JP3092444B2

JP3092444B2 - 車両用定速走行制御装置

Info

Publication number: JP3092444B2
Application number: JP06094468A
Authority: JP
Inventors: 英夫中村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 2000-09-25
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: JPH07300026A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の実車速を乗員に
よって設定された設定車速に維持して走行を行う車両用
定速走行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の車両用定速走行制御装置
として、次の（１），（２）に示すようなものが知られ
ている。（１）特開平４−１３２８４５号公報に開示されたもの
で、周知の線形フィードバック制御手法を用いて実車速
を目標車速に一致させるための目標駆動力を演算し、予
め記憶されたエンジン非線形特性データを用いて実駆動
力を上記目標駆動力に一致させるようにスロットル開度
を制御する。このようにエンジン非線形特性データを用
いることにより、目標駆動力からみた実駆動力の応答特
性を線形化することができるので、走行条件に拘らず実
車速の目標車速からの逸脱を最小限に抑制して高精度の
車速応答性能が得られるとともに、高い外乱（例えば勾
配路走行時の車速変化）除去性能が得られる。（２）特開昭５９−１６００５５号公報に開示されたも
ので、定速走行制御開始時は、スロットル開度を予め決
められた所定値（車速に応じて決定される）に初期設定
し、その後、目標車速と実車速との偏差を検出し、その
偏差に基づいてスロットル開度を調節するフィードバッ
ク制御を行う。このように定速走行制御開始時にスロッ
トル開度を予め決められた所定値に初期設定することに
より、定速走行制御開始時に車速が落込む、いわゆるア
ンダーシュートが抑制される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（１）
の従来例では、（２）のような制御を行っていないの
で、定速走行制御開始直後はフィードバック制御の形態
に起因した遅れにより上記アンダーシュートが発生して
しまう。そこで、これを抑制するために（１）の従来例
と（２）の従来例とを組合せることが考えられる。この
場合、定速走行制御開始時には、スロットル開度が予め
決められた初期値にフィードフォワード的に初期設定さ
れるので、定速走行開始直後のアンダーシュートは抑制
できる。その後のフィードバック制御では、実車速と目
標車速との偏差から目標駆動力が演算されるとともに、
この目標駆動力からエンジン非線形特性データに基づい
てスロットル開度補正値が演算され、このスロットル開
度補正値を上述した制御開始時の初期スロットル開度に
加算して目標スロットル開度が求められる。そして、実
際のスロットル開度がこの目標スロットル開度となるよ
うな制御が行われる。しかし、フィードバック制御で演
算される目標駆動力は、走行抵抗の変化分に相当するか
ら、この目標駆動力のみから演算されるスロットル開度
補正値を初期スロットル開度に加算しても、エンジン非
線形データを用いたことによる非線形補償の効果が十分
得られず、車速応答性能の精度が低下する。つまり、
（１），（２）の従来例を単に組合せただけでは、両者
の効果を両立させることはできない。

【０００４】本発明の目的は、定速走行開始時のアンダ
ーシュートを防止するとともに、高精度の車速応答性能
と高い外乱除去性能を確保可能な車両用定速走行制御装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る車
両用定速走行制御装置は、定速走行制御開始時の走行抵
抗に相当する目標駆動力初期値を演算する目標駆動力初
期値演算手段と、車両の実車速と目標車速に基づいて、
実車速を目標車速に一致させるための走行抵抗の変化分
に相当する目標駆動力補正値を演算する補正値演算手段
と、演算された目標駆動力初期値に目標駆動力補正値を
加算して目標駆動力を求める目標駆動力演算手段と、演
算された目標駆動力初期値に基づいて目標駆動力初期値
を得るための初期目標スロットル開度を演算するととも
に、演算された目標駆動力に基づいて目標駆動力を得る
ためのフィードバック制御用目標スロットル開度を演算
する目標スロットル開度演算手段と、定速走行制御開始
時に、上記演算された初期目標スロットル開度となるよ
うに実スロットル開度を制御する初期スロットル開度制
御を行った後、補正値演算手段，総目標駆動力演算手段
および目標スロットル開度演算手段を繰り返し作動さ
せ、フィードバック制御用目標スロットル開度となるよ
うに実スロットル開度をフィードバック制御するスロッ
トル開度制御手段とを具備し、これにより上記問題点を
解決する。請求項２の発明は、定速走行制御開始時にお
ける初期スロットル開度制御が完了するまで、フィード
バック制御を禁止する禁止手段を更に備えたものであ
る。請求項３の発明は、補正値演算手段として、予め決
められた規範モデルの応答特性に従って車両の実車速が
目標車速に近づくように目標駆動力補正値を演算するモ
デルマッチング演算手段を用いたものである。請求項４
の発明は、目標駆動力初期値演算手段が、定速走行制御
開始時の実車速に基づいて平坦走行時の走行抵抗に相当
する目標駆動力初期値を演算するものである。請求項５
の発明は、目標駆動力初期値演算手段が、車両の実加速
度と実駆動力に基づいて、勾配抵抗を含む全走行抵抗に
相当する目標駆動力初期値を演算するものである。

【０００６】

【作用】請求項１の発明では、定速走行制御開始時に
は、そのときの走行抵抗に相当する目標駆動力初期値か
ら演算された初期目標スロットル開度となるように実ス
ロットル開度が制御され、これにより定速走行制御開始
時の車速のアンダーシュートが防止される。その後は、
目標駆動力初期値に走行抵抗の変化分に相当する目標駆
動力補正値が加算されて総目標駆動力が求められ、この
総目標駆動力からフィードバック制御用目標スロットル
開度が演算される。そして、このフィードバック制御用
目標スロットル開度となるように実スロットル開度がフ
ィードバック制御される。このように、目標駆動力初期
値と目標駆動力補正値との加算値である総目標駆動力か
らフィードバック制御用目標スロットル開度が演算され
るので、従来方式と比べてエンジン非線形データを用い
たことによる非線形補償効果を十分利用することがで
き、高精度の車速応答性が得られる。請求項２の発明で
は、定速走行制御開始時における初期スロットル開度制
御が完了するまで、フィードバック制御が禁止される。
請求項３の発明では、補正値演算手段として、予め決め
られた規範モデルの応答特性に従って車両の実車速が目
標車速に近づくように上記目標駆動力補正値が演算され
る。請求項４の発明では、定速走行制御開始時の実車速
に基づいて平坦走行時の走行抵抗に相当する目標駆動力
初期値が演算される。請求項５の発明では、車両の実加
速度と実駆動力に基づいて、勾配抵抗を含む全走行抵抗
に相当する目標駆動力初期値が演算される。

【０００７】

【実施例】図１〜図６により本発明の一実施例を説明す
る。図１は本発明に係る定速走行制御装置の全体構成を
示すブロック図である。符号１０で示す定速走行コント
ロールユニットは、例えばＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，デ
ジタルポート，Ａ／Ｄポート，各種タイマを内蔵するワ
ンチップマイクロコンピュータ（以下、マイコン）１１
と、後述する負圧式スロットルアクチュエータ３４を駆
動制御するストッロルアクチュエータ駆動回路１２と、
フェイルセーフ用遮断回路１３とから構成されている。

【０００８】２１〜２５はいずれも乗員によって操作さ
れるスイッチであり、各スイッチの操作状態が定速走行
コントロールユニット１０のマイコン１１に入力され
る。２１は定速走行制御のメインスイッチ、２２は定速
走行制御の開始および設定車速のセットを行うためのセ
ットスイッチ、２３，２４は設定車速をアップ・ダウン
するためのアップ・ダウンスイッチ、２５は定速走行制
御を解除するためのキャンセルスイッチである。マイコ
ン１１は、メインスイッチ２１のオン後にセットスイッ
チ２２がオフからオンされると、そのときの車速で定速
走行制御を開始する。２６は、フットブレーキが操作さ
れるとオンされるブレーキスイッチであり、そのオン・
オフ状態もマイコン１１に入力される。

【０００９】マイコン１１にはまた、電磁ピックアップ
を用いた車速センサ３１と、ポテンショ型のスロットル
センサ３２とが接続されている。車速センサ３１は、実
車速に対応した数のパルス信号をマイコン１１に入力
し、マイコン１１は、そのパルスをカウントすることに
より実車速を計測する。スロットルセンサ３２は、実ス
ロットル開度に対応したアナログ信号をマイコン１１に
入力し、マイコン１１は、そのアナログ信号をＡ／Ｄ変
換して実スロットル開度を計測する。計測されたスロッ
トル開度は、後述するようなスロットルアクチュエータ
のサーボコントロールおよび走行抵抗推定に用いられ
る。

【００１０】３３はエンジンＥＧに設けられたクランク
角センサであり、その出力に基づいてマイコン１１がエ
ンジン回転速度を計測する。３４は負圧式スロットルア
クチュエータであり、周知の如くモータで駆動されるバ
キュームバルブと大気開放用のソレノイドバルブとを駆
動制御することで負圧を調節し、これにより不図示のス
ロットル弁の開度を調節する。このスロットル弁の開度
に応じて車速が決定される。

【００１１】符号４０で示す自動変速機コントロールユ
ニットは、オートマチックトランスミッションＡＴを制
御するとともに、信号線１を用いて定速走行制御中のギ
ア位置（３rdまたはオーバードライブ）を示す信号を定
速走行コントロールユニット１０に送る。定速走行コン
トロールユニット１０は、定速走行制御中に、信号線２
を用いて定速走行制御中であることを示す信号を、信号
線３を用いてオーバードライブキャンセル要求信号をそ
れぞれ自動変速機用コントロールユニット４０に送る。
自動変速機コントロールユニット４０は、定速走行制御
中は、定速走行コントロールユニット１０の指令に基づ
いて変速制御を行う。

【００１２】次に、図２のフローチャートに基づいて定
速走行コントロールユニット１０のマイコン１１による
定速走行制御の手順を説明する。このルーチンは、メイ
ンスイッチ２１のオンに伴って１００ｍｓごとに周期的
に実行されるものである。ステップＳ１では、１００ｍ
ｓの間に車速センサ３１から入力されたパルス数のカウ
ント値から１００ｍｓ間における平均実車速Ｖspを演算
する。また、１００ｍｓの間にクランク角センサ３３か
ら入力されたパルス数のカウント値から１００ｍｓ間に
おける平均エンジン回転速度Ｎｅを演算する。さらに、
スロットルセンサ３２からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換
してスロットル開度Ｔvoを演算する。

【００１３】ステップＳ２では、キャンセルスイッチ２
５およびブレーキスイッチ２６のオン・オフを判定し、
いずれもオフであれば、ステップＳ３に進む。ステップ
Ｓ３では、セットスイッチ２２のオン・オフを判定し、
オンであれば定速走行制御の開始が指令された判断し、
初期スロットル開度制御を行うべくステップＳ４に進
む。ステップＳ４では、現在の実車速Ｖspを目標車速Ｖ
sprとして記憶する。ステップＳ５では、予めメモリに
記憶されたデータマップから目標車速で平坦路を走行し
た場合の走行抵抗力Ｒを求め、これを目標駆動力初期値
Ｆoriとして記憶する。

【００１４】ステップＳ６では、目標駆動力初期値を得
るのに必要なバキュームバルブへの出力パルス幅Ｔvaci
を求める。詳しく説明すると、まず目標駆動力初期値Ｆ
oriを用いて、

【数１】Ｔeri＝（Ｆori・Ｒt）／（Ｇｍ・Ｇｆ）により目標エンジントルク初期値Ｔeriを算出する。こ
こで、Ｇｍはミッションギア比、Ｇｆはファイナルギア
比、Ｒｔはタイヤの半径である。次に、図３に示すよう
なエンジンの非線形特性データマップ（予めメモリに記
憶されている）を用いて、目標エンジントルク初期値Ｔ
eriとエンジン回転速度Ｎeとから目標スロットル開度初
期値Ｔvoriを演算する。そして、目標スロットル開度初
期値Ｔvoriを得るのに必要なバキュームバルブへの出力
パルス幅Ｔvaciを次式により演算する。

【数２】Ｔvaci＝Ｔvori−η＋λ ここで、λはアクチュエータ無駄時間、ηはアクチュエ
ータ平均変化率であり、予めメモリに記憶されている。

【００１５】ステップＳ７では、定速走行制御中か否か
を判定するためのＡＳＣＤ作動フラグを「１」にセット
する。ステップＳ８では、フェイルセーフ用電源遮断回
路１３を通電状態とし、その後、リターンする。

【００１６】一方、ステップＳ３でセットスイッチ２２
がオフと判定された場合には、ステップＳ９に進む。ス
テップＳ９では、ＡＳＣＤ作動フラグを判定し、「１」
であれば定速走行制御中であると判断してステップＳ１
０に進む。ステップＳ１０では、イニシャライズ終了フ
ラグをチェックし、「０」であればスロットル開度の初
期設定がまだ完了していないと判断してステップＳ１４
に進む。

【００１７】ステップＳ１４では、バキュームバルブへ
の出力パルス幅Ｔvaciが１００ｍｓ以下か否かを判定
し、Ｔvaci＞１００ｍｓであれば、ステップＳ１６で現
在のＴvaciから１００ｍｓを差し引いて新たなＴvaciと
し、ステップＳ２０に進む。Ｔvaci≦１００ｍｓであれ
ば、スロットル開度の初期設定が完了したと判断し、ス
テップＳ１５でイニシャライズ終了フラグを「１」にセ
ットしてステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、
マイコン１１内のパルス出力レジスタにバキュームバル
ブ出力パルス幅Ｔvac（最初はＴvaci）と、大気解放用
ソレノイドバルブ出力パルス幅Ｔventを書き込む。これ
により負圧式スロットルアクチュエータのバキュームバ
ルブと大気開放用ソレノイドバルブが駆動回路１２を介
して駆動制御され、不図示のスロットル弁の開度が調節
され、その開度に応じた車速が得られる。

【００１８】ステップＳ１０でイニシャライズ終了フラ
グが「１」と判定されると、スロットル開度の初期設定
が既に終了していると判断してステップＳ１１以降のフ
ィードバック制御を行う。まずステップＳ１１では、目
標車速Ｖsprと実車速Ｖspとに基づいて両者を一致させ
るための目標駆動力補正値を演算する。ここでは、公知
の線形制御手法であるモデルマッチング手法と、近似ゼ
ロイング手法とを用いて目標駆動力補正値Ｔfbを演算す
る。制御対象の伝達特性をパルス伝達関数Ｐ（ｚ^-1）と
おくと、補償器の部分は図４のようになる。ｚは遅延演
算子であり、ｚ^-1を乗ずると１サンプル前の値となる。
Ｃ₁（ｚ^-1），Ｃ₂（ｚ^-1）は近似ゼロイング手法による
補償器であり、外乱やモデル化誤差による影響を抑える
ためのものである。Ｃ₃（ｚ^-1）はモデルマッチング手
法による補償器であり、制御対象の応答特性を規範モデ
ルＨ（ｚ^-1）の特性に一致させるためのものである。

【００１９】目標加速度を入力、実車速を出力とする部
分を制御対象とおくと、制御対象の伝達特性であるパル
ス伝達関数Ｐ（ｚ^-1）は、積分要素Ｐ₁（ｚ^-1）と、無
駄時間要素Ｐ₂（ｚ^-1）＝ｚ^-2との積でおくことができ
る。積分要素Ｐ₁（ｚ^-1）は、

【数３】Ｐ₁（ｚ^-1）＝Ｔ・ｚ^-1／（１−ｚ^-1）ただし、Ｔはサンプル周期（１００ｍｓ）で表される。
このとき、Ｃ₁（ｚ^-1），Ｃ₂（ｚ^-1）は次式で演算され
る。

【数４】Ｃ₁（ｚ^-1）＝（１−γ）・ｚ^-1／（１−γ・ｚ^-1）Ｃ₂（ｚ^-1）＝（１−γ）・（１−ｚ^-1）／｛Ｔ・（１
−γ・ｚ^-1）｝ただし、Ｃ₂＝Ｃ₁／Ｐ₁，γ＝exp（−Ｔ／Ｔb），Ｔbは
時定数制御対象の無駄時間を無視して規範モデルを時定数Ｔa
の一時ローパスフィルタとすると、Ｃ₃は下記の定数と
なる。

【数５】Ｃ₃＝Ｋ＝｛１−exp（−Ｔ／Ｔa）｝／Ｔ

【００２０】以上から、ステップＳ１１では、次式によ
り図４に示すｙ2，ｙ3，ｙ1の演算を行う。ただし、デ
ータｙ(k-1)は、ｙ(k)に体する１サンプル周期前のデー
タを示している。

【数６】ｙ2(k)＝γ・ｙ2(k-1)＋（１−γ）・ｙ1(k-1) ｙ3(k)＝γ・ｙ3(k-1)＋（１−γ）／Ｔ・Ｖsp(k) −（１−γ）／Ｔ・Ｖsp(k-1) ｙ1(k)＝Ｋ・（Ｖspr(k)−Ｖsp(k)）−ｙ3(k)＋ｙ2(k-
2) ｙ1(k)は目標加速度であり、マイコン１１は、ｙ1(k)に
基本車重Ｍを乗じて、

【数７】Ｆorfb(k)＝ｙ1(k)・Ｍにより目標駆動力補正値Ｆorfbを演算する。

【００２１】ステップＳ１２では、目標駆動力初期値Ｆ
oriに目標駆動力補正値Ｆorfbを加算して総目標駆動力
Ｆorを演算する。ステップＳ１３では、目標エンジント
ルクＴerを次式により演算する。

【数８】Ｔer＝（Ｆor・Ｒt）／（Ｇｍ・Ｇｆ）また、図３に示すような予めメモリに記憶されたエンジ
ン非線形特性データマップを用いて、目標エンジントル
クＴerとエンジン回転速度Ｎｅとから目標スロットル開
度Ｔvorを演算する。

【００２２】次いでステップＳ１９では、例えばＰＩＤ
制御などの公知の制御手法を用いて、スロットル開度偏
差Δ（目標開度Ｔvor−実開度Ｔvo）に基づいて負圧式
スロットルアクチュエータ３４のバキュームバルブおよ
び大気開放用ソレノイドバルブへの各出力パルス幅（Ｔ
vac，Ｔvent）を演算する。次いで上述したステップＳ
２０に進み、マイコン１１内のパルス出力レジスタにバ
キュームバルブ出力パルス幅Ｔvacと、大気解放用ソレ
ノイドバルブ出力パルス幅Ｔventを書き込む。

【００２３】なお、ステップＳ９でＡＳＣＤ作動フラグ
がオフと判定された場合、およびステップＳ２でキャン
セルスイッチ２５またはブレーキスイッチ２６がオンさ
れた場合には、定速走行制御を解除すべくステップＳ１
７に進む。ステップＳ１７では各フラグや変数を初期化
し、ステップＳ１８では電源遮断回路１３をオフしてリ
ターンする。

【００２４】以上の手順によれば、ほぼ平坦な道路を走
行中にドライバーがメインスイッチ２１をオンし、次い
でセットスイッチ２２をオンすると、定速走行制御が開
始される。このとき、予めメモリに記憶されたデータマ
ップから、セットスイッチオン時の車速で平坦路を一定
走行するために必要な目標駆動力初期値Ｆoriが求めら
れ、それに見合うスロットル開度にスロットル弁がフィ
ードフォワード制御される。したがって、セットスイッ
チ操作後、即座にアクチュエータ３４によりスロットル
弁が開かれることになり、車速のアンダーシュートが最
低限に抑制される。

【００２５】フィードフォワード制御終了後、車速偏差
に基づいて演算された目標駆動力補正値（走行抵抗の変
化分に相当）Ｆorfbが求められ、これが目標駆動力初期
値Ｆoriに加算されて総目標駆動力Ｆorが求められる。
この総目標駆動力Ｆorから、図３に示すエンジン非線形
特性データマップを用いて目標スロットル開度Ｔvorが
算出され、スロットル開度のフィードバック制御が行わ
れる。

【００２６】図５（ａ）はフィードバック制御時におけ
る非線形補償用データマップを、図５（ｂ）は（ａ）に
対応するエンジンの非線形データをそれぞれ示してい
る。なお、これらのデータは、ともにエンジンが所定回
転速度で回転しているときのものである。図５におい
て、本実施例では、上記演算された総目標駆動力Ｆorか
ら目標スロットル開度Ｔvorが求められ、この開度Ｔvor
となるように実スロットル開度Ｔvoが制御され、これに
より実駆動力Ｆo（＝Ｆor）が得られる。このように、
エンジンの非線形特性は常に逆補正されて目標駆動力に
対する実駆動力の特性は線形化される。この線形化作用
により、線形フィードバック手法に基づいた車速制御補
償器が効果的に作用し、実車速の目標車速からの逸脱を
最小限に抑制できる。特に本実施例では、目標駆動力初
期値Ｆoriに目標駆動力補正値Ｆorfbを加算して総目標
駆動力Ｆorを求め、このＦorから図５のマップを用いて
目標スロットル開度Ｔvorを求めるようにしたので、エ
ンジン非線形データを用いたことによる非線形補償の効
果を十分に活かすことができ、より高精度な車速応答性
能が得られる。

【００２７】因みに上述した（１），（２）の従来例を
単に組合せた場合には、目標駆動力補正値Ｆorfbから図
５のデータマップに基づいてスロットル開度補正値Ｔvo
rfbが求められ、この補正値Ｔvorfbを実スロットル開度
初期値Ｔvoiに加算して目標スロットル開度Ｔvorが求め
られる。この場合、スロットル開度初期値Ｔvoiは一定
であるので、フィードバック制御時には、目標駆動力補
正値Ｆorfbの分しかエンジン非線形データによる非線形
補償効果が得られない。このため、必要な目標駆動力を
得るために必要なスロットル開度Ｔvorが得られず、本
実施例と比べて車速応答性能が低下する。

【００２８】また、特に本実施例では、線形フィードバ
ック手法としてモデルマッチング手法を用いているの
で、走行条件に拘らず車速を規範モデルに沿って制御す
ることができ、高精度の車速応答特性が得られる。加え
て近似ゼロイング手法を併用しているので、道路勾配の
変化や車両重量の変化等の外乱による車速への影響も最
小限に低減できる。

【００２９】図６は計算機シミュレーションによる定速
走行制御時の車速の時間的変化を示すもので、（ａ）が
上述した（１），（２）の従来例を単に組合せた場合
を、（ｂ）が本実施例によるものをそれぞれ示してい
る。双方とも目標車速を１００ｋｍ／ｈとし、走行中に
道路勾配が０％→＋６％→０％と変化した場合を示して
いる。従来制御方式では、勾配の変り目に車速が目標車
速から大きく離れて目標車速に復帰するのも遅く、さら
にアンダーシュート時とオーバーシュート時とで特性が
大きく異なっているのが分かる。これに対して本実施例
の制御方式では、非線形補償が随時効果的に働くので、
勾配の変り目でも車速が目標車速から大きく離れること
がなく、目標車速に復帰するのも速い。さらにアンダー
シュート時もオーバーシュート時も略同一の特性となっ
ている。

【００３０】以上の実施例の構成において、定速走行コ
ントロールユニット１０のマイコン１１が目標駆動力初
期値演算手段，補正値演算手段，目標駆動力演算手段，
目標スロットル開度演算手段および禁止手段を、マイコ
ン１１，駆動回路１２およびスロットルアクチュエータ
３４がスロットル開度制御手段をそれぞれ構成する。

【００３１】上述した実施例では、定速走行制御開始時
の目標駆動力初期値Ｆoriを、平坦走行時の走行抵抗値
として予めメモリに記憶されたデータマップから求めた
が、例えばこの種のデータマップを用いず、車体加速度
Ａvと実駆動力Ｆoとから走行抵抗Ｒを推定演算し、これ
を目標駆動力初期値Ｆoriとして設定してもよい。これ
を実現するには、図２のフローチャートのステップＳ５
において次の演算を行えばよい。

【数９】Ｆo＝Ｔe・Ｇm・Ｇf Ｒ＝Ｆo−Ｍ・Ａv Ｆori＝Ｒここで、Ｔeは実エンジントルクであり、実スロットル
開度とエンジン回転速度とからエンジン非線形特性デー
タマップを用いて求められる。またＭは車重、Ｇmはミ
ッションギア比、Ｇfはファイナルギア比である。

【００３２】これによれば、例えば登り坂で定速走行制
御を開始した場合でも、その勾配抵抗を含む全走行抵抗
値Ｒに一致した目標駆動力初期値が得られ、それに見合
ったスロットル初期位置までスロットル開度がフィード
フォワード制御される。したがって、道路勾配に拘らず
定速走行開始直後の車速のアンダーシュートを最低限に
抑制できる。また、フィードフォワード制御終了後、車
速偏差によって演算される目標駆動力補正値Ｆorfbが上
述の目標駆動力初期値Ｆoriに加算されて総目標駆動力
が演算され、これに基づいてスロットル開度がフィード
バック制御されるので、先の実施例と比べてより高精度
な車速応答性能が得られる。

【００３３】なお以上では、フィードバック制御時にモ
デルマッチング手法と近似ゼロイング手法を併用した例
を示したが、モデルマッチング手法のみでもよく、また
他の制御手法を用いてもよい。さらに、スロットル開度
アクチュエータは負圧式アクチュエータに限定されず、
例えばＤＣモータを用いたものや他の方式のアクチュエ
ータでもよい。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、定速走行制御
開始時には、そのときの走行抵抗に相当する目標駆動力
初期値から演算された初期目標スロットル開度となるよ
うに実スロットル開度を制御し、その後は、目標駆動力
初期値に走行抵抗の変化分に相当する目標駆動力補正値
を加算して総目標駆動力を求め、この総目標駆動力から
演算されるフィードバック制御用目標スロットル開度と
なるように実スロットル開度を制御するようにしたの
で、定速走行制御開始時の車速のアンダーシュートが抑
制できるとともに、その後のフィードバック制御は、エ
ンジン非線形データを用いたことによる非線形補償効果
を十分利用することができ、高精度の車速制御性能を得
ることが可能となる。請求項２の発明によれば、定速走
行制御開始時における初期スロットル開度制御が完了す
るまでフィードバック制御を禁止するようにしたので、
定速走行制御開始時の車速のアンダーシュートをより一
層抑制できる。請求項３の発明によれば、フィードバッ
ク制御時の補正値演算手法として、予め決められた規範
モデルの応答特性に従って車両の実車速が目標車速に近
づくように目標駆動力補正値を演算するモデルマッチン
グ手法を用いたので、より精度の高い車速制御特性が得
られる。請求項４の発明によれば、定速走行制御開始時
の実車速に基づいて平坦走行時の走行抵抗に相当する目
標駆動力初期値を演算するようにしたので、平坦走行時
に定速走行を開始した場合のアンダーシュートが防止で
きる。請求項５の発明によれば、車両の実加速度と実駆
動力とに基づいて、勾配抵抗を含む全走行抵抗に相当す
る目標駆動力初期値を演算するようにしたので、道路勾
配に拘らず定速走行開始直後の車速のアンダーシュート
を最低限に抑制できるとともに、フィードバック制御時
にもより高精度な車速応答性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両用定速走行制御装
置の全体構成を示すブロック図。

【図２】実施例の動作を説明するフローチャート。

【図３】スロットル開度を求めるためのエンジン非線形
特性データマップを示す図。

【図４】車速フィードバック補償器の構成図。

【図５】目標駆動力に対する実駆動力の線形化補償を説
明する説明図。

【図６】計算機シミュレーションによる定速走行制御時
の車速変化を示す図であり、（ａ）が従来の制御方式に
よるデータを、（ｂ）が一実施例の制御方式によるデー
タをそれぞれ示す。

【符号の説明】

１０定速走行コントロールユニット１１マイコン１２スロットルアクチュエータ駆動回路２１メインスイッチ２２セットスイッチ２５キャンセルスイッチ２６ブレーキスイッチ３１車速センサ３２スロットルセンサ３３クランク角センサ３４負圧式スロットルアクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 31/00 F02D 29/02 301 F02D 41/00 - 41/40 F02D 45/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】定速走行制御開始時の走行抵抗に相当す
る目標駆動力初期値を演算する目標駆動力初期値演算手
段と、車両の実車速と目標車速に基づいて、該実車速を目標車
速に一致させるための走行抵抗の変化分に相当する目標
駆動力補正値を演算する補正値演算手段と、前記演算された目標駆動力初期値に前記目標駆動力補正
値を加算して総目標駆動力を求める総目標駆動力演算手
段と、前記演算された目標駆動力初期値に基づいて該目標駆動
力初期値を得るための初期目標スロットル開度を演算す
るとともに、前記演算された総目標駆動力に基づいて該
総目標駆動力を得るためのフィードバック制御用目標ス
ロットル開度を演算する目標スロットル開度演算手段
と、定速走行制御開始時に、前記演算された初期目標スロッ
トル開度となるように実スロットル開度を制御する初期
スロットル開度制御を行った後、前記補正値演算手段，
総目標駆動力演算手段および目標スロットル開度演算手
段を繰り返し作動させ、前記フィードバック制御用目標
スロットル開度となるように実スロットル開度をフィー
ドバック制御するスロットル開度制御手段とを具備する
ことを特徴とする車両用定速走行制御装置。
【請求項２】定速走行制御開始時における前記初期ス
ロットル開度制御が完了するまで、前記フィードバック
制御を禁止する禁止手段を更に備えたことを特徴とする
請求項１に記載の車両用定速走行制御装置。
【請求項３】前記補正値演算手段は、予め決められた
規範モデルの応答特性に従って車両の実車速が目標車速
に近づくように前記目標駆動力補正値を演算するモデル
マッチング演算手段であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の車両用定速走行制御装置。
【請求項４】前記目標駆動力初期値演算手段は、定速
走行制御開始時の実車速に基づいて平坦走行時の走行抵
抗に相当する目標駆動力初期値を演算することを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載の車両用定速走行制
御装置。
【請求項５】前記目標駆動力初期値演算手段は、車両
の実加速度と実駆動力に基づいて、勾配抵抗を含む全走
行抵抗に相当する目標駆動力初期値を演算することを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用定速走
行制御装置。