JPS63106142A - 自動車用定速走行装置 - Google Patents

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） 本発明は自動車用定速走行装置の改良に関する。

〈従来の技術〉 従来の自動車用定速走行装置は、車速センサで車速を検
出し、これを運転者の意志によって設定された目標車速
と比較してその偏差などに応じ制御量を設定し、これに
基づいてアクチュエータを駆動してスロットル弁の開度
を調整し、これによりエンジン出力を制御して定速走行
を実現する。

かかるシステムにおいて、特開昭６０−４４２８号又は
実開昭６１−３９６３６号のように、自動定速走行時の
加減速時の速度変化の状態を手動あるいは自動で運転者
の好みによっであるいは走行環境に応じて選択できるよ
うにしたものもある。

（発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の自動車用定速走行装置
にあっては、運転者の好みによる制御特性や運転者の運
転感覚に近い制御特性は実現できるものの、定速走行性
に重点がおかれ、実車速が目標車速からずれると、常に
大きな制御速度でスロットル弁の開度を調整していたの
で、制御精度をあまり必要としないので、自動定速走行
時の燃費向上を期待する運転者にとっては、手動走行時
よりむしろ悪い燃費となり、長距離走行では燃料消費に
大きな差が生じ、自動定速走行では不経済になるという
問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、自動定速走
行時の燃費向上を図ることができるようにすることを目
的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は、第１図に示すように、車速を検出
する車速検出手段ａと、検出された車速を目標車速に一
致させるようエンジン出力を制御する制御手段すとを有
して、定速走行を行う場合に、目標車速と検出された車
速との制御偏差を算出する制御偏差算出手段Ｃと、前記
制御偏差に応じて前記制御手段すによる制御速度を可変
とする制御速度可変手段ｄとを設ける構成としたもので
ある。

〈作用〉 上記の構成においては、目標車速と実車速との制御偏差
に応じて制御速度を可変とし、制御偏差が小さいときは
制御速度を遅くして、目標車速への追従性を多少犠牲に
してもエンジン出力の変化を小さくして燃費重視モード
で走行でき、制御偏差が大きいときのみ制御速度を速く
して、制御精度重視モードで走行できる。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の第１の実施例のシステム構成を示して
いる。

図中１はエンジン、２はスロットル弁、３はアクセルリ
ンク、４はアクセルペダルである。

５は自動定速走行用のアクチュエータであり、その作動
によりアクセルリンク３を介してスロットル弁２を操作
できる。このアクチュエータ５は第３図に示すように構
成される。すなわち、スロットル弁２を駆動可能なダイ
アフラム装置３１を備え、このダイアフラム装置３１に
は電動式のエアポンプ３２で得た圧縮空気がエアタンク
３３からサプライバルブ３４を介して供給されるように
なっていると共に、サプライバルブ３４の下流に大気開
放用のエアバルブ３５及びリリースバルブ３６が設けら
れている。そして、自動定速走行時以外はサプライバル
ブ３４が閉じ、エアバルブ３５及びリリースバルブ３６
が開いて、ダイアフラム装置３１内部を大気圧にして、
ダイアフラム装置３１を非作動にし、自動定速走行にな
ると、リリースバルブ３６が閉じ、サプライバルブ３４
とエアバルブ３５の開閉によりダイアフラム装置３１に
かかる圧力を制御して、スロットル弁２を操作するよう
になっている。

６は制御回路であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ。

Ｉｌｏなどを含んで構成されるマイクロコンピュータを
内蔵しており、後述の如く演算処理して、前記サプライ
バルブ３４及びエアバルブ３５などを制御する。

７は操作パネルであり、運転者により設定操作され、こ
れにより設定された目標車速を制御回路６に与える。８
は切換スイッチであり、制御精度重視のノーマルモード
と燃費重視のエコノミーモードとに切換えることができ
る。９は車速検出手段としての車速センサであり、車速
Ｖを検出して制御回路６に与える。１０は電子制御燃料
噴射装置であり、燃費情報としての燃料噴射量のデータ
を制御回路６に与える。

ここで、制御回路６によるサプライバルブ３４及びエア
バルブ３５を介しての定速走行制御は第４図にフローチ
ャートとして示す車速制御ルーチンに従って行われる。

第４図のルーチンは所定の制御サイクル時間毎に実行さ
れ、ステップ１　（図にはＳｌと記しである。以下同様
）では車速検出手段である車速センサ９からの信号に基
づいて車速Ｖを読込む。

次にステップ２では前回読込まれた車速ｖ０と今回読込
まれた車速Ｖとの差（単位時間当りの加速度）Ａ＝ＶＯ
−Ｖを演算し、また運転者により設定されている目標車
速Ｖ、と今回読込まれた車速Ｖとの差（制御偏差）Ｅ＝
Ｖ、−ｖを演算する。

次にステップ３では加速度Ａ及び制御偏差Ｅから次式に
よりアクチュエータ操作量（操作時間）Ｕを演算する。

次式において、Ｋ、、に２は制御速度を決定する定数で
、後述する第５図のルーチンによって設定される。

Ｕ＝ＫＩ　Ａ＋に！　Ｅ　　・・・（１）次にステップ
４ではＵの値の正負を判定する。

Ｕ＞０の場合、すなわち目標車速Ｖ、に対し実車速Ｖが
低い場合は、ステップ５へ分岐してサプライバルブ（加
速バルブ）３４をＵ時間開弁動作させる。これにより、
ダイアフラム装置３１にかかる圧力が高くなりスロット
ル弁２の開度が増加して、エンジン出力が大きくなる。

Ｕ＜Ｏの場合、すなわち目標車速Ｖ、に対し実車速Ｖが
高い場合は、ステップ６へ分岐してエアバルブ（減速バ
ルブ）３５を−Ｕ時間開弁動作させる。これにより、ダ
イアフラム装置３１にかかる圧力が低下し、スロットル
弁２の開度が減少して、エンジン出力が小さくなる。

したがって、ステップ２〜６の部分が検出された車速を
目標車速に一致させるようエンジン出力を制御する制御
手段に相当する。

次にステップ７ではｖｏにＶを代入し、ステップ８では
制御サイクル時間の待ち合せを行って、このルーチンを
繰返す。

ここで、前記の操作量演算式（１）比おいて、Ｋ、。

Ｋ２値を変化させることにより、制御車速（制御の整定
時間）を変化させることができ、制御速度を遅くすれば
、単位時間当りのスロットル弁２の開度変化が小さくな
って燃費が向上する。尚、第６図はに、値と単位走行距
離当りの燃料消費量との関係、第７図はに２値と単位走
行距離当りの燃料消費量との関係を示しており、Ｋ、値
を大きくし、Ｋ２値を小さくすれば、燃費が向上する。

かかるに＋、Ｋｘ値の可変制御Ｂは第５図にフローチャ
ートとして示すに＋、Ｋｚ値設定ルーチンに従って行わ
れる。

第５図のルーチンにおいては、先ずステップ１１で切換
スイッチ８がエコノミーモードかあるいはノーマルモー
ドかを判定する。

エコノミーモードの場合は、ステップ１２へ進んで目標
車速ｖ３と実車速Ｖとの制御偏差Ｅ　＝ｖ　ｓ−Ｖを算
出する。この部分が制御偏差算出手段に相当する。

次にステップ１３へ進んで電子制御燃料噴射装置１０に
おける燃料噴射量に基づく燃費データ（エンジン１回転
当りの燃料消費量）を読込む。

次にステップ１４へ進んで第８図に示すように制御偏差
及び燃費データに対応させてＫｌ、に、値を予め記憶さ
せたＲＯＭ上のマツプを参照し、実際の制御偏差Ｅ及び
燃費データからに、、に、値を検索により設定する。こ
の部分が制御速度可変手段に相当する。

尚、第８図のマツプにおいて、燃費データは、各機関回
転数及び発生トルク毎の標準燃料消費量αに対する％で
表わしである。また、Ｋ＋＝ａｏ。

Ｋ２＝ｂ、とあるは、上記αのときの標準定数である。

ノーマルモードの場合は、ステップ１５へ進んでに、、
ＫＺ値を制御精度重視の所定値に設定する。

但し、この場合も制御偏差に応じてＫ　Ｉ、　Ｋオ値を
設定するようにしてもよい。

第９図にはリジューム動作等における各種モードでのス
ロットル弁開度及び車速の変化の様子を示しており、ノ
ーマルではすばやく目標車速に追従するが、スロットル
弁開度の変化量が大きくなる。一方、エコノミーでは整
定時間は長くなるが、スロットル弁開度の変化量が小さ
く、燃費が向上する。具体的に、エコノミー１ではノー
マルより２％程度、エコノミー２では７％程度燃費が改
善される。

次に第２の実施例について説明する。

システム構成は第１０図に示す通りであり、第２図と異
なるのは、電子制御燃料噴射装置１０から制御回路６へ
の燃費情報の入力をなくし、燃費重視モードと制御精度
重視モードとの切換えを報知するためのインジケータ１
２を設けている点である。

制御の内容は、ＫＩ＋ＫＺ値を設定する段階で、燃費情
報を入力してフィードバックするものと異なり、運転者
が自動定速走行時の燃費向上を希望したら、強制的に整
定時間の長いアンダーシュート傾向の制御特性を示すＫ
　＋　、　Ｋ　ｚ値を設定する。

しかし、登り坂や向い風等の車速増加に抵抗する外乱を
受けた場合、車速か低下する。そこで、制御偏差を監視
していて、制御偏差が上限値又は下限値を越えた場合、
燃料重視モードを中止し、定速走行性を優先してに、、
に、値の設定を行う。

これは第１１図にフローチャートとして示すＫＩ＋に２
値設定ルーチンに従って行われる。

先ずステップ２１では切換スイッチ８がエコノミーモー
ドかあるいはノーマルモードかを判定する。

エコノミーモードの場合は、ステップ２２．２３゜２４
を経てステップ２５へ進み、燃費重視モード、すなわち
ＫＩを比較的大きな値に設定し、またに２を比較的小さ
な値に設定する。

但し、ステップ２２で目標車速Ｖ、と車速Ｖとの制御偏
差Ｅ＝Ｖｓ−Ｖを算出しており、ステップ２４での判定
で一１ｋｎ＋／ｈ≦Ｅ≦５　ｋｍ／ｈの範囲外となった
ときは、ステップ２６でフラグＦを１にセットした後、
ステップ２７へ進み、制御精度重視モード、すなわちに
１を比較的小さな値に設定し、またに２を比較的大きな
値に設定する。その後は、ステップ２３でのフラグＦの
判定に基づいてステップ２８へ進み、−０，５ｋｍ／ｈ
≦Ｅ≦３　ｋｍ／ｈの範囲外であれば、ステップ２７へ
進んで制御精度重視モードを続け、範囲内になれば、ス
テップ２９でフラグＦをＯにした後、ステップ２５へ進
んで再び燃費重視モードに移る。

ここで、ステップ２２の部分が制御偏差算出手段に相当
し、ステップ２４．２５．２７等の部分が制御速度可変
手段に相当する。

ノーマルモードの場合は、ステップ２１からステップ２
７へ進んで制御精度重視モードとなる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、目標車速と実車速
との制御偏差に応じて制御速度を可変とし、通常はエン
ジン出力の変化を小さくして、燃費の向上を図り、制御
偏差が大きいときのみ制御速度を大きくして定速走行性
を確保することで、経済的な走行が可能となるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の第１の実施例を示すシステム構成図、第３図は
第２図中のアクチュエータの詳細図、第４図は車速制御
ルーチンのフローチャート、第５図はＫ　ｌ、　Ｋ　ｚ
値設定ルーチンのフローチャート、第６図及び第７図は
Ｋ　＋　、　Ｋ　ｚ値と燃料消費量との関係を示す図、
第８図はＫ　＋　、　Ｋ　ｚ値のマツプを示す図、第９
図は各種モードでの車速等の変化の様子を示す図、第１
０図は第２の実施例を示すシステム構成図、第１１図は
第２の実施例のＫ　＋　、Ｋ　ｚ値設定ルーチンのフロ
ーチャートである。 １・・・エンジン　　２・・・スロットル弁　　５・・
・アクチュエータ　　６・・・制御回路　　８・・・切
換スイッチ　　９・・・車速センサ　　１０・・・電子
制御燃料噴射装置　　３４・・・サプライバルブ　　３
５・・・エアバルブ 特許出願人　　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　冨二雄 第１図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　車速を検出する車速検出手段と、検出された車速を目
   標車速に一致させるようエンジン出力を制御する制御手
   段とを備える自動車用定速走行装置において、目標車速
   と検出された車速との制御偏差を算出する制御偏差算出
   手段と、前記制御偏差に応じて前記制御手段による制御
   速度を可変とする制御速度可変手段とを設けたことを特
   徴とする自動車用定速走行装置。