JPS63219481A - 自動車の定速走行装置 - 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） 本発明は自動車の定速走行装置に関する。

（従来の技術） 自動車の車速を運転者が設定するところに自動的に維持
しようとする定速走行装置は知られている（例えば、実
開昭５７−１６４２２８号公報参ＩＫり。すなわち、通
常の定速走行装置は、車速が所９Ｉの１１【速となった
ときに運転者による設定操作により、それ以後はこの設
定車速と実車速とを比軟してスロットルバルブを実車速
が設定車速となるように制御するものであり、運転者に
よるアクセル操作は車速に反映しなくなる。

また、ステアリング系のハンドル舵角に対する車輪舵角
の比を車速に応じて変化させる伝達比制御装置も一般に
知られている（例えば、特開昭５８−２２４８５２号公
報参照）、すなわち、このものは上記伝達比（ハンドル
舵角／車輪舵角）を車速が高くなるほど大きくするよう
に制御し、一定のハンドル舵角に対し高速時には車輪の
転舵角が小さく、低速時には大きくすることにより、高
速時の直進安定性を高める一方、低速時の機敏な方向変
換等を可能にするものである。

（ｆｆａ明が解決しようとする問題点）本発明は、上記
定速走行装置をもつ自動車に伝達比制御装置を組込んだ
場合の問題点を解決しようとするものである。

すなわち、定速走行装置を作動させた場合、車速が設定
車速になるように制御はされるものの、実際には路面状
態等の変化により、実車速が設定車速を中心として比較
的広い幅で変化する。従って、二の実車速の変動に伴っ
て伝達比制御装置によりハンドル舵角に対する車輪舵角
の比が予め設定された特性に基いて自動的に変化するこ
とになる。

これに対し、運転者は自身でアクセル操作をしていれば
、その操作に基いて経験的に実車速およびハンドル操舵
量に対する車輪の転舵量、つまりは伝達比を認識できる
が、定速走行装置を作動させればかかる！！識ができな
い。従って、運転者は定速走行装置による設定車速で上
記伝達比をとらえようとすることになるが、上記実車速
の変動で伝達比が変動し、運転し難くなる問題がある０
例えば、定速走行中において、自動車の方向転換を機敏
にさせようとするどき、定速走行中でありながら実車速
が高くなって伝達比が大きくなり、運転者が予定してい
たハンドル操作では所望の方向転換ができない場合があ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決する手段として。

定速走行のための車速設定手段と、設定された車速とな
るようにエンジンの出力を！ｌｉ＋７御する定速制御手
段と、ステアリング系の伝達比を自動車の連転状態に応
じて変化させる伝達比制御手段と、上記定速制御手段の
作動状態の有無を検出し上記伝達比制御手段に対して定
速制御がされていないときは車速に感応した伝達比制御
を行なわしめ、定速制御中ば車速に対する感応を規制し
てハンドル舵角に感応した伝達比制御を行なわしめる制
御特性変換手段とを備えた自動車の定速走行装置を提供
するものである。

（作用） 」−記定速走行装置においては、定速制御をしていない
ときは車速に感応して伝達比が変化するが、定速制御中
は車速に対する感応が規制（車速の変化に対する伝達比
の変化量を小さくする若しくは零にすること）されてハ
ンドル舵角に感応して伝達比が変化することになる。つ
まり、定速制御中の実車速の変動は自動車に定速走行を
させようとする運転者の意に沿わないものであり、定速
制御中はこの実車速の変動による伝達比変化が規制され
、運転者の意志が入ったハンドル操作に基いて伝達比が
変化する。

（発明の効果） 従って、本発明によれば、定速制御手段の作動を検出し
、伝達比制御手段による車速に感応した伝達比制御を規
制してハンドル舵角に感応する伝達比制御を行なうよう
にしたことにより、実車速の変動に伴う運転者の意に反
した伝達比変化を防止し、ハンドル舵角による伝達比変
化により車輪の転舵に運転者の意志を反映させ、自動車
の操縦性の向上が図れる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図には自動車の定速走行装置ｎの全体構成が示され
ている。すなわち、この定速走行装置は、定速走行のた
めの制御手段１と、ステアリング系の伝達比Ｒ（ハンド
ル舵角θＨ／車輪舵角ＯＷ）を制御する伝達比制御手段
２とを備える。定速制御手段１は車速設定手段３による
設定を受け、そのときの車速センサ４で検出されている
車速で自動車が定速走行するように、アクチュエータ駆
動回路５を介してエンジン６に出ノＪ制御信号を与える
。

一方、伝達比制御手段２は車速センサ４からの実車速■
の信号とハンドル舵角センサ７がらのハンドル舵角ｏＨ
の信号の双方に基いて伝達比Ｒの変更制御を行なう第１
制御特性と、ハンドル舵角ＯＨの信号に基いて伝達比Ｒ
の変更制御を行なう第２制御特性とを備え、ステアリン
グ系に設けた伝達化可変機構８に制御信号を与える。そ
して、この伝達比制御手段２に対してその制御特性を変
換せしめる制御特性変換手段９が設けられている。

上記制御特性変換手段９は、定速制御手段ｌの作動の有
無を検出し、非作動つまり定速制御がされていない場合
には伝達比制御手段２に対し第１制御特性による制御指
令を与え、作動中、つまり定速制御中の場合は伝達比制
御手段２に対し第２制御特性による制御指令を与える。

さて、定速制御系の具体的構成は第２図に示されている
。

すなわち、電源１０からのイグニッションスイッチ１１
を介した通電回路に、メインスイッチ１２を介して定速
制御手段１が接続されている。この定速制御手段１は、
車速設定手段３としての加速スイッチ１３、減速スイッ
チ１４および復帰スイッチ１５からの信号、定速制御を
一時的に解除するための一時解除手段としてのクラッチ
スイッチ１６およびブレーキスイッチ１７からの信号、
並びに上記車速センサ４からの４ｉ号を受け、また、ア
クチュエータ駆動回路５および上記制御特性変換手段９
に信号を出力する。

この場合、加速スイッチ１３は車速の初期設定と加速設
定とを行なうものである。つまり、定速制御手段１は、
車速センサ４で検出される車速が例えば４０〜１１００
ｋ／ｈの範囲にあるとき、加速スイッチＬ３からオン・
オフの信号が人力されると、オフ時点の車速を定速走行
すべき車速Ｖｓと設定するとともに、加速スイッチ１３
からオン信シ）が継続して出力されると、その間は設定
車速■ｓを増加させ、オフ時点の設定車速Ｖｓで定速走
行を行なわしめることになる。減速スイッチ１４は定速
走行中において減速するとき使用されるものであって、
オン操作中は設定車速Ｖｓが低下する。復帰スイッチ１
５はメインスイッチ１２のオフ操作以外の解除操作、つ
まりクラッチ切断時に解除信号を出ノＪするクラッチス
イッチ１６あるいはブレーキ作動時に解除信号を出力す
るブレーキスイッチ１７により定速走行制御が解除され
たときに使用されるもので、定速制御手段１は復帰スイ
ッチ１５からのオン信号を受けて解除前の設定車速Ｖｓ
への復帰制御を行なう。

アクチュエータ駆動回路５は、定速制御手段１から車速
の維持、加速、減速あるいは復帰の信号を受けてエンジ
ン６のスロットルバルブを対応する車速となるように駆
動制御しくこのときは運転者のアクセルペダルによるア
クセル制御系は解除される）、また、定速制御手段１か
ら解除信号を受けてスロットルバルブの制御を解除する
。

そして、定速制御手段１はアクチュエータ駆動回路５に
上記車速の維持、加速、減速あるいは復帰の信号を出力
するとき、制御特性変換手段９に定速制御中を示す信号
とその設定車速Ｖｓの信号を出力する。

一方、伝達比可変機構およびその制御系の具体的構成は
第３図および第４図に示されている。

すなわち、第３図にれいて、２１は中心にハンドル軸２
２の一端が固着されたステアリング系のハンドルであり
、ハンドル軸２２の他端は伝達比可変機構８、中間軸２
３を介してステアリングギヤ装置２４に連結され、この
ギヤ装置２４がピットマンアーム２５、タイロッド２６
等からなるリンク機構２７を介して左右の車輪２８．２
８に連結されている。

伝達比可変機構８は第４図に示されていて、中間軸２３
と同一軸線上で対向して配置した入力軸３０を備える。

そして、ハンドル軸２２に固定のギヤ３【と人力軸３０
に固定のギヤ３２とが噛合い、入力軸３０と中間軸２３
の間に遊星歯車機構が設けられている。遊星歯車機構は
、入力軸３０に固着されたサンギヤ３３と、中間軸２３
に固着されたリングギヤ３４と、この両ギヤ３３．３４
間に等角度間隔で配置ｄされた複数のプラネタリビニオ
ン３５と、各ビニオン３５をそれぞれビニオン軸３６を
介してｍ持し且つ人力＋１’＊３０に回転自在に外嵌合
されたビニオンキャリア３７とからなる。そして、ビニ
オンキャリア３７に形成したセクタギヤ３８がステッピ
ングモータ３９の回転軸４０に固着されたビニオン４１
に噛合している。

この場合、ステッピングモータ３９の作動により、ビニ
オンキャリア３７を回転させてプラネタリビニオン３５
を転動させると、ハンドル軸２２ないしサンギヤ３３か
らリングギヤ３４および中間軸２３に至る回転量が増減
し、伝達比Ｒが変化することになる。

伝達比制御手段２は、第５図に示す如く、車速センサ４
とハンドル舵角センサ７からの信号に基づき伝達化変更
のためのモータ制御量を演算する制御量演算部４２と、
この演算されたモータ制御量に対応する駆動信号をステ
ッピングモータ３９に出力する駆動信号出力部４３とを
備える。

上記制御量演算部４２は、制御特性変換手段９から第１
制御特性による制御指令を受けると、車速Ｖとハンドル
舵角（ＩＨを変数としてモータ制御量ＯＭを演算し、第
２制御特性による制御指令を受けると、ハンドル舵角θ
Ｈのみを変数としてモータ制御量ＯＭを演算する。すな
わち、第１制御特性による伝達比制御の場合、第６図に
実線で示す如く伝達比Ｒは車速Ｖが高くなるほど大きく
なり、第２制御特性による伝達比制御の場合、第７図に
実線で示す如く伝達比Ｒはハンドル舵角θＨのみで変更
制御され、このＯＨが大きくなるほど伝達比Ｒが小さく
なる。

上記伝達比制御の基本的な流れは第８図に示されており
、まず定速制御中か否かをみて、定速制御中でなければ
、ハンドル舵角ＯＨ１車速Ｖの読込みが行なわれ、この
ＯＨ，Ｖに基いてモータ制御ＩＩｔＯ間＝Ｃ（ＯＨ，Ｖ
）が演算され、そのモータ制御量Ｏ１４でステッピング
モータ３９の駆動がなされる（ステップ５１〜Ｓ５）。

また、定速制御中であれば、ハンドル舵角ＯＨの読込み
が行なわれ、二のｏＨに基いてモータ制御量θ、＝ｆ（
ＯＨ）が演算されてステッピングモータ３９の駆動がな
される（ステップＳｔ、ＳＳ、Ｓ７．Ｓ６）。

なお、ステッピングモータ３９．第５図に示す如く回転
角センサ４４でその回転軸４０の回転角が検出されてフ
ィードバック制御される。

しかして１本実施例においては、上述の如く定速制御の
有無により伝達比の制御特性を変更することになるが、
さらにこの定速制御の開始および解除と、上記伝達比制
御特性の変更との間で時間に関し第９図に示す如くヒス
テリシスを設け、伝達比制御特性の変更を定速制御の設
定車速Ｖｓに応じて時間′ｒだけ遅延させるようにして
いる。この場合、ヒステリシス幅Ｗ（遅延時間Ｔ×２）
は。

第１Ｏ図に示す如く設定車速ＶＳが高くなるほど狭くす
る。

従って、上記実施例においては、車速の定速制御をして
いないときは、ステアリング系の伝達比Ｒはそのときの
車速Ｖとハンドル舵角θＨに応じて変化し、車速■が高
いほど、またハンドル舵角ＯＨが小さいほど、伝達比Ｒ
が大きくなり、ハンドル２１の操舵量に比して車輪２８
の転舵量が少なくなる。そして、定速制御が開始される
と、自動車は設定車速Ｖｓで定速走行するように制御さ
れるが、実際の車速■は路面状態の変化等によって変動
する。このとき、上記伝達比Ｒは制御量演算部４２での
制御特性変換手段９による制御特性の変更により、ハン
ドル舵角θＨのみに感応して変化するため、運転者は実
車速Ｖの変動の影響を受けることなく自己の意志で車輪
２８の転舵を行なうことができる。すなわち、例えば自
動車の機敏な方向転換を図りたいときに、ハンドル２１
の操舵量（ハンドル舵角θＨ）を多くすれば、それに伴
って伝達比が小さくなり、実車速■が高くなっていても
当初の意志に合致した機敏な方向転換を行なうことがで
きる。

しかして、上記定速制御の開始ないしは解除と伝達比制
御特性の変更との間に時間に関しヒステリシスが設けら
れているため、この定速制御の開始、解除を頻繁に行な
う二とがあっても、遅延時間′」′が経過するまでは伝
達比制御特性が変更されず、この伝達比特性の頻繁な変
化を防止して良好な運転性を得ることができる。また、
上記遅延時間′ｒは設定車速Ｖｓが低いほど長いため、
伝達比Ｒが小さいときは伝達比制御特性の変更を遅延す
る時間が長くなって走行状態が安定してから伝達比制御
特性を変更することができる。

なお、定速制御中の伝達比制御に関して、上記実施例で
は実車速の変化に感応して伝達比が変化しないようにし
たが、第６図に破線で示す如く定速走行のための各設定
車速Ｖｓにおいて、実車速■の変化に対する伝達比Ｉく
の変化量が少ない伝達比特性を個々に設定してハンドル
舵角ＯＨに対する感応を主体とする伝達比制御を行なう
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は実施例の基本構
成を示すブロック図、第２図は定速制御系の回路図、第
３図はステアリング系の斜視図。 第４図は伝達比可変機構とその制御系の関係を示す構成
図、第５図は伝達比制御系を示すブロック図、第６図は
車速感応型の伝達比制御の特性図、第７図はハンドル舵
角感応型の伝達比制御の特性図、第８図は伝達比制御の
流れ図、第９図は定速制御と伝達比制御特性の変更との
関係を示す時間に関する特性図、第１０図は第９図に示
すヒステリシスの幅Ｗと車速の関係を示す特性図である
。 ■・・・・・・定速制御手段、２・・・・・・伝達比制
御手段。 ３・・・・・・車速設定手段、４・・・・・・車速セン
サ、６・・・・・・エンジン、７・・・・・・ハンドル
舵角センサ、８・・・・・・伝達比可変機構、９・・・
・・・制御特性変換手段。 第２図 第５図 第６図　　　　　第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）定速走行すべき車速を設定する手段と、この手段
   で設定された車速となるようにエンジンの出力を制御す
   る定速制御手段と、ステアリング系のハンドル舵角に対
   する車輪舵角の比を自動車の連転状態に応じて変化させ
   る伝達比制御手段と、上記定速制御手段の作動状態の有
   無を検出し上記伝達比制御手段に対して定速制御がされ
   ていないときは車速に感応した伝達比制御を行なわしめ
   、定速制御中は車速に対する感応を規制してハンドル舵
   角に感応した伝達比制御を行なわしめる制御特性変換手
   段とを備えていることを特徴とする自動車の定速走行装
   置。