JPS62231832A - 自動車の定速走行制御装置 - Google Patents

自動車の定速走行制御装置

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JPS62231832A
JPS62231832A JP61074709A JP7470986A JPS62231832A JP S62231832 A JPS62231832 A JP S62231832A JP 61074709 A JP61074709 A JP 61074709A JP 7470986 A JP7470986 A JP 7470986A JP S62231832 A JPS62231832 A JP S62231832A
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target
constant speed
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Tadashi Kaneko
金子 忠志
Itaru Okuno
奥野 至
Nagahisa Fujita
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    • 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

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)

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、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、運転者によっ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。この場合、目標
車速の設定を低くし過ぎるとエンジンの回転が低下して
運転状態が不安定となり、また、スロットル開度による
吸気の精密な制御が困難となるため、安定した定速走行
制御ができなくなるという問題がある。このため、従来
の定速走行制御装置を備えたエンジンにおいては、目標
車速として設定し得る下限値を設け、目標車速が、この
下限値より小さい場合には、定速走行制御を行わないよ
うにしている。たとえば、1981年9月発行の「コス
モ、ルーチェ整備書」には、目標車速として、設定し得
る範囲は40〜l OOKm/hと記載されている。
(解決しようとする問題点) 上記のように、従来の定速走行制御装置においては、−
律に目標車速の設定下限値以下での定速走行を禁止する
ようになっている。しかし、エンジン温度が低い場合に
は、設定下限値以上に目標車速を設定しても混合気の気
化、霧化が悪くこのため、安定した定速走行制御ができ
ない場合が生じる。また、エンジン温度の影響を受ける
ことなく、安定した定速走行制御を行うために、設定し
得る目標車速の下限値を大きくすると、定速走行制御を
行える範囲を減少させる結果となり、定速走行制御の有
用性を減することとなる。
(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
行制御を行うことのできる範囲できるだけ広く確保する
ことができ、しかも、設定された目標車速に対しては安
定して収束させることができる自動車の定速走行装置を
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
ットル弁と、該スロットル弁の開度を調整するアクチュ
エータと、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ットル弁
の開度を算出するスロットル開度演算手段と、該スロッ
トル開度演算手段からの出力信号に基づいて実車速が目
標車速に収束するように前記アクチュエータを作動させ
てスロットル開度を制御するフィードバック制御手段と
、エンジン温度に応じて前記フィードバック制御の対象
として設定し得る目標車速の下限値を変更する手段とを
備えたことを特徴とする。
本発明によれば、スロットル開度のフィードバック制御
が行われている場合すなわち、定速走行制御が行うこと
ができる目標車速設定範囲は、エンジン温度に応じて変
更されるようになっており、エンジン温度が低い運転状
態で定速走行制御を行う場合には、目標車速の設定下限
値は、比較的高く、エンジン温度が上昇するにしたがっ
て低くなるように設定される。
また、本発明の好ましい態様では、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ットル
弁の開度が決定され、アクチュエータを介してスロット
ル弁の開度が制御されるようになっている。
この場合、本発明の定速走行装置は、目標車速と車速偏
差の大きさと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っている。そし
て、スロットル開度制御量は、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って得ら
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) 上記のように、本発明の定速走行制御装置では、運転者
が目標車速として設定し得る車速範囲がエンジン温度に
よって変更されるようになっている。
したがって、運転者は、エンジン温度が比較的高い場合
には、目標車速を広い範囲で選択することができる。ま
た、定速走行制御が不安定になるようなエンジン温度が
低い状態では、目標車速の下限値は、自動的に大きく設
定されるので本発明の定速走行制御装置では、常に安定
した定速走行制御を行うことができる。
(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
系を備えておリ、この吸気系の吸気通路には燃焼室への
吸気型を制御するスロットル弁が設置される。このスロ
ットル弁の開度を調整するために、スロットルアクチュ
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ュータを含んで構成されるコント
ローラ7を備えており、アクチュエータ6はコントロー
ラ7からの命令信号によって作動するようになっている
。また、自動変速機3には、作動中の変速段を検出する
ギアポジションセンサ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
うになっている。
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
ための変速アクチュエータ9が取りつけられており、こ
のアクチュエータ9は、コントローラ7からの信号によ
って作動させられるようになっている。また、駆動軸5
には、パルス信号を発生する車速センサlO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、運転者の操作によって与えられる各種スイッチ
からの信号、すなわち、目標車速を増大させる加速スイ
ッチ11、目標車速を減少させる減速スイッチ12、定
速走行制御を再開させるための復帰スイッチ13、定速
走行制御を行う場合にオンになるメインスイッチ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
めのブレーキスイッチ15、及び自動変速機3がニュー
トラルになっている場合に定速走行制御を解除するトラ
ンスミッションスイッチ16からの信号がそれぞれ人力
される。
コントロ、−ラフは、上記各種のスイッチからの信号を
受は入れるスイッチ入力回路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ットル開度を演算する
基本スロットル開度演算手段21、路面の勾配を検出す
る勾配検出手段22、上記スイッチ入力回路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
最終的なスロットル開度制御量を演算する最終スロット
ル開度演算手段27を備えており、この最終スロットル
開度演算手段27からの信号を、スロットル開度制御手
段28を介してスロットルアクチュエータ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29からの信号は変速ア
クチュエータ6に入力されるようになっている。
また、コントローラ7は走行抵抗予測手段24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30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はパワーエンリッチを禁
止するように燃料噴射手段32に対して命令信号を出力
するようになっている。また、スロットル開度制御手段
28からの信号は勾配検出手段22及び変速判定手段2
6にも入力されるようになっている。
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ャートが示さ
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lO、ギアポジションセンサ8、アクセルペ
ダル19、加速スイッチ11、減速スイッチ12、復帰
スイッチ13、メインスイッチ14、ブレーキスイッチ
15、及びトランスミッションスイッチ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によってA
/D変換されたアクセル位置信号を基本スロットル開度
演算手段21により、基本スロットル開度(THOBJ
B)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
なスロットル開度量(THASC)を算出する。
そして、基本スロットル開度(THOBJB)と定速走
行制御用スロットル開度量(THASC)  とを比較
し、スロットル開度1 (THASC)が大きい場合に
は、該スロットル開度量(TIIASC)を目標スロッ
トル開度(THOBJ) に設定してスロットル制御を
行い、基本スロットル開度(THOBJB)が大きい場
合には、基本スロットル開度(THOBJB)を目標ス
ロットル開度(THOBJ) に設定して、スロットル
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はメインスイッチ14、ブレーキ
スイッチ15(プレーキネ作動時オン)及ヒ)ランスミ
ッションスイッチ16にュウトラルでなくいずれかの変
速段に入っているときオン)がオンになっており、かつ
減速スイッチ12、または、加速スイッチ11の操作が
終了したときに目標車速設定が行われる。このとき、運
転者によって設定された目標車速が本例の定速走行制御
装置の許容範囲内にあるかどうかを判断する。
この場合本例では、目標車速として運転者が設定し得る
範囲は、エンジン温度に応じて変更されるようになって
いる。コントローラ7は、第11図に示すようなエンジ
ン冷却水温度と目標車速設定上限値のマツプを備えてお
り、エンジン温度が低下するのに応じて目標車速下限値
は増大するようになっている。また、本例の目標車速設
定上限値は、105’Km/hに設定されている。
コントローラ7は、運転者によって設定された目標車速
が上記の許容範囲にある場合には、以下に説明する手順
で定速走行制御を行う。また、設定された目標車速が下
限値よりも小さい場合には、コントローラ7は目標車速
(VSOBJ)を零に設定する。したがって、この場合
には、その後目標車速が変更されて許容範囲内にならな
いかぎり、定速走行制御は行われない。
一方、目標車速(VSOBJ)が上限値よりも大きい場
合には、目標車速(VSOBJ)を上限値すなわち、1
05Km/hに設定する。
その後、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、上記設定した目標車速(VSOBJ)を
記憶車速(MRVS)により変更する場合を除き最終的
な目標車速(VSOBJ)  として採用し、定速走行
制御を行う。
また、加速スイッチ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、減速スイッチ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、復帰スイッチ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(D
EFVS)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ットル開度量(TH
ASC) 、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(DBFVS)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
掛けることによって求められる。続いて、目標車速(V
SOBJ)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(TR[1BJ
)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(
+)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(
1)を加え、実車速(VSR) i)<目標車速(VS
OBJ) ヨりも大きい場合には積分要素パラメータ(
WにI NT)から、積分要素(1)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)を大きくする補正係数
K。を算出し、この補正係数に0を目標駆動力(TRO
BJ)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(RL[l
A[]) 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ット
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ットル開度量(
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ットル開度量(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ットル開度量(TIiAS
C)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、目標スロットル開度(THOBJ) 
として採用され、第10図に示す割り込みルーチンの実
行によりスロットル開度が定速走行制御用スロットル開
度量(THASC)  に収束するようにスロットル開
度制御手段すなわち、スロットルアクチュエータ6を介
してスロッ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ャートが示されている。コン
トローラ7は実車速(VSR)を算出するに当たって、
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ャー
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(VS[E)及び、過去T秒間の平均スロットル開
度(THE)を計算する。つぎに、上記平均車速(VS
E)及び平均スロットル開度(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(VS
D)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(ACC
E)との差を重力加速度で割って路面勾配(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(RAM
P)に基づき、マツプを用いて予測走行抵抗(RLOA
D)を求める。つぎに、積分要素パラメータ(WKIN
T)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、運転者によっ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ャ
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
アポジションセンサ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)での発揮し得
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
ュエータ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1.最大駆動力(TRMAX)と目標駆動力(TRO
BJ) 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、シフトアップ
信号を変速アクチュエータ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
ローチャ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(A
FOBJ>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ッ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)が所定値以上のとき、パワーエ
ンリッチ領域であると判断する。
しかし、本例の制御では、定速走行制御を行う場合には
、パワーエンリッチを行わないこととしていので、燃料
噴射手段に対してパワーエンリッチ禁止信号をおくる。
以上のように、本例の定速走行制御においてはエンジン
冷却水温に応じて目標車速設定下限値を変更するように
しているので、定速走行制御の可能な範囲を有効に増大
することができるとともに、常に安定した定速走行制御
を達成することができる。
【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ャート、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
ンのフローチャート、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ャート、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ャート、
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ャート、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ャート、第9図は、パワーエン
リッチを禁止するための空燃比制御サブルーチンのフロ
ーチャート、第10図は、スロ、ットル開度制御実行ル
ーチンのフローチャート、第11図は、エンジン冷却水
温と目標車速設定下限値との関係を示すグラフである。 1・・・・・・車両、2・・・・・・エンジン、3・・
・・・・自動変速機5・・・・・・駆動軸、6・・・・
・・スロットルアクチュエータ7・・・・・・コントロ
ーラ、 訃・・・・・ギアポジションセンサ、 9・・・・・・変速アクチュエータ、 10・・・・・・車速センサ、11・・・・・・加速ス
イッチ、12・・・・・・減速スイッチ、13・・・・
・・復帰スイッチ、14・・・・・・メインスイッチ、 15・・・・・・ブレーキスイッチ、 16・・・・・・トランスミッションスイッチ、19・
・・・・・アクセルペダル、32・・・・・・燃料噴射
手段。 第2図 メインルーチン サブルーチン 第4図 第5図 第6図 サブルーチン 第7図 サブルーチン サブ冗−チン 第9図 サブルーチン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  吸気通路に設けられるスロットル弁と、該スロットル
    弁の開度を調整するアクチュエータと、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ットル弁の開度を算出するスロット
    ル開度演算手段と、該スロットル開度演算手段からの出
    力信号に基づいて実車速が目標車速に収束するように前
    記アクチュエータを作動させてスロットル開度を制御す
    るフィードバック制御手段と、エンジン温度に応じて前
    記フィードバック制御の対象として設定し得る目標車速
    の下限値を変更する手段とを備えたことを特徴とする自
    動車の定速走行制御装置。
JP61074709A 1986-04-01 1986-04-01 自動車の定速走行制御装置 Expired - Lifetime JPH0712803B2 (ja)

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