JPS63188532A - 車両用定速走行制御装置 - 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〕 本発明は車両用定速走行制御装置に関する。

〔従来の技術〕

スロットル弁をアクセルペダルとアクチュエータの双方
により駆動可能な構造とし、定速走行時には車速か設定
車速となるようにスロットル弁をアクチュエータによっ
て駆動制御するようにした定速走行制御装置が公知であ
る。ところがこのような定速走行制御ｎ装置において負
圧ダイアフラム式のアクチュエータを用いると定速走行
開始時に一時的に機関回転数が落ち込むという問題があ
る。

即ち、成る車速で走行していて定速走行すべくスロット
ル弁の制御をアクセルペダルからアクチュエータに移行
させるとアクチュエータによるスロットル弁の開弁動作
に遅れがあるためにスロ・ノトル弁が一時的に閉鎖して
しまう。このような問題を解決するために定速走行に移
行したときに７りチュエータを急速に作動させてスロッ
トル弁が閉弁するのを抑制するようにした定速走行制御
装置が公知である（特開昭６１−４４０３３号公報参照
）。

この定速走行制御装置では定速走行に移行したときにま
ず始めにアクチュエータを急速に作動されてスロットル
弁がさほど閉弁しないうちにスロットル弁の閉弁動作を
停止させ、次いで車速か設定車速となるようにスロット
ル弁をアクチュエータによりフィードバック制御するよ
うにしている。

ところがこの定速走行制御装置においてもフィードバッ
ク制御が開始されてからスロットル弁が定速走行開始時
のスロットル弁開度まで開くのに時間を要し、その結果
車速が定速走行後落ち込むという問題がある。

このような問題を解決するためにフィードバック制御開
始時に一時的にフィードバックのゲイン、即ち実際の車
速と設定車速との速度差に対するスロットル開度変化の
割合を大きくし、暫らくしてからフィードバックのゲイ
ンを小さくするようにした定速走行制御装置が本出願人
により既に提案されている（特願昭６１−１６６８０３
号参照）。この定速走行制御装置ではフィードバック制
御開始時に一時的にフィードバックのゲインを大きくす
ることによって一時的な回転数の落ち込みがかなり抑制
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこの定速走行制御装置ではフィードバック
制御開始後にゲインが大きなゲインから小さなゲインに
一気に小さくなるために追従遅れが生じ、回転数が落ち
込むという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本発明によれば第１図の発
明の構成図に示されるようにスロットル弁１６を駆動す
るためのアクチュエータ２０と、現在の車速を検出する
手段１００と、定速走行開始を検出する手段１０１と、
定速走行開始時の車速を設定車速として記憶する手段１
０２と、定速走行開始時から所定の第１の期間を経過す
るまでスロットル弁１６を全開させるべくアクチュエー
タ２０を駆動し、第１の期間経過後は現在の車速と設定
車速との速度差に予め定められたゲインを乗算してこの
乗算した値に基いて車速か設定車速となるようにアクチ
ュエータ２０をフィードバック制御する制御手段１０３
を具備した車両用定速走行制御装置において、上記のゲ
インを第１の期間経過後第２の期間経過するまで第１の
ゲインに保持し、第２の期間経過時に第１のゲインより
も小さな第２のゲインに一時的に保持した後に第２のゲ
インよりも小さな第３のゲインに継続的に保持するよう
にしている。

〔実施例〕

第２図を参照すると、１０は内燃機関本体、１２は吸気
マニホルド、１４は吸気マニホルド１２に接続された吸
気管、１６はスロットル弁、１８は変速機を夫々示す。

２０は定速走行アクチュエータを示しており、このアク
チュエータ２０はダイアフラム２２を備える。ダイアフ
ラム２２は連結部材２４を介してスロットル弁１６の弁
軸に固定されたレバー２６に連結され、従ってダイアフ
ラム２２が移動するとそれに伴なってスロットル弁１６
が回動せしめられる。なお、スロットル弁１６の弁軸は
図示しないアクセルペダルにも連結されており、定速走
行制御を行なわないときにはスロットル弁１６はアクセ
ルペダルによって開閉制御される。一方、定速走行制御
が行なわれたときにはスロットル弁１６はアクチュエー
タ２０によって開閉制御される。アクチュエータ２０内
にはダイアフラム２２の片側にダイアフラム室２８が形
成され、ダイアフラム室２８内にはダイアフラム２２を
第２図の右方に、即ちスロットル弁１６の閉鎖方向に付
勢する圧縮ばね３０が配置される。リリーフ弁３２はリ
リーフポート３４を開閉するためのもので通常は引張り
ばね３６によってリリーフボート３４は大気をダイアフ
ラム室２８に導入するように付勢される。ソレノイド３
８が励磁されるとリリーフ弁３８は引張りばね３６に抗
して吸引されてすリーフポート３４が閉鎖され、このと
きダイアフラム室２８の圧力は制御弁４０によって制御
することができる。制御弁４０は大気圧ポート４２と負
圧ポート４４とを選択的に開閉する。この制御弁４０は
引張りばね４６によって大気ポート４２を開放し負圧ポ
ート４４を閉鎖するように付勢される。ソレノイド４８
が励磁されると制御弁４０は引張りばね４６に抗して駆
動され、大気ポート４２を閉鎖し負圧ポート４４を開放
する。その結果、ダイアフラム室２８は負圧となり、こ
のとき負圧レベルに応じてダイアフラム２２は第２図の
左方に引っ張られ、スロットル弁１６の開度が変化せし
められる。負圧ポート４４は負圧通路５０および負圧ポ
ンプ５２を介して吸気管１４の負圧ポート５４に接続さ
れる。負圧ポンプ５２、はダイアフラム５５を有し、ダ
イアフラム５５が上下することで負圧を発生ずる。ダイ
アフラム５５はクランク５６を介して回転モータ５８に
連結される。

負圧ポート５４の吸気管負圧が十分大きなときには負圧
ポンプ５２は停止され、このとき負圧ポート５４の負圧
はチェック弁６０、負圧通路５０を介してダイアフラム
室２８に導入されてアクチュエータ２０の負圧駆動が行
われる。負圧ポート５４の負圧が足りないときはポンプ
５２が駆動され、アクチュエータ２０はポンプ５２から
の負圧により駆動される。

制御回路６４は定速走行装置の作動制御のため設けられ
ており、マイクロコンピュータシステムにより構成され
る。制御回路６４は、８ビツトや１６ビソトのマイクロ
プロセシングユニット（ＭＰＵ）６６、メモリ６８、人
カポードア０、出力ポードア２、及びこれらを連結する
バス７３を基本的構成要素とする。入力ポードア０は定
速走行制御を行なうための種々のスイッチ、センサ類が
接続される。そのうちこの発明に特に関係のあるものに
ついて説明すると、セットスイッチ７４は定速走行に移
行したいときに運転者により操作されるスイッチであっ
てこのスイッチがＯＮからＯＦＦに切替えられたときの
車速に制御される。キャンセルスイッチ７６は定速走行
状態を解除するため運転者により操作されるスイッチで
ある。車速センサ７８は変速機１８の出力軸や車速計の
回転軸の回転に応じたパルス信号を発生し、従ってこの
パルス信号から実車速ＳＰＮを知ることができる。

負圧スイッチ８０は負圧ポート５４の負圧レベルを検出
し、この負圧レベルに応じて負圧ポンプ５２の制御が行
なわれる。

出力ポードア２はリリーフ弁３２の駆動用ソレノイド３
８の作動トランジスタ８２に接続されるとともに、制御
弁４０の駆動用ソレノイド４８の作動トランジスタ８４
に接続される。尚、ダウンカウンタ８６は制御弁４０の
駆動パルス信号のパルス幅（デユーティ比）を制御する
ために設けられているものである。

以下、制御回路６４の作動をフローチャートに従って説
明する。

第３図においてルーチンが起動されると、ステップ９０
で初期化が実行され、ＭＰＵ６６の各レジスタ、メモリ
６８のＲＡＭ領域、入力ポードア０、出力ポードア２等
に初期値が入れられる。ステップ９２では所定時間−４
８ｍ秒の待ち時ｊｊｎが経過したか否かが判別される。

即ち、以下の処理は４８ｍ秒毎に実行される。ステップ
９４では、フラグｆｓＥＴ＝１か否かが判別される。こ
のフラグは定速走行時に１、通常走行時にＯとされる。

通常走行のときにはステップ９６に流れ、車速センサ７
８で計測される現在の車速ＳＰＮが入力される。ステッ
プ９８ではセットスイッチ７４がＯＮか否かが判別され
る。セットスイッチ７４がＯＮであればステップ１００
でフラグｆ　５Ｗ＝１とされる。セットスイッチ７４が
ＯＦＦのときはステップ１０２に進み、フラグｆ　ＳＷ
＝　１か否かが判別される。押されたセットスイッチ７
４が開放されたときは定速走行に移行し、ステップ１０
２よりステップ１０４に進んでフラグｆｓＥＴがセット
される。ステップ１０６では現在の実車速ＳＰＮが設定
車速ＳＰＭを格納するメモリアドレスに記憶される。ス
テップ１０８ではトランジスタ８２にＯＮ信号が送られ
、ソレノイド３８が励磁されるためリリーフ弁３２はリ
リーフ孔３４を閉鎖し、ダイアフラム室２８の負圧制御
によるスロットル弁１６・の駆動が可能な状態になる。

ステップ１１０ではふかしタイマが作動される。このタ
イマは定速走行に移行してから所定の短い時間Ｔ１及び
Ｔ２をカウントするソフトウェア上のタイマである。Ｔ
。

は設定車速に応じて例えば０．５〜１秒に定められてお
り、Ｔ２は７〜ｌＯ秒の値に設定されている。

フラグｆｓＥＴ＝１のとき、即ち定速走行に移行した後
はステップ９４より第４図のステップ１１２に進み、現
在の車速ＳＰＮを入力後、ステップ１１４に進んで進角
車速ｓｓ’の演算が実行される。ここで進角車速ＳＳ′
というのは現在の車速ＳＰＮから予想される所定の短い
時間後の予想車速であり、この進角車速ＳＳ′は例えば
次式によって求められる。

ＳＳ　’　＝ＳＰＮ＋Ｋｖ　・　（ＳＰＮ−３ＰＮ）こ
こでＫｖは定数を示し、ＳＰＮは前回の処理サイクルに
おける実車速を示している。このような進角車速ＳＳ′
を使用することにより系の遅れ要因にかかわらず安定な
制御を実行することができる。ステップ１１６では負圧
ポンプ５２の駆動処理が実行される。この処理は負圧ス
イッチ８０の出力信号から負圧が足りないと判断したと
きに電動モータ５８を駆動することによりアクチュエー
タ２０の作動に必要なレベルの負圧を得るものである。

ステップ１１８ではステップ１１０で設定されたふかし
時間Ｔ２が経過しているか否かが判別される。最初はＮ
ｏであるのでステップ１１９に進み、時間Ｔ１　（例え
ば定速走行開始から０．５〜１秒）が経過しているか否
かが判別される。Ｔ１が未経過と判断されたときはステ
ップ１２０に進み、制御弁４０の駆動信号のデユーティ
比ＳＤＴが最大値ＳＤＴｍａｘに設定される。ステップ
１２４ではＳＤＴがダウンカウンタ８６に設定される。

ダウンカウンタ８６は第５図に示すようにＳＤＴによっ
て決められた時間だけカウントダウンを実行し、ダウン
カウントしている間ＯＮとなる。即ち、このルーチンの
処理時間間隔（４８ｍ秒）に対するカウンタ８６のＯＮ
時間がデユーティ比ＳＤＴとなる。

従ってトランジスタ８４はデユーティ比ＳＤＴでもって
駆動され、制御弁４０が作動せしめられて負圧がダイア
フラム室２８に導入される。即ち、デユーティ比ＳＤＴ
に応じた時間だけダイアフラム室２８に負圧が導入され
、ダイアフラム２２はデユーティ比ＳＤＴに応じたスト
ロークを取ることになる。

上述したようにＴ、時間経過する前はデユーティ比ＳＤ
ＴがＳＤＴｍａｘとされるのでダイアフラム室２８内の
負圧は急速に大きくなり、ダイアフラム２２は急速に第
２図において左方に移動する。

その結果、定速走行移行後にアクセルペダルが解放され
てもスロットル弁１６が閉弁方向に回動するのを抑制す
ることができる。

一方、ステップ１１９でＴ１経過と判断されたときはス
テップ１１９よりステップ１２６に進み、デユーティ比
補正値ΔＳＤＴが、 ΔＳＤＴ讃Ｋｘ　（ＳＰＭ−５Ｓ’） によって演算される。上式で、Ｋはフィードバックの第
１ゲインであり、後述の通常時の第３ゲインに′より相
当大きく定められている（第７図参照）。ステップ１２
８ではデユーティ比ＳＤＴが前回のＳＤＴにΔＳＤＴを
加算した値とされる。

ステップ１１８でＴ２が経過と判断されるとステップ１
３０に進み、ゲイン調整フラグｆ、がセットされている
か否かが判別される。定速走行移行後に始めてステップ
１３０を通るときにはフラグｆ。

はりセットされており、即ちｆｔ＝０であり、従ってス
テップ１３２に進む。ステップ１３２ではｆ１＝１とさ
れ、次いでステップ１３４ではゲイン補正値αが次式に
基いて計算される。

α−−（Ｋ−に’）（ＳＰＭ−３Ｓ’）ここでｎは重み
定数である。

次いでステップ１３６ではデユーティ比補正値ΔＳＤＴ
が次式に基いて計算される。

Δ５ＤＴ＝に’　ｘ　（ＳＰＭ−３Ｓ’）＋αこのとき
のゲインは第７図に示されるように第■ゲインにと第３
ゲインに′の中間の第２ゲインＫ“となる。即ち、ステ
ップ１３６のαにステップ１３４のαを代入するとデユ
ーティ比補正値ΔＳＤＴは次式で表わされる。

ｎ −ｋ“（ＳＰ門−ＳＳ’） ここでＫ“がＫとに′の中間の値となるように重み定数
ｎの値が定められている。

次の処理サイクルではステップ１３０においてｆｔ＝１
と判断されるからステップ１３６に進み、従ってこのと
きのゲインは第３ゲインに′となる。

このように本発明では期間Ｔ２を経過した後にゲインが
一時的に第２ゲインＫ“となり、次いで継続的Ｇご第３
ゲインに′となる。

第６図は本発明による定速走行移行時のアクチュエータ
２０のダイアフラム２２のストロークの変化を示す。Ｔ
１が経過するまではデユーティ比ＳＤＴは最大値ＳＤＴ
ｍａｘに制御されるためにｌで示すように急速に目標ス
トロークに向かって制御される。次に、Ｔ２の時間が経
過するまではフィードバックが行われるがそのときのゲ
インＫが大きいために（第７図参照）ストロークはｍの
ように目標値に迅速に制御される。次いでＴ２が経過す
るとゲインが一時的にＫ“とされた後にに′とされるの
で第８図に示されるようにゲイン切替時に出力トルクの
変動がなく、車速の落ち込みも　゛ない。これに対して
本出願人による前述した先願におけるようにＫ“を設け
ることなくゲインを第１ゲインＫから第３ゲインに′に
切替えるとゲインが急激に小さくなるために追従遅れを
生じ、第８図において破線で示すようにゲインの切替時
に出力トルクが変動すると共に車速か変動することにな
る。次いで例えばブレーキペダルが踏込まれると第４図
においてステップ１６０のキャンセル条件が成立するた
めにステップ１６２に進み、キャンセル処理、即ちリリ
ーフ弁３２の大気開放および制御弁４０の大気開放が実
行され、次いでステップ１６４ではフラグｆＳＥＴ、ｆ
ＳＷ、ｆ、がリセットされる。

〔発明の効果〕

定速走行開始後のデユーティ比補正値のゲイン切替時に
おける機関出力トルクの変動を阻止することができる。

その結果、トルク変動のない安定した定速走行制御を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は定速走行装置の全体
図、第３図および第４図は制御回路の作動を説明するフ
ローチャート、第５図はデユーティ信号がどのように形
成されるかを説明する図、第６図は定速走行移行時の時
間に対するアクチュエータのストロークの変化を示す線
図、第７図は定速走行中のゲイン変化を示す線図、第８
図は定速走行開始からの車速および出力トルクの時間変
化を従来技術との比率において示す線図である。 １０・・・内燃機関本体、 １４・・・吸気管、 １６・・・スロットル弁、 ２０・・・アクチュエータ、 ２２・・・ダイアフラム、 ４０・・・制御弁、 ５２・・・負圧ポンプ、 ６４・・・制御回路、 ７４・・・セットスイッチ、 ７６・・・キャンセルスイッチ、 ７８・・・車速センサ、 ８０・・・負圧スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　スロットル弁を駆動するためのアクチュエータと、現
   在の車速を検出する手段と、定速走行開始を検出する手
   段と、定速走行開始時の車速を設定車速として記憶する
   手段と、定速走行開始時から所定の第１の期間を経過す
   るまでスロットル弁を全開させるべくアクチュエータを
   駆動し、第１の期間経過後は現在の車速と設定車速との
   速度差に予め定められたゲインを乗算してこの乗算した
   値に基いて車速が設定車速となるようにアクチュエータ
   をフィードバック制御する制御手段を具備した車両用定
   速走行制御装置において、上記ゲインを上記第１の期間
   経過後第２の期間経過するまで第１のゲインに保持し、
   第２の期間経過時に第１のゲインよりも小さな第２のゲ
   インに一時的に保持した後に第２のゲインよりも小さな
   第３のゲインに継続的に保持するようにした車両用定速
   走行制御装置。