ判定手
段は、学習記憶手段が学習記憶を完了していない場合に
は、学習記憶値ＦＢに代わって予め設定した走行負荷推
定値Ｆｋを最大駆動力として選択し、そのときの走行負
荷推定値ＦＲとの比較を行うため、所定の走行負荷推定
値Ｆｋを学習記憶値の代用値としてシフトアップの判定
を行うことでき、例えば、急な上り坂の途中で定速走行
制御及び加減速制御を開始したような場合には、学習記
憶が未了のまま加速度偏差が急増してシフトダウンが行
われるが、走行状態に応じた走行負荷推定値ＦＲを代用
値Ｆｋと比較することで、確実にシフトアップを行うこ
とが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
【００２４】図１に示すように、１は定速走行用コント
ロールユニットであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種
インターフェース及び各種タイマを備えたマイクロコン
ピュータ１０とスロットルアクチュエータ駆動回路１１
を主体にして構成される。
【００２５】２〜７は運転者によって操作されるスイッ
チ群であり、これらスイッチの操作に応じてコントロー
ルユニット１は定速走行制御の開始または解除を判断す
る。
【００２６】２は定速走行のメインスイッチであり、セ
ットスイッチ３は定速走行制御の開始及び車速の設定を
行うもので、ＡＣＣスイッチ（アクセラレートスイッ
チ）４及びＣＯＡＳＴスイッチ（コーストスイッチ）５
は、それぞれ、目標車速の増大及び減少を指令し、キャ
ンセルスイッチ６及びブレーキスイッチ７は、定速走行
制御を解除するものである。
【００２７】コントロールユニット１には車両の運転状
態を検出する各種センサが接続され、車速センサ８は、
実車速に対応したパルス信号を送出し、コントロールユ
ニット１はこのパルスをカウントすることで実車速を演
算する。
【００２８】スロットルセンサ９は、ポテンショメータ
等で構成されて、実スロットル開度に対応した信号を送
出し、コントロールユニット１ではこのスロットル開度
に基づいてスロットルアクチュエータ３０の駆動制御や
後述する走行抵抗の推定演算などに用いられる。また、
クランク角センサ１３はエンジンの回転数Ｎｅを送出す
る。
【００２９】エンジンの吸気通路には吸入空気量を制御
するスロットルが介装され、このスロットルは、コント
ロールユニット１の指令に応動する負圧式スロットルア
クチュエータ３０によって駆動されるもので、この負圧
式スロットルアクチュエータ３０には図２に示すバキュ
ームポンプ３１及び大気開放バルブ３２を備えて、バキ
ュームポンプ３１が発生する負圧に応じてアクセルワイ
アを駆動して、スロットルの開度を制御する。
【００３０】そしてこのスロットルには、ポテンショメ
ータ等で構成されたスロットルセンサ９が設けられ、実
スロットル開度に対応した信号をコントロールユニット
１へ送出し、コントロールユニット１ではこのスロット
ル開度に基づいて負圧式スロットルアクチュエータ３０
の駆動制御や後述する走行抵抗の推定演算などに用いら
れる。また、エンジンに配設されたクランク角センサ１
３はエンジンの回転数Ｎｅを送出する。
【００３１】コントロールユニット１には自動変速装置
を制御する自動変速機コントロールユニット２０が信号
線４１〜４３を介して接続される。
【００３２】自動変速機コントロールユニット２０は、
信号線４１を介して定速走行制御中のシフト位置（３速
またはＯＤ）を定速走行用コントロールユニット１へ送
り、一方、定速走行用コントロールユニット１は信号線
４２を介して定速走行制御信号を送るとともに、信号線
４３を介して定速走行時のＯＤキャンセル要求信号を自
動変速機コントロールユニット２０へ送出する。なお、
信号線４１〜４３によるコントロールユニット１、２０
間の通信はパラレル型で構成した場合を示す。
【００３３】図３〜図４は、コントロールユニット１で
行われる制御の一例を示すフローチャートで、タイマ割
り込み等によって所定時間毎、例えば、１００msecごと
に実行されるものであり、以下、これらフローチャート
を参照しながら詳述する。
【００３４】まず、ステップＳ１では、車速センサ８、
スロットルセンサ９及びクランク角センサ１３の信号を
読み込んで、所定時間（１００msec）の間にカウントさ
れた各信号に基づいて、平均実車速Ｖｓｐ、スロットル
開度Ｔｖｏ、エンジン回転数Ｎｅの演算を行う。
【００３５】ステップＳ２では、キャンセルスイッチ６
及びブレーキスイッチ７の一方がオンであるかを判定し
て、定速走行制御の継続または解除を決定し、解除の場
合にはステップＳ８以降の処理へ進む一方、継続の場合
にはステップＳ３へ進む。
【００３６】ステップＳ３ではセットスイッチ３がオン
であるか否かを判定して、オンの場合には目標車速Ｖｓ
ｐｒを設定するため、ステップＳ４へ進む一方、そうで
ない場合にはステップＳ７に進む。
【００３７】ステップＳ４では、現在の実車速Ｖｓｐを
目標車速Ｖｓｐｒとして記憶し、ステップＳ５で定速走
行制御フラグを１にセットしてから、フェイルセイフ用
電源遮断回路１２を通電状態に設定する。
【００３８】ステップＳ３でセットスイッチ３がオフの
場合には、ステップＳ７以降の処理が行われ、前回のま
でに設定された目標車速Ｖｓｐｒに基づく定速走行制御
が行われる。
【００３９】ステップＳ７では定速走行制御フラグが１
であるかをチェックしてからステップＳ１０へ進み、定
速走行制御フラグが１でない場合にはステップＳ８以降
の定速走行制御の解除処理へ進み、ステップＳ８で各種
フラグ、変数のリセットを行ってからフェイルセイフ用
電源遮断回路１２の通電を遮断して終了する。
【００４０】ステップＳ１０〜１４では、目標車速Ｖｓ
ｐｒに実車速Ｖｓｐを一致させるために、図５（ａ）に
示す補償器を用いて公知の線形制御手法であるモデルマ
ッチング手法及び近似ゼロイング手法を用いて、エンジ
ンの目標駆動力ｙ１を演算する。
【００４１】ここで、補償器に組み込まれた制御対象で
ある車両のモデル化について説明しておく。
【００４２】目標の駆動力を演算入力し、車速を被制御
量とするため、相対的に応答性の速いエンジンやトルク
コンバータの過渡特性及びトルクコンバータの非線形定
常特性を省略することが可能であり、パワートレインの
挙動は、図６に示す簡易非線形モデルで表すことができ
る。
【００４３】そして、例えば、図７に示すように、予め
計測し、記憶されたエンジン非線形補償マップを用いて
目標駆動力に実駆動力が一致するようなスロットル開度
指令値を算出し、スロットル開度をサーボコントロール
することで、エンジン非線形定常特性を線形化する。
【００４４】従って、目標の駆動力を演算入力し、車速
を出力とする制御対象のモデル化は、積分特性となる。
そして、補償器ではこのときの伝達特性をパルス伝達関
数Ｐ（ｚ-1）でおくことができる。
【００４５】図５（ａ）において、ｚは遅延演算素子で
あり、ｚ-1を乗ずると、１サンプル周期前の値となる。
また、Ｃ１（ｚ-1）、Ｃ２（ｚ-1）は、近似ゼロイング
手法による外乱推定器であり、外乱やモデル化誤差によ
る影響を抑制するものである。また、Ｃ３（ｚ-1）は、
モデルマッチング手法による補償器で、図５（ｂ）に示
すように、目標車速を入力、実車速を出力としたときの
制御対象の応答特性が予め定めた一次遅れとむだ時間を
持つ規範モデルＨ（ｚ-1）の特性と一致するように設定
する。
【００４６】制御対象の伝達特性は、実際にはパワート
レイン系の遅れであるむだ時間を考慮する必要があり、
本実施形態では２サンプル周期（２００msec）程度であ
ることが分かっている。このため、パルス伝達関数Ｐ
（ｚ-1）は次式に示す積分要素Ｐ１（ｚ-1）とむだ時間
要素Ｐ２（ｚ-1）＝ｚ-2の積でおくことができる。
【００４７】 Ｐ１（ｚ-1）＝Ｔ・ｚ-1／Ｍ・（１−ｚ-1） …（１） ただし、Ｔ；サンプル周期＝１００ｍｓｅｃ Ｍ；平均車重 このとき、Ｃ１（Ｚ-1）、Ｃ２（Ｚ-1）は次式となる。
【００４８】 Ｃ１（Ｚ-1）＝（１−γ）・ｚ-1／（１−γ・ｚ-1） …（２） （時定数Ｔｂのローパスフィルタ） Ｃ２（Ｚ-1）＝Ｍ・（１−γ）・（１−ｚ-1）／Ｔ・（１−γ・ｚ-1） （Ｃ２＝Ｃ１／Ｐ１） …（３） ただし、γ＝exp（−Ｔ／ｔｂ） なお、補償器Ｃ２は車両モデルの逆形にローパスフィル
タをかけたものであり、実車速Ｖｓｐに対応する駆動
力、すなわち、図６に示されるように、駆動力から走行
抵抗を引いた値を求めることができる。
【００４９】又、制御対象のむだ時間を無視して、規範
モデルＨ（ｚ-1）を時定数ｔａの１次ローパスフィルタ
とすると、Ｃ３は下記の定数となる。
【００５０】 Ｃ３＝Ｋ＝｛１−exp（−Ｔ／ｔａ）｝・Ｍ／Ｔ …（４） 以上の制御手法に基づきステップＳ１０では、モデルマ
ッチング補償器に相当する次の演算を行い、目標駆動力
ｙ４を求める。ただし、データｙ（ｋ−１）は１サンプ
ル周期前のデータｙ（ｋ）を示す。
【００５１】 ｙ４（ｋ）＝Ｋ・（Ｖｓｐｒ（ｋ）−Ｖｓｐ（ｋ）） …（５） ステップＳ１１では、外乱推定器の一部である補償器Ｃ
２（Ｚ-1）に相当する次の演算を行う。
【００５２】 ｙ３（ｋ）＝γ・ｙ３（ｋ−１）＋（１−γ）・Ｍ／Ｔ・Ｖｓｐ（ｋ） −（１−γ）・Ｍ／Ｔ・Ｖｓｐ（ｋ−１） …（６） ステップＳ１２では、目標駆動力ｙ４を次式で補正し
て、最終目標駆動力ｙ１を求める。ただし、ｙ２（ｋ−
２）は後述のステップＳ１４で求められるｙ（ｋ）の２
サンプル周期前のデータであり、ステップＳ１４での演
算は前記積分要素Ｐ１（ｚ-1）に相当し、２サンプル周
期前のデータを用いることが前記むだ時間要素Ｐ２（ｚ
-1）に相当する。
【００５３】 ｙ１（ｋ）＝ｙ４（ｋ）−ｙ３（ｋ）＋ｙ２（ｋ−２） …（７） そして、ｙ２（ｋ−２）は、補償器内で求めた走行抵抗
の影響を受けない駆動力であるのに対して、ｙ３（ｋ）
は駆動力から走行抵抗を引いた値であることから、ｙ２
（ｋ−２）−ｙ３（ｋ）が走行抵抗推定値Ｆｒになる。
【００５４】 Ｆｒ＝ｙ２（ｋ−２）−ｙ３（ｋ） …（８） ステップＳ１３では、まず、スロットル全開及び全閉時
のエンジントルク値を各エンジン回転速度毎に記憶した
各テーブルデータを用いて、最大エンジントルクＴｅｍ
ａｘと、最小エンジントルクＴｅｍｉｎを求め、次式に
よって最大駆動力Ｆｍａｘと最小駆動力Ｆｍｉｎを求め
る。
【００５５】 Ｆｍａｘ＝（Ｔｅｍａｘ・Ｇｍ・Ｇｆ）／Ｒｔ …（９） Ｆｍｉｎ＝（Ｔｅｍｉｎ・Ｇｍ・Ｇｆ）／Ｒｔ …（１０） ただし、Ｇｍミッションギヤ比、Ｇｆはファイナルギヤ
比、Ｒｔはタイヤの有効半径。
【００５６】さらに、最終目標駆動力ｙ１（ｋ）を、こ
れらの上限値Ｆｍａｘと下限値Ｆｍｉｎで制限してｙ５
（ｋ）を求める。
【００５７】ステップＳ１４では、外乱推定器の一部で
ある補償器Ｃ１（ｚ-1）に相当する下記演算を行う。
【００５８】 ｙ２（ｋ）＝γ・ｙ２（ｋ−１）＋（１−γ）・ｙ５（ｋ−１） …（１１） ステップＳ１５では、まず、最終目標駆動力ｙ１（ｋ）
から目標エンジントルクＴｅｒを算出する。
【００５９】 Ｔｅｒ＝（ｙ１・Ｒｔ）／（Ｇｍ・Ｇｆ） …（１２） さらに、予め設定されたエンジン非線形データマップを
用いて、エンジン回転速度Ｎｅと目標エンジントルクＴ
ｅｒから、目標スロットル開度を表引き演算する。この
演算では、図７に示すような、エンジントルクがスロッ
トル開度全域に必ず対応するように拡張されたデータマ
ップを用いる。図中実線部が本来のエンジン特性であ
り、点線部が拡張されたデータである。
【００６０】ステップＳ１６では、ＰＩＤ制御などの公
知の制御手法を用いて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３０のバキュームポンプ及び大気開放
用のソレノイドバルブへの各出力パルス幅（Ｔｖａｃ、
Ｔｖｅｎｔ）を演算する。
【００６１】ステップＳ１７では、バキュームポンプ出
力パルス幅Ｔｖａｃ，大気開放用ソレノイドバルブ出力
パルス幅Ｔｖｅｎｔを所定の出力レジスタにセットす
る。
【００６２】ステップＳ１８では、自動変速機のシフト
位置がＯＤの状態か否かを判定して、ＯＤにあればステ
ップＳ１９へ進む一方、そうでない場合にはステップＳ
２３に進む。なお、このシフト位置の判定は自動変速機
のＯＤシフト状況を示す信号線４１のＬＯ／ＨＩのレベ
ルによって判定する。
【００６３】ステップＳ１９では、目標車速と実車速の
偏差の絶対値と、第２所定値としての所定値α2を比較
して、偏差が所定値α2以下であれば、目標車速がほぼ
維持されている（走行抵抗と駆動力がほぼ平衡した状
態）と判定してステップＳ２１へ進み、偏差が所定値α
２以上になると、走行抵抗が増大していると判断してス
テップＳ２０へ進む。なお、この駆動力にはエンジンブ
レーキによる負の駆動力（＝制動力）を含む。
【００６４】ステップＳ２０では、上記ステップＳ１２
の（８）式で演算した走行抵抗推定値ＦｒをＯＤ最大駆
動力学習記憶値ＦＢとして記憶する。なお、このとき演
算される走行抵抗推定値Ｆｒは、まだ車速偏差が小さい
のでスロットル開度に車速偏差を解消するための加速度
分の開度が含まれておらず、路面勾配に一致したものと
なる。
【００６５】ここで、所定値α2は後述する所定値α1よ
り小なる所定の値に設定されるため、所定値α1に基づ
いて行われるシフトダウンの前の走行状態における走行
抵抗値ＦｒをＯＤ最大駆動力学習記憶値ＦＢとして記憶
するのである。
【００６６】ステップＳ２１では、目標車速と実車速の
偏差の絶対値と、第１所定値としての所定値α1を比較
して、偏差が所定値α1以上であればシフトダウンすべ
きと判定してステップＳ２２へ進む一方、そうでない場
合にはステップＳ２６へ進む。
【００６７】ステップＳ２２で、ＯＤキャンセルフラグ
をセットして自動変速機へＯＤからのシフトダウンを要
求する。
【００６８】ステップＳ１８の判定で、ＯＤにない場合
にはステップＳ２３へ進んで、目標車速と実車速の偏差
の絶対値と所定値α2を比較し、偏差の絶対値が所定値
α2以下であれば、目標車速がほぼ維持されている、あ
るいは、所定の定速走行範囲に実車速が復帰したと判定
して、ステップＳ２４へ進む一方、そうでない場合には
ステップＳ２６へ進む。
【００６９】ステップＳ２４では、ステップＳ１２で演
算された走行抵抗推定値Ｆｒの絶対値と、ステップＳ２
０で記憶されたＯＤ最大駆動力学習記憶値の絶対値とを
比較して、走行抵抗推定値Ｆｒの絶対値がＯＤ最大駆動
力学習記憶値の絶対値以下である場合には、ＯＤで目標
車速を維持可能な道路勾配に復帰したと判断してステッ
プＳ２５へ進む一方、そうでない場合には、ステップＳ
２６へ進む。
【００７０】ステップＳ２５で、ＯＤキャンセルフラグ
をリセットする。
【００７１】こうして、走行状況に応じてＯＤキャンセ
ルフラグをセット（ステップＳ２２）あるいはリセット
（ステップＳ２５）した後、ステップＳ２６で、定速走
行制御フラグに基づいて、自動変速機コントロールユニ
ット２０へ信号線４２に対応するインターフェースのレ
ジスタを設定するとともに、ステップＳ２７では、ＯＤ
キャンセルフラグに基づいて、自動変速機コントロール
ユニットへの信号線４３に対応するインターフェースの
レジスタを設定する。
【００７２】以上の制御により、目標車速と実車速に基
づいて、目標スロットル開度を演算する定速走行制御装
置で用いる図５の外乱推定器は、目標車速を維持する為
に必要な走行抵抗（要求駆動力）を推定する。
【００７３】例えば、目標エンジントルクを算出する際
にシフト位置に応じたギア比を用いるので、走行抵抗推
定値Ｆｒはシフト位置に影響されない。
【００７４】図８に示すような上り坂を走行した場合、
図中地点Ａから増大する勾配を登坂し、地点Ｂで車速偏
差が所定値α2に達したときに、ＯＤでの最大駆動力と
走行抵抗が一致したと判断して、そのときの走行抵抗推
定値ＦｒをＯＤ最大駆動力として記憶する。このとき、
演算した走行抵抗推定値Ｆｒは、まだ車速偏差が小さい
ので、スロットル開度には車速偏差を解消するための加
速分の開度が含まれておらず、路面勾配にほぼ一致した
ものとなる。
【００７５】さらに登坂して、所定の角度まで増大した
地点Ｃでは、車速偏差が所定値α1に達しており、その
ままのシフト位置では車速を維持できないと判断してシ
フトダウンを決定して変速制御する。
【００７６】シフトダウンした３速では駆動力に余裕が
あり、車速偏差は減少して地点Ｄでは、車速偏差がα2
以下となる。
【００７７】ただし、道路勾配は所定の角度を保ってお
り、走行抵抗値も勾配に応じて増大した値を維持する。
【００７８】地点Ｅから勾配が減少するとともに、走行
抵抗値も減少する。そして、地点Ｄ、Ｅ、Ｆでは車速偏
差がないため演算される走行抵抗推定値Ｆｒは実際の路
面勾配に一致したものになる。
【００７９】走行抵抗推定値ＦｒがＯＤ最大駆動力学習
記憶値ＦＢより小さくなったら、ＯＤで目標車速を維持
可能な道路勾配へ復帰したと判断してシフトアップを決
定して変速制御を行う。
【００８０】このように、ＯＤで目標車速を維持できる
道路勾配へ復帰したことを確実に検出できるので、急な
上り坂での大幅な減速を防止するとともに、シフトハン
チングを確実に回避できる。
【００８１】図８は降坂中の場合を示し、図中地点Ａか
ら増大する勾配を降坂し、地点Ｂで車速偏差が所定値α
2に達したときに、ＯＤでの最大駆動力（エンジンブレ
ーキによる負の駆動力＝制動力）と走行抵抗が一致した
と判断して、そのときの走行抵抗推定値ＦｒをＯＤ最大
駆動力として記憶する。（このとき、ＯＤキャンセルす
ると、まだ車速偏差が小さいので、運転者に違和感を与
える。） さらに降坂して、所定の角度まで増大した地点Ｃでは、
車速偏差が所定値α1に達しており、シフトダウンを決
定して変速制御する。
【００８２】シフトダウンした３速ではエンジンブレー
キによる制動力に余裕があり、車速偏差は減少して地点
Ｄでは、車速偏差がα2以下となる。
【００８３】ただし、道路勾配は所定の角度を保ってお
り、走行抵抗値も勾配に応じて減少した値を維持する。
【００８４】地点Ｅから勾配が増大するとともに、走行
抵抗値も増大する。
【００８５】走行抵抗推定値ＦｒがＯＤ最大駆動力学習
記憶値ＦＢより大きくなったら、ＯＤで目標車速を維持
可能な道路勾配へ復帰したと判断してシフトアップを決
定して変速制御を行う。
【００８６】このように、ＯＤで目標車速を維持できる
道路勾配へ復帰したことを確実に検出できるので、急な
下り坂での大幅な増速を防止するとともに、シフトハン
チングを確実に回避できる。
【００８７】なお、上記実施形態において所定値α1、
α2は車種によらない値であり、チューニング不要であ
り、多様な車種に適用することができる。
【００８８】また、上記ステップＳ２４では、｜走行抵
抗推定値｜≦｜学習値｜としているが、｜走行抵抗推定
値｜≦｜学習値｜＋βとしてシフトダウンした後に、シ
フトアップする際にヒステリシスを設けることによりさ
らに確実にシフトハンチングを回避できる。
【００８９】図１０〜図１３は第２の実施形態を示し、
コントロールユニット１で行われる制御の他の一例を示
すフローチャートで、上記第１実施形態と同様に、タイ
マ割り込み等によって所定時間毎、例えば、５０msecご
とに実行されるものであり、以下、これらフローチャー
トを参照しながら詳述する。
【００９０】図１０、図１１に示すステップＳ１０１〜
Ｓ１２４は定速走行制御のメインルーチンを、図１２、
図１３は定速走行制御中の加速制御及び減速制御のサブ
ルーチンをそれぞれ示す。
【００９１】まず、ステップＳ１０１〜１０５は、上記
第１実施形態の図３に示したステップＳ１〜５と同様
に、平均実車速Ｖｓｐ、スロットル開度Ｔｖｏ、エンジ
ン回転数Ｎｅの演算を行ってから、キャンセルスイッチ
６及びブレーキスイッチ７の一方がオンであるかを判定
し、さらに、定速走行制御を継続する場合には、セット
スイッチ３がオンであるか否かを判定して、オンの場合
には現在の実車速Ｖｓｐを目標車速Ｖｓｐｒとして記憶
してから定速走行制御フラグを１にセットする一方、セ
ットスイッチ３がオフの場合には、ステップＳ１０６以
降で前回の処理で設定された目標車速Ｖｓｐｒに基づく
定速走行制御が行われる。
【００９２】なお、ステップＳ１０２の判定でキャンセ
ルスイッチ６がＯＮの場合には、ステップＳ１１２へ進
んで定速走行制御フラグを０にクリアしてから、ステッ
プＳ１１３で目標スロットル開度をリセットして、後述
する図１１のステップＳ１１４以降の処理へ進む。
【００９３】ステップＳ１０６では定速走行制御フラグ
が１であるか否かをチェックして、定速走行制御フラグ
が１でない場合には、上記キャンセルスイッチ６がＯＮ
の場合と同様に、定速走行制御を行わずに、ステップＳ
１１３を経てステップＳ１１４以降の処理へ進む。
【００９４】定速走行制御の処理は、ステップＳ１０７
〜１１１で行われ、まず、ステップＳ１０７では、図１
２に示すステップＳ２００以降のサブルーチンが後述す
るように実行され、定速走行制御中の加速制御が行われ
る。
【００９５】一方、ステップＳ１０８では、図１３に示
すステップＳ３００以降のサブルーチンが後述するよう
に実行され、定速走行制御中の減速制御が行われる。
【００９６】そして、ステップＳ１０９では、上記第１
実施形態のステップＳ１０〜１４と同様にして、車速に
応じた目標駆動力ｙ１及び走行抵抗推定値Ｆｒを演算す
るのに加えて、この走行抵抗推定値Ｆｒに加減速に要す
る駆動力（又は制動力）を加味した走行負荷推定値ＦＲ
の演算を行う。これは、上記第１実施形態の（８）式で
求めた値に、加減速度と車両の基本車重とを乗じたもの
を加算したもので、 走行負荷推定値ＦＲ＝走行抵抗推定値Ｆｒ＋基本車重Ｗ×目標加速度αr …（１３） として求められる。
【００９７】そして、ステップＳ１１０では上記ステッ
プＳ１５と同様にして、目標スロットル開度を演算し、
この目標スロットル開度に応じて、ステップＳ１１１は
上記ステップＳ１６、１７と同様に、出力パルス幅Ｔva
c，Ｔventを演算して、負圧式スロットルアクチュエー
タ３０をデューティ制御するために、所定の出力レジス
タにセットするのである。
【００９８】ここで、上記ステップＳ１０７、Ｓ１０８
で行われる定速走行制御中の加速制御及び減速制御のサ
ブルーチンについて、それぞれ詳述する。
【００９９】〔加速（アクセラレート）処理〕まず、加
速制御は図１２に示すように、ステップＳ２００で、ア
クセラレートスイッチ４がＯＮであるか否かを判定し
て、ＯＮであれば加速制御を行うためにステップＳ２０
２へ進む一方、ＯＦＦの場合にはステップＳ２０１へ進
む。
【０１００】加速制御を行う場合には、ステップＳ２０
２で加速制御中フラグをセットした後に、ステップＳ２
０３で目標車速Ｖｓｐｒを前回の値、すなわち、１サイ
クル前の目標車速Ｖｓｐｒ（old）に所定値を加算した
値に設定し、ここでは＋０．１ｋｍ／ｈを加算する。
【０１０１】したがって、処理の実行周期が５０msecで
あり、目標車速Ｖｓｐｒの増分値が０．１Km/hでるあの
で、加速制御による目標加速度αr＝２Km/h/secとな
る。
【０１０２】ステップＳ２０４では、目標車速Ｖｓｐｒ
と実車速Ｖｓｐの偏差が所定の許容値（ここでは、３ｋ
ｍ／ｈとする）を越えているか否かを判定して、偏差が
許容値を越える場合にはステップＳ２０５へ進む一方、
偏差が許容値以内の場合には上記図１０のメインルーチ
ンへ復帰する。
【０１０３】車速偏差が３ｋｍ／ｈを越える場合にはス
テップＳ２０５で、目標車速Ｖｓｐｒを実車速Ｖｓｐに
偏差の許容値である３ｋｍ／ｈを加算したものに設定し
て、上記図１０のメインルーチンへ復帰する。
【０１０４】一方、上記ステップＳ２００の判定でアク
セラレートスイッチ４がＯＦＦの場合には、ステップＳ
２０１で加速制御中フラグがセットされているか否かを
判定し、セットされていない場合にはメインルーチンへ
復帰する一方、セットされていれば加速制御を終了する
ため、ステップＳ２０６で目標車速Ｖｓｐｒに現在の実
車速Ｖｓｐを設定し、ステップＳ２０７で加速制御中フ
ラグを０にクリアしてメインルーチンへ戻る。
【０１０５】〔減速（アクセラレート）処理〕一方、ス
テップＳ１０８で行われる減速制御のサブルーチンで
は、まず、ステップＳ３００で、コーストスイッチ５が
ＯＮであるか否かを判定して、ＯＮであれば、減速制御
を行うためにステップＳ３０２へ進む一方、ＯＦＦの場
合にはステップＳ３０１へ進む。
【０１０６】減速制御を行うステップＳ３０２では減速
制御中フラグをセットし、ステップＳ３０３で、目標車
速Ｖｓｐｒを前回の値、すなわち、１サイクル前の目標
車速Ｖｓｐｒ（old）に所定値を減算した値に設定し、
ここでは所定値として０．１ｋｍ／ｈを減算する。
【０１０７】したがって、処理の実行周期が５０msecで
あり、目標車速Ｖｓｐｒの減分値が０．１Km/hでるあの
で、減速制御による目標加速度αr＝−２（Km/h/sec）
となる。
【０１０８】ステップＳ３０４では、実車速Ｖｓｐと目
標車速Ｖｓｐｒの偏差が所定の許容値（ここでは、３ｋ
ｍ／ｈとする）を越えているか否かを判定して、偏差が
許容値を越える場合にはステップＳ３０５へ進む一方、
偏差が許容値以内の場合には上記図１０のメインルーチ
ンへ復帰する。
【０１０９】車速偏差が３ｋｍ／ｈを越える場合のステ
ップＳ３０５では、目標車速Ｖｓｐｒを実車速Ｖｓｐに
偏差の許容値である３ｋｍ／ｈを減算したものに設定し
て、上記図１０のメインルーチンへ復帰する。
【０１１０】一方、上記ステップＳ３００の判定でコー
ストスイッチ５がＯＦＦの場合には、ステップＳ３０１
で減速制御中フラグがセットされているか否かを判定
し、セットされていない場合にはメインルーチンへ復帰
する一方、セットされていれば減速制御を終了するた
め、ステップＳ３０６で目標車速Ｖｓｐｒに現在の実車
速Ｖｓｐを設定し、ステップＳ３０７で減速制御中フラ
グを０にクリアして図１０のメインルーチンへ戻る。
【０１１１】こうして、ステップＳ７、８では、処理の
実行周期（５０msec）毎に所定値（０．１Km/h）が、定
速走行制御の目標車速Ｖｓｐｒに加算または減算され
て、所定の目標加速度αrで定速走行制御中の加速また
は減速処理が行われ、この加減速処理に応じて増減され
た目標車速Ｖｓｐｒに基づいて、ステップＳ１０９以降
の車速フィードバック処理等が行われ、加減速を加味し
た走行負荷推定値ＦＲが演算される。
【０１１２】〔自動変速装置の学習制御〕上記ステップ
Ｓ１０７〜Ｓ１１１で、加減速制御によって目標加速度
αrに応じた目標車速Ｖｓｐｒが演算され、走行状態に
応じた走行抵抗推定値Ｆｒと加減速を加味した走行負荷
推定値ＦＲを求めて、この目標車速Ｖｓｐｒ及び走行抵
抗推定値Ｆｒに応じてスロットルアクチュエータ３０の
デューティ比を求めた後、図１１に示すステップＳ１１
４以降で、走行負荷推定値ＦＲに基く自動変速装置の学
習制御が行われる。
【０１１３】ステップＳ１１４では、自動変速装置のシ
フト位置がＯＤの状態であるか否かを判定して、ＯＤに
あればステップＳ１１５へ進む一方、そうでない場合に
はステップＳ１２０に進む。なお、このシフト位置の判
定は自動変速機装置のＯＤシフト状況を示す信号線４１
のＬＯ／ＨＩのレベルによって判定する。
【０１１４】ステップＳ１１５では、目標加速度αrと
実加速度αの偏差の絶対値と、第２所定値としての所定
値αBとを比較して、加速度偏差が所定値αB以下であれ
ば、目標加速度αrがほぼ維持されている（走行負荷と
駆動力がほぼ平衡した状態）と判定してステップＳ１１
６へ進む一方、加速度偏差が所定値αBを超えると、走
行抵抗が増大していると判断してステップＳ１１８へ進
む。この比較に用いられる実加速度αは、実車速ＶＳＰ
の微分値等から求めたものである。なお、この駆動力に
はエンジンブレーキによる負の駆動力（＝制動力）を含
む。
【０１１５】ステップＳ１１６では、上記ステップＳ１
０９の（１３）式で演算した走行負荷推定値ＦＲをＯＤ
最大駆動力学習記憶値ＦＢとして記憶する。
【０１１６】ここで、上記所定値αBは後述する所定値
αAより小なる所定の値に設定されるため、所定値αBに
基づいて行われるシフトダウンの前の走行状態における
走行負荷推定値ＦＲをＯＤ最大駆動力学習記憶値ＦＢと
して記憶し、同時に、ステップＳ１１７で学習完了フラ
グを１にセットするのである。
【０１１７】次に、ステップＳ１１８では、目標加速度
αrと実加速度αの偏差の絶対値と、第１所定値として
の所定値αAとを比較して、加速度偏差が所定値αA以上
であればシフトダウンすべきと判定してステップＳ１１
９へ進む一方、そうでない場合にはステップＳ１２４へ
進む。
【０１１８】ステップＳ１１９では、ＯＤキャンセルフ
ラグを１にセットして、自動変速装置へＯＤからのシフ
トダウン（例えば、４速または３速など）を要求する。
【０１１９】一方、上記ステップＳ１１４の判定で、自
動変速装置のシフト位置が、ＯＤにない場合にはステッ
プＳ１２０へ進み、学習完了フラグが１にセットされて
いるか否かを判定し、完了していればステップＳ１２１
へ進む一方、完了していない場合（ステップＳ１１５で
加速度偏差が所定値αBを超える場合）にはステップＳ
１２２へ進む。
【０１２０】ステップＳ１２１では、上記ステップＳ１
０９で演算された走行負荷推定値ＦＲの絶対値と、ステ
ップＳ１１６で記憶されたＯＤ最大駆動力学習記憶値Ｆ
Ｂの絶対値とを比較して、走行負荷推定値ＦＲの絶対値
がＯＤ最大駆動力学習記憶値の絶対値以下である場合に
は、ＯＤで目標加速度を維持可能な道路勾配に復帰した
と判断してステップＳ１２３へ進んで、ＯＤキャンセル
フラグを０にリセットしてＯＤへのシフトアップを要求
する一方、そうでない場合には、現在のシフトダウン位
置を保持するためＯＤキャンセルフラグをセット状態に
保持したままステップＳ１２４へ進む。
【０１２１】一方、ステップＳ１２０の判定で学習完了
フラグがセットされていない場合には、ステップＳ１２
２へ進み、上記ステップＳ１０９で演算された走行負荷
推定値ＦＲの絶対値と、図示しないＲＯＭなどの記憶手
段に予め設定された学習記憶値ＦＢの代用値である所定
値Ｆｋとを比較して、走行負荷推定値ＦＲの絶対値が所
定値Ｆｋ以下である場合には、ＯＤで目標加速度を維持
可能な道路勾配に復帰したと判断してステップＳ１２３
へ進んで、ＯＤキャンセルフラグを０にリセットしてＯ
Ｄへのシフトアップを要求する一方、そうでない場合に
は、現在のシフトダウン位置を保持するためＯＤキャン
セルフラグをセット状態に保持したままステップＳ１２
４へ進む。なお、この所定値Ｆｋは、車両の状態に応じ
て予め設定されたＯＤ位置での最大駆動力を示す値であ
る。
【０１２２】こうして、走行状況に応じてＯＤキャンセ
ルフラグを１にセット（ステップＳ１１９）、あるいは
０にリセット（ステップＳ１２３）した後、ステップＳ
１２４で、定速走行制御フラグに基づいて、自動変速機
コントロールユニット２０へ信号線４２に対応するイン
ターフェースのレジスタを設定するとともに、ステップ
Ｓ１２５では、ＯＤキャンセルフラグに基づいて、自動
変速機コントロールユニット２０の信号線４３に対応す
るインターフェースのレジスタを設定し、シフトダウン
またはシフトアップあるいはシフト位置の保持の要求を
行う。
【０１２３】以上の制御により、目標加速度αrと実加
速度αの偏差が第２の所定値αB以下であれば、そのと
きの走行負荷推定値ＦＲをＯＤ位置での最大駆動力ＦＢ
として学習し、一方、加速度偏差が第１所定値αA以上
になると、ＯＤ位置で目標加速度αrを維持できないと
判定して自動変速装置へシフトダウンを要求し、一方、
シフトダウンした後には、上記（１３）式で求めた走行
負荷推定値ＦＲの絶対値が、学習値ＦＢ以下、あるいは
所定値Ｆｋ以下になると、ＯＤ位置で目標加速度αrを
維持可能と判定して、ＯＤ位置へのシフトアップを要求
するため、加速または減速制御中に走行抵抗（路面勾
配）が増大して、目標加速度αrを維持できなくなった
場合でも、前記従来例のようにシフトハンチングを起こ
すことなく、適切にＯＤ位置からのシフトダウンを行う
ことができるのである。
【０１２４】例えば、図１４に示すように、図中Ａ点か
ら開始した加速制御中に、図中Ｂ点から急な上り坂とな
って徐々に路面勾配が増大して、図中Ｃ点では、実加速
度α（図中加速度）と目標加速度αrの偏差の絶対値は
所定値αBとなって、実加速度αが減少して、加速制御
による目標加速度αrを維持できなくなる。
【０１２５】この時点で、ＯＤのシフト位置で出し得る
最大の駆動力に達したと判定して、加速度を加味した走
行負荷推定値ＦＲをＯＤ最大駆動力学習値ＦＢとして記
憶する。ただし、このときにＯＤからのシフトダウンを
行うと、加速度の偏差が小さいために運転者へ違和感を
与えてしまうので、この段階ではＯＤ位置を維持する。
【０１２６】そして、実加速度αと目標加速度αrの偏
差の絶対値がさらに増大したαAとなる点Ｄになってか
ら、初めてＯＤ位置からのシフトダウンを行い、ここで
は、３速（図中Ｄ３）へのシフトダウンを実施する。
【０１２７】一方、点Ｄから路面勾配は一定となって、
さらに、３速へシフトダウンを行ったため駆動力には余
裕があり、実加速度αは目標加速度αrへ復帰すること
ができる。
【０１２８】そして、点Ｅからは路面勾配が徐々に減少
するため、図中点Ｆでは、演算された走行負荷推定値Ｆ
Ｒの絶対値が点Ｃで記憶したＯＤ最大駆動力学習値ＦＢ
の絶対値以下となるため、ＯＤへシフトアップしても目
標加速度αrを維持可能であると判定して、ＯＤ位置へ
シフトアップして加速を継続することができ、上記従来
例のようにシフトハンチングを起こすことなく、定速走
行制御中の加速制御においても円滑にシフトダウン及び
シフトアップを行って定速走行制御装置を備えた車両の
運転性を向上させることが可能となるのである。
【０１２９】なお、急な上り坂を走行中に加速制御を開
始するような場合には、ＯＤ最大駆動力学習値ＦＢの学
習が一度も完了していない場合もあるが、このような場
合にはステップＳ１２２のように、予め設定した所定値
ＦｋをＯＤ最大駆動力として代用するため、制御精度は
若干低下するものの、確実にシフトアップまたはシフト
ダウンを行うことが可能となって、勾配に応じた駆動力
を確保して目標加速度αrを維持することができるので
ある。
【０１３０】また、図１５に示すように、図中Ａ点から
上記図１４と同様に加速制御を開始し、上り坂の途中の
点Ｅで加速制御を解除した場合には、加速制御が解除さ
れた点Ｅでは目標加速度αrが０となるため、走行負荷
推定値ＦＲ＝走行抵抗推定値Ｆｒとなって、点Ｃで記憶
したＯＤ最大駆動力学習値ＦＢよりも走行負荷推定値Ｆ
Ｒが小さくなるため、前記第１実施形態と同様に、ＯＤ
位置で目標車速Ｖｓｐｒを維持可能な道路勾配に復帰し
たと判定して、ＯＤへのシフトアップを行って、定速走
行制御を継続することができるのである。
【０１３１】一方、定速走行制御中の減速制御では、例
えば、図１６に示すように、図中Ａ点から開始した減速
制御中に、図中Ｂ点から急な下り坂となって徐々に路面
勾配が減少して、図中Ｃ点では、実加速度α（図中減速
度）と目標加速度αrの偏差の絶対値は所定値αBとな
り、実加速度αは増大して目標加速度αrを維持できな
くなる。
【０１３２】この時点で、ＯＤのシフト位置で出し得る
最大の駆動力（エンジンブレーキ力）に達したと判定し
て、加速度（減速度）を加味した走行負荷推定値ＦＲを
ＯＤ最大駆動力学習値ＦＢとして記憶する。ただし、こ
のときにＯＤからのシフトダウンを行うと、加速度の偏
差の絶対値が小さいために運転者へ違和感を与えてしま
うので、この段階ではＯＤ位置を維持する。
【０１３３】そして、実加速度αと目標加速度αrの偏
差の絶対値がαAまで拡大した点Ｄになってから、ＯＤ
位置からのシフトダウンを行い、ここでは、３速（図中
Ｄ３）へのシフトダウンを実施する。
【０１３４】一方、点Ｄから路面勾配は一定となって、
さらに、３速へシフトダウンを行ったため駆動力（エン
ジンブレーキ力）には余裕があり、実加速度αは目標加
速度αrへ復帰する。
【０１３５】そして、点Ｅからは路面勾配は平坦路へ向
けて徐々に増大するため、図中点Ｆでは、演算された走
行負荷推定値ＦＲの絶対値が、点Ｃで記憶したＯＤ最大
駆動力学習値ＦＢの絶対値以下となるため、ＯＤへシフ
トアップしても目標加速度αrを維持可能であると判定
して、ＯＤ位置へシフトアップして減速を継続すること
ができ、上記従来例のようにシフトハンチングを起こす
ことなく、定速走行制御中の減速制御においても円滑に
シフトダウン及びシフトアップを行って定速走行制御装
置を備えた車両の運転性を向上させることが可能となる
のである。
【０１３６】なお、急な下り坂を走行中に減速制御を開
始するような場合には、ＯＤ最大駆動力学習値ＦＢの学
習が一度も完了していない場合もあるが、このような場
合にはステップＳ１２２のように、予め設定した所定値
Ｆｋを学習記憶値（ＯＤ最大駆動力）の代用値として代
用するため、制御精度は若干低下するものの、確実にシ
フトアップまたはシフトダウンを行うことが可能となっ
て、勾配に応じた駆動力（エンジンブレーキ力）を確保
して目標加速度αrを維持することができるのである。
【０１３７】また、図１７に示すように、図中Ａ点から
上記図１６と同様に減速制御を開始し、下り坂の途中の
点Ｅで減速制御を解除した場合には、減速制御が解除さ
れた点Ｅでは目標加速度αrが０となるため、走行負荷
推定値ＦＲ＝走行抵抗推定値Ｆｒとなって、点Ｃで記憶
したＯＤ最大駆動力学習値ＦＢの絶対値よりも走行負荷
推定値ＦＲの絶対値の方が小さくなるため、前記第１実
施形態と同様に、ＯＤ位置で目標車速Ｖｓｐｒを維持可
能な道路勾配に復帰したと判定して、ＯＤへのシフトア
ップを行って、定速走行制御を継続することができるの
である。
【０１３８】こうして、定速走行制御中にＯＤ位置で得
られる最大駆動力をＯＤ最大駆動力学習値ＦＢとして学
習し、このＯＤ最大駆動力学習値ＦＢの絶対値と走行負
荷推定値ＦＲの絶対値とを比較することにより、あらゆ
る走行条件において、シフトハンチングを起こすことな
く、ＯＤ位置からのシフトダウン及びＯＤ位置へのシフ
トアップを円滑に行って、加減速制御を任意に行いなが
ら定速走行制御を継続することが可能となり、定速走行
制御装置を備えた車両の運転性を大きく向上させること
ができるのである。
【０１３９】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、道路
勾配が増大する登坂中等では、車速の偏差の絶対値が第
１所定値α1以上になると、シフトダウンを決定して変
速制御が行われる。このとき、第１所定値α1は第２所
定値α2より大きい値に設定されるため、シフトダウン
が判定される前に、偏差の絶対値が第２所定値α2以上
となるため、シフトダウン前のシフト位置において走行
抵抗推定手段が推定した最大駆動力を学習記憶し、この
第２所定値α2の範囲ではエンジンが発生し得る最大駆
動力と該最大駆動力で車速を維持できる走行抵抗Ｆｒが
ほぼ一致したと判断できるため、走行抵抗推定値Ｆｒを
最大駆動力として確実に把握することができ、さらに速
度の偏差が小さい状況でのシフトダウンを抑制し、搭乗
者への違和感を抑制するのである。そして、シフトダウ
ンした後に車速偏差は減少して第１所定値α1以下にな
ると、このとき道路勾配が減少していれば走行抵抗も減
少するので、シフトダウン前のシフト位置において学習
記憶した最大駆動力ＦＢと走行抵抗推定値Ｆｒとを比較
して、走行抵抗推定値Ｆｒが最大駆動力ＦＢ以下であれ
ば、シフトアップ後にも目標車速を維持可能な道路勾配
へ復帰したと判断してシフトアップを決定して変速制御
を行うため、登坂中あるいは降坂中のシフト位置のハン
チングを防いで定速走行制御を円滑に行うことが可能と
なり、定速走行制御装置を備えた車両の運転性を向上さ
せることができるのである。
【０１４０】また、第２の発明は、シフトアップ判定手
段は、学習記憶手段が学習記憶を完了していない場合に
は、所定の最大駆動力Ｆｋを学習記憶値の代用値として
シフトアップの判定を行うことができ、例えば、急な上
り坂の途中で定速走行制御を開始したような場合には、
学習記憶を未了のまま車速偏差が急増してシフトダウン
が行われるが、走行状態に応じた走行抵抗推定値Ｆｒと
代用値Ｆｋを比較することで、確実にシフトアップを行
うことが可能となり、あらゆる走行状況において円滑な
定速走行制御を行うことができる。
【０１４１】また、第３の発明は、定速走行制御中に加
速又は減速制御を行う際、例えば、道路勾配が増大する
上り坂に差しかかり、加速度の偏差の絶対値が第１所定
値αA以上になると、シフトダウンを決定して変速制御
が行われる。このとき、第１所定値αAは第２所定値αB
より大きい値に設定されるため、シフトダウンが判定さ
れる前に、加速度偏差の絶対値が第２所定値αB以上と
なって、シフトダウン前のシフト位置において走行負荷
手段が推定した走行負荷ＦＲを加速力を加味した最大駆
動力ＦＢとして学習記憶し、この第２所定値αBの範囲
では、加速度偏差が小さいためシフトダウンを抑制して
搭乗者への違和感を抑制し、そして、シフトダウン後に
は駆動力に余裕があり、加速度偏差は減少して第１所定
値αA以下になると、このとき道路勾配が減少していれ
ば走行負荷も減少する。ここで、シフトダウン前のシフ
ト位置において学習記憶した最大駆動力（＝走行負荷）
ＦＢと走行負荷推定値ＦＲとを比較して、走行負荷推定
値ＦＲが学習記憶値ＦＢ以下であれば、シフトアップ後
にも目標加速度を維持可能な道路勾配へ復帰したと判断
してシフトアップを決定して変速制御を行うため、定速
走行制御中に加減速制御を行っても、道路勾配の変化に
応じてシフトダウンまたはシフトアップを行ってシフト
のハンチングを防ぎながら、勾配の変化に拘わらず加減
速を継続することができ、道路勾配に拘わらず定速走行
制御中に任意の車速へ変更することができ、定速走行制
御装置を備えた車両の運転性を向上させることができ
る。
【０１４２】また、第４の発明は、走行抵抗推定手段
は、車両が平坦路で走行する場合に基づいて作成した車
両モデルを有し、該車両モデルから前記車速検出手段で
検出した車速を発生するのに必要な駆動力を演算し、該
演算値と実際に車両に付与される駆動力との偏差から走
行抵抗を算出する。
【０１４３】また、第５の発明は、シフトダウン判定手
段は、加減速指令手段から加減速の指令が行われている
間は加速度偏差に基づいてシフトダウンの判定を行う一
方、加減速指令が行われていないときには車速偏差に基
づいてシフトダウンの判定を行うため、目標加速度に応
じた加減速制御から、目標車速に応じた定速走行制御へ
円滑に切り換えて定速走行制御を継続することができ
る。
【０１４４】また、第６の発明は、シフトアップ判定手
段は、学習記憶手段が学習記憶を完了していない場合に
は、学習記憶値ＦＢに代わって予め設定した走行負荷推
定値Ｆｋを最大駆動力として選択し、そのときの走行負
荷推定値ＦＲとの比較を行うため、所定の走行負荷推定
値Ｆｋを学習記憶値の代用値としてシフトアップの判定
を行うことでき、例えば、急な上り坂の途中で定速走行
制御及び加減速制御を開始したような場合には、学習記
憶が未了のまま加速度偏差が急増してシフトダウンが行
われるが、走行状態に応じた走行負荷推定値ＦＲを代用
値Ｆｋと比較することで、確実にシフトアップを行うこ
とが可能となって、あらゆる走行状況において定速走行
制御及び加減速制御を確実に行うことができ、定速走行
制御装置を備えた車両の運転性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す定速走行制御装置の
構成図。
【図２】同じくスロットルアクチュエータの概略構成
図。
【図３】制御の一例を示すフローチャートの前半部。
【図４】同じくフローチャートの後半部。
【図５】フィードバック制御補償器の構成図で、（ａ）
は補償器を、（ｂ）は規範モデルを示す。
【図６】車両のパワートレインの簡易非線形モデル。
【図７】エンジンの非線形特性を示すマップで、スロッ
トル開度とエンジンのトルクの関係を示す。
【図８】登坂中の走行状況に応じたシフト位置とスロッ
トル開度の関係を示すグラフである。
【図９】降坂中の走行状況に応じたシフト位置とスロッ
トル開度の関係を示すグラフである。
【図１０】第２実施形態を示し、制御の一例を示すフロ
ーチャートのメインルーチンの前半部。
【図１１】同じく、メインルーチンの後半部。
【図１２】加速処理のサブルーチンを示すフローチャー
ト。
【図１３】減速処理のサブルーチンを示すフローチャー
ト。
【図１４】定速走行制御中に加速制御を行っている間
に、上り坂となった場合の走行状況を示し、道路勾配、
目標加速度、走行抵抗推定値、走行負荷推定値、実加速
度、実車速及びシフト位置の関係を示すグラフである。
【図１５】定速走行制御中に加速制御を行って、上り坂
の途中で加速制御を解除した場合の走行状況を示し、道
路勾配、目標加速度、走行抵抗推定値、走行負荷推定
値、実加速度、実車速及びシフト位置の関係を示すグラ
フである。
【図１６】定速走行制御中に減速制御を行っている間
に、下り坂となった場合の走行状況を示し、道路勾配、
目標減速度、走行抵抗推定値、走行負荷推定値、実減速
度、実車速及びシフト位置の関係を示すグラフである。
【図１７】定速走行制御中に減速制御を行って、下り坂
の途中で減速制御を解除した場合の走行状況を示し、道
路勾配、目標減速度、走行抵抗推定値、走行負荷推定
値、実減速度、実車速及びシフト位置の関係を示すグラ
フである。
【図１８】第１または第２の発明に対応するクレーム対
応図。
【図１９】第３ないし第６の発明のいずれかひとつに対
応するクレーム対応図。
【符号の説明】
１ 定速走行用コントロールユニット ２０ 自動変速機コントロールユニット ３０ 負圧式スロットルアクチュエータ ５０ 設定手段 ５１ 車速検出手段 ５２ 出力制御手段 ５３ 変速制御手段 ５４ 偏差演算手段 ５５ シフトダウン判定手段 ５７ 走行抵抗推定手段 ５８ 学習記憶手段 ５９ シフトアップ判定手段 ６１ 加速度検出手段 ６２ 加減速指令手段 ６３ 目標車速変更手段 ６４ 走行負荷推定手段 ６５ 加速度偏差演算手段 ７０ 学習完了判定手段 ７１ 選択手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 目標車速を設定する設定手段と、車速を
    検出する車速検出手段と、エンジンの出力を調整する出
    力制御手段と、変速機のシフト位置を変更する変速制御
    手段とを備え、 前記車速検出手段で検出した車速が前記設定手段で設定
    した目標車速に一致するように前記出力制御手段及び変
    速制御手段を制御する車両用定速走行制御装置におい
    て、目標車速と検出した車速の偏差を演算する偏差演算
    手段と、 前記偏差の絶対値と第１の所定値α1とを比較して、偏
    差の絶対値が第１の所定値α1以上となったときにシフ
    トダウンを判定するとともに、前記変速制御手段へシフ
    トダウンを指令するシフトダウン判定手段と、車両の走
    行抵抗Ｆｒを推定する走行抵抗推定手段と、 目標車速と検出車速の偏差の絶対値と前記第１の所定値
    α1より小なる第２の所定値α2とを比較して、偏差の絶
    対値が第２所定値α2以上となるときに前記走行抵抗推
    定手段が推定した車両の走行抵抗Ｆｒをエンジンが発生
    する最大駆動力ＦＢとして学習記憶する学習記憶手段
    と、 前記シフトダウン判定手段の指令で変速制御手段がシフ
    トダウンした後に、前記走行抵抗の推定値Ｆｒと、学習
    記憶手段に記憶された学習記憶値ＦＢとを比較して、走
    行抵抗の推定値Ｆｒの絶対値が学習記憶値ＦＢの絶対値
    以下もしくは最大駆動力の絶対値より所定量下まわると
    シフトアップを判定するとともに、前記変速制御手段へ
    シフトアップを指令するシフトアップ判定手段とを備え
    たことを特徴とする車両用定速走行制御装置。
  2. 【請求項２】 前記シフトアップ判定手段は、前記学習
    記憶手段が最大駆動力ＦＢの学習記憶を完了したか否か
    を判定する学習完了判定手段と、この判定において学習
    記憶手段が学習記憶を完了していない場合には、学習記
    憶値ＦＢに代わって、予め設定した所定の最大駆動力Ｆ
    ｋを選択する選択手段とを備えたことを特徴とする請求
    項１に記載の車両用定速走行制御装置。
  3. 【請求項３】 目標車速を設定する設定手段と、車速を
    検出する車速検出手段と、目標車速と検出した車速の偏
    差を演算する車速偏差演算手段と、エンジンの出力を調
    整する出力制御手段と、変速機のシフト位置を変更する
    変速制御手段とを備え、 前記車速偏差演算手段の偏差に応じて検出した車速が前
    記設定手段で設定した目標車速に一致するように前記出
    力制御手段及び変速制御手段を制御する車両用定速走行
    制御装置において、車両の加速度を検出する加速度検出
    手段と、定速走行制御中に加速又は減速を指令する加減
    速指令手段と、加減速指令手段からの指令に応じて前記
    目標車速を所定の目標加速度で増大または減少させる目
    標車速変更手段と、車両の走行抵抗Ｆｒを推定する走行
    抵抗推定手段と、この走行抵抗推定値に加速力を加えた
    走行負荷ＦＲを推定する走行負荷推定手段と、前記目標
    加速度と検出した加速度の偏差を演算する加速度偏差演
    算手段と、 前記加速度偏差の絶対値と第１の所定値αAとを比較し
    て、加速度偏差の絶対値が第１の所定値αA以上となっ
    たときにシフトダウンを判定するとともに、前記変速制
    御手段へシフトダウンを指令するシフトダウン判定手段
    と、 目標加速度と検出加速度の偏差の絶対値と前記第１の所
    定値αBより小なる第２の所定値αBとを比較して、加速
    度偏差の絶対値が第２所定値αB以上となるときに前記
    走行負荷推定手段が推定した車両の走行負荷ＦＲをエン
    ジンが発生する最大駆動力ＦＢとして学習記憶する学習
    記憶手段と、 前記シフトダウン判定手段の指令で変速制御手段がシフ
    トダウンした後に、前記走行負荷の推定値ＦＲと、学習
    記憶手段に記憶された学習記憶値ＦＢとを比較して、走
    行負荷の推定値ＦＲの絶対値が学習記憶値ＦＢの絶対値
    以下になるとシフトアップを判定するとともに、前記変
    速制御手段へシフトアップを指令するシフトアップ判定
    手段とを備えたことを特徴とする車両用定速走行制御装
    置。
  4. 【請求項４】 前記走行抵抗推定手段は、車両が平坦路
    で走行する場合に基づいて作成した車両モデルを有し、
    該車両モデルから前記車速検出手段で検出した車速を発
    生するのに必要な駆動力を演算し、該演算値と実際に車
    両に付与される駆動力との偏差から走行抵抗Ｆｒを算出
    することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の
    車両用定速走行制御装置。
  5. 【請求項５】 前記シフトダウン判定手段は、加減速指
    令手段から加速又は減速の指令が行われている間は加速
    度偏差に基づいてシフトダウンの判定を行う一方、加減
    速指令手段からの指令が行われていないときには前記車
    速偏差に基づいてシフトダウンの判定を行うことを特徴
    とする請求項３に記載の車両用定速走行制御装置。
  6. 【請求項６】 前記シフトアップ判定手段は、前記学習
    記憶手段が最大駆動力ＦＢの学習記憶を完了したか否か
    を判定する学習完了判定手段と、この判定において学習
    記憶手段が学習記憶を完了していない場合には、前記学
    習記憶値ＦＢに代わって、予め設定した走行負荷推定値
    Ｆｒを最大駆動力として選択する選択手段とを備えたこ
    とを特徴とする請求項３に記載の車両用定速走行制御装
    置。
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