JPS6277237A - 自動車用速度制御装置 - Google Patents
自動車用速度制御装置Info
- Publication number
- JPS6277237A JPS6277237A JP21773385A JP21773385A JPS6277237A JP S6277237 A JPS6277237 A JP S6277237A JP 21773385 A JP21773385 A JP 21773385A JP 21773385 A JP21773385 A JP 21773385A JP S6277237 A JPS6277237 A JP S6277237A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- duty
- vehicle speed
- circuit
- speed
- microcomputer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- 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)
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。
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、デユーティ制御型の自動車用速度制御装置に
関し、特にディジクル処理による積分およびフィードバ
ックによってアクチュエータおよび、リンク系の動作遅
れを補償しようとするものである。
関し、特にディジクル処理による積分およびフィードバ
ックによってアクチュエータおよび、リンク系の動作遅
れを補償しようとするものである。
デユーティ制御によってアクチュエータ内の負圧を制御
し、スロットル開度を調整する自動車用速度制御装置は
、例えば第３図のように構成される。同図において、１
はスロットル弁で、自動車の内燃機関に燃料を供給する
流路に設けられる。
し、スロットル開度を調整する自動車用速度制御装置は
、例えば第３図のように構成される。同図において、１
はスロットル弁で、自動車の内燃機関に燃料を供給する
流路に設けられる。
このスロットル弁１にはリンク機構２を介してアクセル
ペダル３が連結され、その踏込み量によって弁１０開度
が変化する。リンク機構２にはアクチュエータ４のダイ
アフラム５も連結される。アクチュエータ４の作動室６
には電磁弁７，８が接続され、電磁弁７はライン９がハ
イレベルとなって励磁されるとき、作動室６をインテー
クマニホールドなどの負圧源に連通ずる。逆に、ライン
９がローレベルであるとき、作動室６を外部の大気に連
通ずる。これに対し電磁弁８は、ラインｌＯがハイレベ
ルであるとき遮断し、ローレベルであるとき作動室６を
外部の大気に連通ずる。そして、作動室６における負圧
の絶対値が大きくなるにしたがって、スロットル弁１の
開度が大きくなる。
ペダル３が連結され、その踏込み量によって弁１０開度
が変化する。リンク機構２にはアクチュエータ４のダイ
アフラム５も連結される。アクチュエータ４の作動室６
には電磁弁７，８が接続され、電磁弁７はライン９がハ
イレベルとなって励磁されるとき、作動室６をインテー
クマニホールドなどの負圧源に連通ずる。逆に、ライン
９がローレベルであるとき、作動室６を外部の大気に連
通ずる。これに対し電磁弁８は、ラインｌＯがハイレベ
ルであるとき遮断し、ローレベルであるとき作動室６を
外部の大気に連通ずる。そして、作動室６における負圧
の絶対値が大きくなるにしたがって、スロットル弁１の
開度が大きくなる。
ライン９には、アンドゲート１１からバッファ１２を介
してコントロール信号が与えられる。また同様にライン
１０には、アンドゲート１３からバッファ１４を介して
リリース信号が与えられる。
してコントロール信号が与えられる。また同様にライン
１０には、アンドゲート１３からバッファ１４を介して
リリース信号が与えられる。
アントゲ−１−１１，１３の一方の入力には、■チップ
マイクロコンピュータ１５から上記の信号が与えられる
。
マイクロコンピュータ１５から上記の信号が与えられる
。
実車速を検出するための車速検出手段Ｉ６からの車速パ
ルスは、バッファ１７を介してマイクロコンピュータ１
５の割込み入力端子ｉＲＱに入力される。車速検出手段
１６において、車輪とともに回転する回転盤１８の周方
向には間隔をあけて複数の磁極Ｎ、Ｓが着磁されており
、この磁極の磁力によって導通ずるリードスイッチ２０
から実車速に比例した周波数を有するパルスが出力され
る。
ルスは、バッファ１７を介してマイクロコンピュータ１
５の割込み入力端子ｉＲＱに入力される。車速検出手段
１６において、車輪とともに回転する回転盤１８の周方
向には間隔をあけて複数の磁極Ｎ、Ｓが着磁されており
、この磁極の磁力によって導通ずるリードスイッチ２０
から実車速に比例した周波数を有するパルスが出力され
る。
マイクロコンピュータ１５には、定速走行のためのセッ
トスイッチ２１およびリジュームスイッチ２２が接続さ
れる。自動車の走行中にセントスイッチ２１を操作する
と、車速検出手段１６からのパルスによって表わされる
車速かマイクロコンピュータ１５のメモリ１９にストア
され、これを ′設定車速として以後アンドゲート１１
にデユーティの変化するコントロール信号が与えられ、
電磁弁７がデユーティ制御される。このときアンドゲー
ト１３にマイクロコンピュータ１５から与えられるリリ
ース信号のレベルはハイレベルで、電磁弁８は大気を遮
断した状態である。
トスイッチ２１およびリジュームスイッチ２２が接続さ
れる。自動車の走行中にセントスイッチ２１を操作する
と、車速検出手段１６からのパルスによって表わされる
車速かマイクロコンピュータ１５のメモリ１９にストア
され、これを ′設定車速として以後アンドゲート１１
にデユーティの変化するコントロール信号が与えられ、
電磁弁７がデユーティ制御される。このときアンドゲー
ト１３にマイクロコンピュータ１５から与えられるリリ
ース信号のレベルはハイレベルで、電磁弁８は大気を遮
断した状態である。
定速走行を解除するために、クラッチスイッチ２３、パ
ーキングスイッチ２４およびブレーキスイッチ２５が備
えられる。クラッチスイッチ２３は、クラッチペダルを
踏込むことによって導通し、パーキングスイッチ２４は
ハンドブレーキを引くことによって導通し、ブレーキス
イッチ２５はブレーキペダルを踏込むことによって導通
する。クラッチスイッチ２３およびパーキングスイッチ
２４からの出力は、オアゲート２６．２７を介してライ
ン２８に導出される。プレーキスインチ２５からの出力
は、オアゲート２７を介してライン２８に導出される。
ーキングスイッチ２４およびブレーキスイッチ２５が備
えられる。クラッチスイッチ２３は、クラッチペダルを
踏込むことによって導通し、パーキングスイッチ２４は
ハンドブレーキを引くことによって導通し、ブレーキス
イッチ２５はブレーキペダルを踏込むことによって導通
する。クラッチスイッチ２３およびパーキングスイッチ
２４からの出力は、オアゲート２６．２７を介してライ
ン２８に導出される。プレーキスインチ２５からの出力
は、オアゲート２７を介してライン２８に導出される。
ライン２８からの信号は、アントゲ−１−１１，１３に
与えられる。ライン２８からの信号はまた、オアゲート
２９から時定数回路３０に与えられる。時定数回路３０
は、ライン２８にごく短時間のパルス幅を有するパルス
が出力された場合でも、それを拡大してマイクロコンピ
ュータ１５のリセット入力端子Ｒ３Ｔに与える。
与えられる。ライン２８からの信号はまた、オアゲート
２９から時定数回路３０に与えられる。時定数回路３０
は、ライン２８にごく短時間のパルス幅を有するパルス
が出力された場合でも、それを拡大してマイクロコンピ
ュータ１５のリセット入力端子Ｒ３Ｔに与える。
マイクロコンピュータ１５の電源電圧は、電圧監視回路
３２によって検出されており、瞬時停電などが生じたと
きには、ハイレベルの信号がオアゲーｌ−２９に出力さ
れるとともに、時定数回路３３に与えられる。時定数回
路３３は、電圧監視回路３２゛から発生されたパルスの
幅を拡大してマイクロコンビエータ１５に与える。
３２によって検出されており、瞬時停電などが生じたと
きには、ハイレベルの信号がオアゲーｌ−２９に出力さ
れるとともに、時定数回路３３に与えられる。時定数回
路３３は、電圧監視回路３２゛から発生されたパルスの
幅を拡大してマイクロコンビエータ１５に与える。
上述した自動車用速度制御装置はマイクロコンピュータ
１５を用いるディジタル方式で、第４図はその処理方式
をブロック化して示したものである。第３図のアクチュ
エータ４およびリンク系には機械的な動作遅れがあるの
で、微分回路４０は走行車速Ｖｎを微分して進角補償す
る。進角車速Ｖｉは次のようにして求められる。
１５を用いるディジタル方式で、第４図はその処理方式
をブロック化して示したものである。第３図のアクチュ
エータ４およびリンク系には機械的な動作遅れがあるの
で、微分回路４０は走行車速Ｖｎを微分して進角補償す
る。進角車速Ｖｉは次のようにして求められる。
Ｔｎ計測 ・・・・・・（１
）（１１式は車速パルスの周期Ｔｎの計測であり、また
（２）式は実際の車速Ｖｎの計算である。（３）式はＴ
ｎとＶｎ、そして１計算周期Δを前の車速Ｖ ｎ−１を
用いてＶｉを計算する式である。この進角車速Ｖｉを用
いると出力デユーティＤＵは次の様になる。
）（１１式は車速パルスの周期Ｔｎの計測であり、また
（２）式は実際の車速Ｖｎの計算である。（３）式はＴ
ｎとＶｎ、そして１計算周期Δを前の車速Ｖ ｎ−１を
用いてＶｉを計算する式である。この進角車速Ｖｉを用
いると出力デユーティＤＵは次の様になる。
ここで７Ｍは設定車速、ＳＤはそれに対応するセットデ
ユーティ、ＶＢは制御速度幅である（第５図参照）。（
４）式は第４図のコンパレータ４１、加算器４２、セン
トデユーティ設定器４３、デユーティ変換器４４で実施
される。
ユーティ、ＶＢは制御速度幅である（第５図参照）。（
４）式は第４図のコンパレータ４１、加算器４２、セン
トデユーティ設定器４３、デユーティ変換器４４で実施
される。
上述したディジタル方式では（３）式に示したように車
速の傾斜（Ｖ ｎ、 −Ｖｎ−＋ ） ／Δむに進角時
間Ｔｃを乗算するので、車速信号にノイズが混入すると
それが何倍にも増幅されて出力デユーティを乱すため、
制御の安定性を悪化させる欠点がある。
速の傾斜（Ｖ ｎ、 −Ｖｎ−＋ ） ／Δむに進角時
間Ｔｃを乗算するので、車速信号にノイズが混入すると
それが何倍にも増幅されて出力デユーティを乱すため、
制御の安定性を悪化させる欠点がある。
本発明はこの点をディジタル処理で改善しようとするも
のである。
のである。
本発明は、実際の走行車速と制御目標となる設定車速を
マイクロコンピュータに入力して両者の差に応じた出力
デユーティでアクチュエータ内の負圧を制御し、スロッ
トル開度を調整する自動車用速度制御装置において、該
アクチュエータを含む機械系の動作遅れを進角補償する
回路に、走行車速と設定車速を比較するコンパレータと
、その出力デユーティを負帰還する積分回路とを用い、
且つこれら回路の機能をマイクロコンピュータ内のディ
ジタル処理で実現することを特徴とするものである。
マイクロコンピュータに入力して両者の差に応じた出力
デユーティでアクチュエータ内の負圧を制御し、スロッ
トル開度を調整する自動車用速度制御装置において、該
アクチュエータを含む機械系の動作遅れを進角補償する
回路に、走行車速と設定車速を比較するコンパレータと
、その出力デユーティを負帰還する積分回路とを用い、
且つこれら回路の機能をマイクロコンピュータ内のディ
ジタル処理で実現することを特徴とするものである。
制御においては微分要素補正が位相遅れ補正に対して一
般的にとられている方法であるが、ダイアフラム方式の
アクチュエータを用いた自動車用速度制御装置では、系
の内で最も遅れ要素の大きいアクチュエータの位相補正
が効果大である。但し、第４図のようなフィードフォワ
ード的な方式では前述した欠点がある。この点、アナロ
グ方式では第２図（Ｃ）に示すように積分回路を通した
フィードバンクで系の安定化を図っていた。同図（ａ）
は基本的な位相進み回路で、 とおくと、伝達関数αは となる。同図（ｂ）はこれに増幅器Ａを接続したもので
、その伝達関数りはＤ＝Ａ・αから となる。
般的にとられている方法であるが、ダイアフラム方式の
アクチュエータを用いた自動車用速度制御装置では、系
の内で最も遅れ要素の大きいアクチュエータの位相補正
が効果大である。但し、第４図のようなフィードフォワ
ード的な方式では前述した欠点がある。この点、アナロ
グ方式では第２図（Ｃ）に示すように積分回路を通した
フィードバンクで系の安定化を図っていた。同図（ａ）
は基本的な位相進み回路で、 とおくと、伝達関数αは となる。同図（ｂ）はこれに増幅器Ａを接続したもので
、その伝達関数りはＤ＝Ａ・αから となる。
一方、同図（Ｃ１の回路はオペアンプ等の高利得の増幅
器Ｇに積分回路Ｒ１，Ｃ，Ｒ２を通して負帰還をかける
ようにしたもので、その負帰還方向の伝達関数βは である。これに対し入力ＩＮから出力ＯＵＴ方向への伝
達関数α′は α′＝□ １十Ｇ・β であるので、Ｇ−■であれば となる。従って、Ａ’ ＝ （Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２゜Ｔ
′ ＝Ｃ−Ｒ１とおけば ｆ７１ （８１式より となり、これは同図（ｂ）の伝達関数αと同様である。
器Ｇに積分回路Ｒ１，Ｃ，Ｒ２を通して負帰還をかける
ようにしたもので、その負帰還方向の伝達関数βは である。これに対し入力ＩＮから出力ＯＵＴ方向への伝
達関数α′は α′＝□ １十Ｇ・β であるので、Ｇ−■であれば となる。従って、Ａ’ ＝ （Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２゜Ｔ
′ ＝Ｃ−Ｒ１とおけば ｆ７１ （８１式より となり、これは同図（ｂ）の伝達関数αと同様である。
つまり、リニア範囲では全く同じ動作をし、しかも制御
安定性が増す。
安定性が増す。
本発明はこの負帰還型をディジタル的に実現しようとす
るものである。
るものである。
第１図は本発明の一実施例を示す要部ブロック図で、５
０は設定車速ｖＭと走行車速Ｖｎを比較するコンパレー
タ、５１はその出力デユーティＤＵを積分して負帰還す
る積分回路、５２は加算器、５３はセットデユーティ設
定器、５４はデユーティ変換器である。車速パルス計測
と車速計算は前出の（１１（２１式と同じである。積分
回路５１は遅延及びパルスを電圧に変換する機能を有し
、本例では積分回路５１により下記の（１０）式で示さ
れる遅延デユーティ計算、及び（１１）で示されるフィ
ードバック車速計算を行い、さらにコンパレータ５０、
加算器５２、セットデユーティ設定器５３、デユーティ
変換器５４により、（工２）式で示され・・・・・・（
１０） ＦＢ−（ＶＢ−Ａ）・（ＳＤ−ＤＵ １ ｎ）−（１１
）ＤＵｎ ＝−兜（ＶＭ−Ｖｎ ＋ＦＢ） ＋ＳＤ−（
１２）上式で、ＤＵｌｎは遅延デユーティ、ＤＵＩｎ−
１はΔを前の遅延デユーティ、ＤＵ、−、はΔを前の出
力デユーティ、Δｔは計算周期、Ｖｎは走行車速、Ｔｃ
は遅延時間、ＦＢはフィードバンク車速、ＶＢは制御速
度幅、Ａは過渡時速度幅、ＳＤはセットデユーティ、ｖ
Ｍは記憶車速（設定車速）である。
０は設定車速ｖＭと走行車速Ｖｎを比較するコンパレー
タ、５１はその出力デユーティＤＵを積分して負帰還す
る積分回路、５２は加算器、５３はセットデユーティ設
定器、５４はデユーティ変換器である。車速パルス計測
と車速計算は前出の（１１（２１式と同じである。積分
回路５１は遅延及びパルスを電圧に変換する機能を有し
、本例では積分回路５１により下記の（１０）式で示さ
れる遅延デユーティ計算、及び（１１）で示されるフィ
ードバック車速計算を行い、さらにコンパレータ５０、
加算器５２、セットデユーティ設定器５３、デユーティ
変換器５４により、（工２）式で示され・・・・・・（
１０） ＦＢ−（ＶＢ−Ａ）・（ＳＤ−ＤＵ １ ｎ）−（１１
）ＤＵｎ ＝−兜（ＶＭ−Ｖｎ ＋ＦＢ） ＋ＳＤ−（
１２）上式で、ＤＵｌｎは遅延デユーティ、ＤＵＩｎ−
１はΔを前の遅延デユーティ、ＤＵ、−、はΔを前の出
力デユーティ、Δｔは計算周期、Ｖｎは走行車速、Ｔｃ
は遅延時間、ＦＢはフィードバンク車速、ＶＢは制御速
度幅、Ａは過渡時速度幅、ＳＤはセットデユーティ、ｖ
Ｍは記憶車速（設定車速）である。
第５図で単純に得られる出力デユーティは前出の（４）
式であるが、（１２）式ではここにフィードパンク車速
ＦＢが含まれる。このＦＢはα０）式の遅延デユーティ
ＤＵｉｎの関数でもあるので、出力デユーティＤＵｎは
（１０） （１１）で表わされる処理内容の積分回路
５１のフィードバック効果を受ける。この積分回路５１
によるフィードバック効果は第２図（ｂｌと同様である
ので、これにより進角補償ができ、制御安定性のよい速
度制御が可能となる。
式であるが、（１２）式ではここにフィードパンク車速
ＦＢが含まれる。このＦＢはα０）式の遅延デユーティ
ＤＵｉｎの関数でもあるので、出力デユーティＤＵｎは
（１０） （１１）で表わされる処理内容の積分回路
５１のフィードバック効果を受ける。この積分回路５１
によるフィードバック効果は第２図（ｂｌと同様である
ので、これにより進角補償ができ、制御安定性のよい速
度制御が可能となる。
以上述べたように本発明によれば、デユーティ制御型の
自動車用速度制御装置において、出力デユーティをフィ
ードバックして進角補償するので、速度制御の安定性を
高めることができる。しかも、出力デユーティの積分お
よび負帰還をディジタル処理するので、マイクロコンピ
ュータを用いたディジタル方式の制御安定性を高めるこ
とができる。
自動車用速度制御装置において、出力デユーティをフィ
ードバックして進角補償するので、速度制御の安定性を
高めることができる。しかも、出力デユーティの積分お
よび負帰還をディジタル処理するので、マイクロコンピ
ュータを用いたディジタル方式の制御安定性を高めるこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例を示す要部ブロック図、第２
図は従来のアナログ式位相進み回路の構成図、第３図は
自動車用速度制御装置のブロック図、第４図は従来のデ
ユーティ制御方式を示すブロック図、第５図はその制御
特性図である。 図中、１はスロットル、４はアクチュエータ、１５はマ
イクロコンピュータ、１６は車速検出手段、１９はメモ
リ、２１はセットスイッチ、５０はコンパレータ、５１
は積分回路である。 出 願 人 富士通テン株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 トド 坤 δ
図は従来のアナログ式位相進み回路の構成図、第３図は
自動車用速度制御装置のブロック図、第４図は従来のデ
ユーティ制御方式を示すブロック図、第５図はその制御
特性図である。 図中、１はスロットル、４はアクチュエータ、１５はマ
イクロコンピュータ、１６は車速検出手段、１９はメモ
リ、２１はセットスイッチ、５０はコンパレータ、５１
は積分回路である。 出 願 人 富士通テン株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 トド 坤 δ
Claims (1)
- 実際の走行車速と制御目標となる設定車速をマイクロコ
ンピュータに入力して両者の差に応じた出力デューティ
でアクチュエータ内の負圧を制御し、スロットル開度を
調整する自動車用速度制御装置において、該アクチュエ
ータを含む機械系の動作遅れを進角補償する回路に、走
行車速と設定車速を比較するコンパレータと、その出力
デューティを負帰還する積分回路とを用い、且つこれら
回路の機能をマイクロコンピュータ内のディジタル処理
で実現することを特徴とする自動車用速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21773385A JPS6277237A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 自動車用速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21773385A JPS6277237A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 自動車用速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6277237A true JPS6277237A (ja) | 1987-04-09 |
Family
ID=16708892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21773385A Pending JPS6277237A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 自動車用速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6277237A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120283928A1 (en) * | 2009-11-30 | 2012-11-08 | Volvo Lastvagnar Ab | Method and system for controlling a vehicle cruise control |
| CN103287427A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-11 | 苏州惠瑞自动化集成有限公司 | 自动化车速控制系统 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21773385A patent/JPS6277237A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120283928A1 (en) * | 2009-11-30 | 2012-11-08 | Volvo Lastvagnar Ab | Method and system for controlling a vehicle cruise control |
| CN103287427A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-09-11 | 苏州惠瑞自动化集成有限公司 | 自动化车速控制系统 |
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