JP2003291687A - 車両の速度制御装置 - Google Patents
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Abstract
容易にし、車両やエンジン機種を変更する際の開発効率
を向上することができる車両の速度制御装置を提供す
る。 【解決手段】 車両の速度制御装置は、速度制御の実行
可否を判断するオートクルーズECU2と、車両の実車
速を目標車速に一致させるように速度制御を実行するエ
ンジンECU4とを備えている。速度制御に使用される
制御定数等の制御ロジックは全てオートクルーズECU
2の記憶部20が有しており、その内容は必要に応じて
オートクルーズECU2からエンジンECU4へCAN
6を通じて送信される。
Description
することができる車両の速度制御装置に関する。
コントロール)技術においては従来、速度制御用の電子
制御ユニット(以下、「オートクルーズECU」と表記
する。)とエンジン制御用の電子制御ユニット(以下、
「エンジンECU」と表記する。)との協働により制御
がなされている。これら2つのECUは個々に制御ロジ
ックの異なる機能を有しており、例えばオートクルーズ
ECUはその速度制御機能を作動させるべきか否かの判
断を主として行い、一方、エンジンECUはオートクル
ーズECUから作動信号を受けて車両を定速に制御する
べくエンジン制御等を行っている。この際、オートクル
ーズECUからエンジンECUに目標車速等の指令信号
が送信され、エンジンECUは、受け取った指令信号を
PID制御等により適宜処理して実際の操作量を出力す
る。ここでの操作量としては例えば、燃料噴射量を制御
するアクチュエータの作動量や、補助ブレーキ装置の作
動量等を挙げることができ、エンジンECUはこれら操
作量に応じてエンジントルクを一定に制御したり、ある
いは車速の上昇を抑えたりして速度制御する。
態様で速度制御を行う場合、その速度制御装置が搭載さ
れる車両の変更やエンジンの機種変更に伴い制御ロジッ
クを変更する必要が生じたとき、オートクルーズECU
およびエンジンECUの両方の内容を変更する必要があ
るため変更作業が煩雑であり、開発効率が悪いという問
題がある。
る制御ロジックの変更を容易にし、車両やエンジン機種
を変更する際の開発効率を向上することができる車両の
速度制御装置の提供を課題としたものである。
装置(請求項1,4)は、車両を速度制御する際に使用
される全ての制御定数を記憶した第1制御手段と、この
第1制御手段から通信回線手段を通じて制御定数を受信
して車両制御を行う第2制御手段とを備えることで課題
を解決している。すなわち、速度制御に必要な制御定数
を第1制御手段のみが有することとなり、車両やエンジ
ン機種の変更の際に2つの制御手段が有する制御ロジッ
クを合わせて変更する必要がなくなる。
の制御定数が第1制御手段から第2制御手段へ送信され
る場合と、その都度、制御に必要となる制御変数のみが
第1制御手段から第2制御手段へ送信される場合とが含
まれる。なお速度制御装置はその他の構成として実車速
検出手段および目標車速設定手段(または上限車速設定
手段)を備えているが、これらは第1制御手段または第
2制御手段のいずれに接続されていてもよい。
速(または上限車速)との間の偏差に基づいて車両制御
に使用される制御定数を決定し、この決定した制御定数
のみを第2制御手段に送信する態様とすることが好まし
い(請求項2,5)。この場合、通信回線手段は必要最
小限の情報のみを通信すればよく、その分、通信回線の
混雑が抑制される。
(または上限車速設定手段)がいずれも第1制御手段に
接続されている場合、第1制御手段にて実車速と目標車
速(または上限車速)との間の偏差が算出される態様が
好ましい(請求項3,6)。この場合、実車速と目標車
速(または上限車速)の両方が通信回線を介して第1制
御手段から第2制御手段に送信される場合と比較して通
信回線の混雑が少なくなる。
第1制御手段から受信した制御定数を第1制御手段に返
信する返信手段を含み、また第1制御手段は、第2制御
手段に送信した送信制御定数と前記返信手段から返信さ
れた返信制御定数とを比較した結果、相互に一致しない
場合は送信制御定数を再送する再送手段を含んでいる
(請求項7)。この場合、ノイズ等により送信内容に影
響があったとしても、再送により送信内容の是正が可能
となる。
開度および燃料噴射量の少なくとも一方を制御すること
で車両制御を行うことが好ましい(請求項8)。この場
合、エンジン出力の制御をよりきめ細かく実行すること
で、速度制御の正確性が大きく高まる。
置を概略的に示している。この速度制御装置は図示しな
い車両に搭載されており、車両やエンジンの仕様に応じ
て適切に設計されている。一実施形態の速度制御装置は
2つの電子制御ユニットを備え、その1つは上述したオ
ートクルーズECU2(第1制御手段)であり、もう1
つはエンジンECU4(第2制御手段)である。これら
オートクルーズECU2およびエンジンECU4は各種
の電子回路を備えたハードウェアからなり、これらは車
両内通信回線(以下、「CAN」と表記する。)6を介
して相互に接続されている。
が装備されている。スイッチ類8は例えば車両の運転席
から操作可能な位置に配設されており、このスイッチ類
8はオートクルーズECU2に接続されている。なおス
イッチ類8には、例えばオートクルーズコントロール用
のメインスイッチや目標車速設定スイッチ等が含まれ
る。メインスイッチは速度制御を有効にしたり、または
速度制御をキャンセルしたりする目的で操作される。ま
た目標車速設定スイッチは、例えば定速走行時の車速を
具体的な数値(平均時速等)で入力可能なものとなって
おり、その操作により運転者が所望の目標車速を設定す
ることができる(目標車速設定手段)。
おり、この車速センサ10もまたオートクルーズECU
2に接続されている。オートクルーズECU2は車速セ
ンサ10からの検出信号に基づき実際の走行車速を検出
することができる(実車速検出手段)。図示されていな
いエンジンは、例えば電子制御式の燃料噴射装置を装備
しており、上述のエンジンECU4は燃料噴射装置を含
めたエンジンの作動を制御する機能を有している。この
ためエンジンECU4は燃料噴射量の制御アクチュエー
タ12に接続されており、この制御アクチュエータ12
ではエンジンECU4からの指令信号に基づいて実際の
燃料噴射量が制御されるものとなっている。
装備されており、この補助ブレーキ装置14もまたエン
ジンECU4によりその作動を制御されている。補助ブ
レーキ装置14には例えば、排気ブレーキやエンジンブ
レーキ補助システム(名称:パワータード)等が含まれ
る。なおエンジンブレーキ補助システムとは、エンジン
圧縮行程で圧縮空気を排出することにより、それまでの
圧縮仕事をエンジンブレーキ力として働かせるものであ
る。
えており、この判断部16にてオートクルーズコントロ
ール、つまり速度制御を実行可能であるか否かを判断す
ることができる。その他にオートクルーズECU2は演
算部18および記憶部20を備えており、このうち演算
部18にて制御上の各種演算処理を行うことができる。
また記憶部20には速度制御に必要な制御定数やその他
の情報が記憶されており、その内容は必要に応じて適宜
読み出しや書き換えが可能となっている。
部24を備えており、このうち制御部22により上述の
制御アクチュエータ12や補助ブレーキ装置14の制御
が実行されるものとなっている。また記憶部24には一
定量の情報が記憶されており、その内容は適宜読み出し
や書き換えが可能となっている。以下、一実施形態の速
度制御装置による制御の内容について具体的な制御例を
挙げて説明する。
2およびエンジンECU4がそれぞれ実行する制御ルー
チンの一例を示している。先ず、オートクルーズECU
2は速度制御するべき条件が成立したか否かを判断し
(ステップS11)、その結果、成立していなければ
(No)そのまま制御ルーチンをリターンする。この判
断は上述のように判断部16にて行われ、判断部16は
スイッチ類8に対する操作状況等からその判断を行う。
べくオートクルーズ関連のスイッチ類8を操作し、さら
にその他の条件(車速条件やブレーキ操作条件等)が全
て整うと、判断部16において速度制御を実行するべき
条件が成立したものと判断される(ステップS11=Y
es)。この段階で、オートクルーズECU2には目標
車速や実車速等の必要な情報が入力されている。
と判断すると、オートクルーズECU2は次に目標車速
と実車速との偏差や制御定数、その他の必要な情報(成
立信号)をエンジンECU4にCAN6を通じて送信す
る(ステップS12)。ここで使用される制御定数とし
ては、いわゆるPID定数(比例ゲイン、積分ゲイン、
微分ゲイン等)を挙げることができ、これらPID定数
は目標車速と実車速との間の偏差に基づいて演算部18
により決定される。この第1の制御例では、オートクル
ーズECU2はここで決定したPID定数のみを目標車
速とともにエンジンECU4に送信する。
ように、オートクルーズECU2から成立信号を受信し
たか否かを判断し(ステップS21)、受信していない
とき(No)はそのままルーチンをリターンする一方、
上述のようにPID定数や目標車速等の信号を受信する
と(Yes)、その情報を元に車両制御、つまり定速制
御を実行する(ステップS22)。
のように制御アクチュエータ12の作動を制御してエン
ジンの出力を一定に保持したり、あるいは補助ブレーキ
装置14を自動的に働かせたりすることで実車速を目標
車速に合致(定速走行維持)させるものである。上述し
た第1の制御例によれば、速度制御を実行する条件が成
立したときだけオートクルーズECU2からエンジンE
CU4に信号が送信されるので、CAN6の通信負荷や
回線混雑を好適に避けることができる。またエンジンE
CU4には必要な信号(目標車速、車速偏差に応じたP
ID定数等)だけが送信されるため、エンジンECU4
の記憶容量も少なくてよい。
がオートクルーズECU2に接続されており、かつ、オ
ートクルーズECU2において実車速と目標車速との間
の偏差が算出されてこの偏差のみがエンジンECU4に
送信されているため、CAN6の通信負荷や回線混雑を
より一層抑制することができる。特に一実施形態の速度
制御装置によれば、PID定数等の制御定数がオートク
ルーズECU2だけに記憶されているため、車両やエン
ジン機種の変更の際にオートクルーズECU2の制御ロ
ジックの変更を行うだけでよく、制御系の開発効率を大
幅に向上することができる。
制御例について説明する。上述のエンジンECU4は返
信部26をさらに備えており、この返信部26はオート
クルーズECU2から送信された目標車速と実車速との
偏差やPID定数等(送信制御定数)の内容を返信、つ
まりCAN6を通じてエコーバックする機能を有してい
る(返信手段)。
U2は比較部28を備えており、この比較部28ではエ
ンジンECU4に対して送信した送信制御定数の内容と
エンジンECU4からエコーバックされた目標車速やP
ID定数等(返信制御定数)の内容とが比較される。例
えばエンジンECU4が受け取った信号がノイズ等の影
響を受けていると、オートクルーズECU2が送信した
送信制御定数等の内容とエンジンECU4から返信され
た変身制御定数等の内容とが相互に不一致となる場合が
ある。このため比較部28にて比較した結果、その内容
が相互に不一致であるとき、オートクルーズECU2は
前回送信した送信制御定数をエンジンECU4に再送信
する(再送手段)。
ーズECU2とエンジンECU4との間で行うことによ
り、ノイズ等による符号誤りが抑制される。なお返信お
よび再送信は1回だけ行ってもよいし、ノイズ等の影響
がなくなるまで繰り返し行ったり、あるいは適宜回数行
ったりしてもよい。また第2制御例において、予め送信
制御定数について許容できる規定範囲を設けておき、そ
の内容が規定範囲外の値である場合は、その規定範囲内
の値で速度制御を実行するようにしてもよい。かかる構
成とすれば、ノイズ等による符号誤りがあったとしても
不適切なエンジン制御が行われることはない。
U2が車速偏差に応じたPID定数のみをエンジンEC
U4に送信するものとしているが、オートクルーズEC
U2は、例えば車両のメインスイッチ(キースイッチ)
が投入されると同時に全ての制御定数をまとめてエンジ
ンECU4に送信することもできる。この場合、エンジ
ンECU4に車速センサが接続され、また、オートクル
ーズECU2は制御中に目標車速だけをエンジンECU
4に送信し、そして、エンジンECU4は受信した目標
車速と車速センサによる実車速との偏差に応じて適宜P
ID定数を決定する。
料噴射量の制御により速度制御を実行するものとしてい
るが、エンジンECU4はエンジンスロットル開度を制
御して速度制御を行ってもよいし、あるいは燃料噴射量
およびスロットル開度の両方を制御して速度制御を行っ
てもよい。この場合、制御アクチュエータ12にはスロ
ットル開度を調節可能なスロットルアクチュエータが含
まれており、スロットルアクチュエータはエンジンEC
U4により作動を制御される。このように、エンジンE
CU4が燃料噴射制御の他にスロットル開度制御を合わ
せて行うことにより、車両の速度制御がより正確に行わ
れ、また応答性が一層高いものとなる。
ッチ類8および車速センサ10はオートクルーズECU
2に接続されているが、これらはエンジンECU4に接
続されていてもよい。この場合、目標車速の設定や実車
速の検出はエンジンECU4が行い、これらをオートク
ルーズECU2に送信するようにして、オートクルーズ
ECU2で定速走行制御の可否判断を行う構成としても
よい。
制御装置を定速走行制御に適用することとしたが、これ
に限定されるものではなく、本発明は車両の最高速度を
制御する車速制限制御にも適用することができる。すな
わち、車速センサにより検出される車両の実車速と上限
車速設定スイッチにより乗員が設定する上限車速とに基
づいて車速を制限するべき条件が成立したか否かを判断
し、成立したと判断したときに成立信号を出力する車速
制限ECU(第1制御手段)と、車速センサにより検出
される実車速を上限車速以下に制限するべく車両制御を
行うエンジンECU(第2制御手段)とがCAN(通信
回線)で接続されており、車速制限ECUの記憶部に上
記車両制御に使用される全ての制御定数が記憶されて、
車速制限ECUから通信回線を通じて成立信号および制
御定数を受信したときに、エンジンECUが上記車両制
御を行う構成としても、本発明を定速走行制御に適用し
た場合と同様に車両やエンジン機種の変更の際に車速制
限ECUの制御ロジックだけを変更すればよく、開発効
率を大幅に向上することができる。
合でも、車速制限ECUが実車速と上限車速との偏差に
基づいて車両制御に使用される制御定数を決定するとと
もに、決定された制御定数のみをエンジンECUに送信
することとすれば、CANの通信負荷や回線混雑を好適
に避けることができる。さらに、車速センサおよび上限
車速設定スイッチをいずれも車速制限ECUに接続する
構成とすれば、CANの通信負荷や回線混雑をより一層
抑制することができる。すなわち、車速センサおよび上
限車速設定スイッチがエンジンECUに接続されている
場合は、実車速情報および上限車速情報をエンジンEC
UからCANを介して車速制限ECUに送信する必要が
あるものの、車速センサおよび上限車速設定スイッチが
いずれも車速制限ECUに接続されていれば、実車速情
報および上限車速情報を車速制限ECUに送信する必要
はなく、その分CANの通信負荷や回線混雑を抑制でき
る。
た位置実施形態のみに制約されず、その具体的な構成は
各種の態様に変更することができる。また、「オートク
ルーズECU」や「エンジンECU」等の名称はあくま
で例示であり、これらの構成は実質的な機能が同一であ
るものに置き換えることができる。
1,4)、制御ロジック変更の際の対応が容易であるた
め開発効率が高く、きわめて実用性に優れたものとな
る。また速度制御に必要な制御定数のみが第2制御手段
に送信されるため(請求項2,5)、通信回線の混雑抑
制とともに制御の応答性をも高めることができる。
段にて収集可能であれば(請求項3,6)、通信回線の
混雑がより抑制され、制御の正確性も向上する。また第
1制御手段と第2制御手段との間で相互に通信内容の照
合・確認が可能であれば(請求項7)、ノイズ等の影響
を排除して精密な制御の実効性が確保される。
により実施されていれば(請求項8)、より正確な速度
制御が可能となる。
した図である。
のフローチャートである。
ーチャートである。
Claims (8)
- 【請求項1】 車両を速度制御するべき条件が成立した
と判断したとき成立信号を出力する第1制御手段と、 車両の実車速を検出する実車速検出手段と、 車両の目標車速を設定する目標車速設定手段と、 前記実車速検出手段により検出される実車速を前記目標
車速設定手段により設定された目標車速に一致させるべ
く車両制御を行う第2制御手段と、 前記第1制御手段と前記第2制御手段との間を情報伝達
可能に接続する通信回線手段とを備えた車両の速度制御
装置において、 前記第1制御手段は前記車両制御に使用される全ての制
御定数を記憶しており、 前記第2制御手段は、前記第1制御手段から前記通信回
線手段を通じて前記成立信号および前記制御定数を受信
したとき前記車両制御を行うことを特徴とする車両の速
度制御装置。 - 【請求項2】 前記第1制御手段は、前記実車速と前記
目標車速との間の偏差に基づき前記車両制御に使用され
る制御定数を決定し、この決定した制御定数のみを前記
第2制御手段に送信することを特徴とする請求項1に記
載の車両の速度制御装置。 - 【請求項3】 前記実車速検出手段および前記目標車速
設定手段はいずれも前記第1制御手段に接続されてお
り、前記第1制御手段にて前記実車速と前記目標車速と
の間の偏差が算出されることを特徴とする請求項1また
は2に記載の車両の速度制御装置。 - 【請求項4】 車両の実車速を検出する実車速検出手段
と、 車両の上限車速を設定する上限車速設定手段と、 前記実車速検出手段による実車速と前記上限車速設定手
段による上限車速とに基づいて、車速を制限するべき条
件が成立したと判断したとき成立信号を出力する第1制
御手段と、 前記実車速検出手段により検出される実車速を前記上限
車速設定手段により設定された上限車速以下に制限する
べく車両制御を行う第2制御手段と、 前記第1制御手段と前記第2制御手段との間を情報伝達
可能に接続する通信回線手段とを備えた車両の速度制御
装置において、 前記第1制御手段は前記車両制御に使用される全ての制
御定数を記憶しており、 前記第2制御手段は、前記第1制御手段から前記通信回
線手段を通じて前記成立信号および前記制御定数を受信
したとき前記車両制御を行うことを特徴とする車両の速
度制御装置。 - 【請求項5】 前記第1制御手段は、前記実車速と前記
上限車速との間の偏差に基づき前記車両制御に使用され
る制御定数を決定し、この決定した制御定数のみを前記
第2制御手段に送信することを特徴とする請求項4に記
載の車両の速度制御装置。 - 【請求項6】 前記実車速検出手段および前記上限車速
設定手段はいずれも前記第1制御手段に接続されてお
り、前記第1制御手段にて前記実車速と前記上限車速と
の間の偏差が算出されることを特徴とする請求項4また
は5に記載の車両の速度制御装置。 - 【請求項7】 前記第2制御手段は、受信した前記制御
定数を前記第1制御手段に返信する返信手段を含み、 前記第1制御手段は、前記第2制御手段に送信した送信
制御定数と前記返信手段から返信された返信制御定数と
を比較した結果、相互に一致しない場合は前記送信制御
定数を再送する再送手段を含むことを特徴とする請求項
1から6のいずれかに記載の車両の速度制御装置。 - 【請求項8】 前記第2制御手段はエンジンスロットル
開度および燃料噴射量の少なくとも一方を制御すること
で前記車両制御を行うことを特徴とする請求項1から7
のいずれかに記載の車両の速度制御装置。
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