JP2005297899A - 車速制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】運転者の意図しない制御を排し、運転者の負荷を軽減可能な車速制御装置を提供する。
【解決手段】アクセル踏み込み量を検出するアクセル量検出手段と、少なくともアクセル踏み込み量に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、自車の前を走行する先行車の走行状態を検出する先行車状態検出手段(S11,S12)と、自車の加速特性を検出する自車特性検出手段(S16)と、先行車の走行状態が定速走行中又は加速走行中である場合であって、自車の加速特性が大きいと検出されたときには、目標加速度設定手段で設定された目標加速度を小さく補正し(S22)、先行車の走行状態が減速走行中である場合は、目標加速度設定手段で設定した目標加速度を補正しない加速度補正手段(S30)と、目標加速度に基づいて車速を制御する車速制御手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】図8
【解決手段】アクセル踏み込み量を検出するアクセル量検出手段と、少なくともアクセル踏み込み量に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、自車の前を走行する先行車の走行状態を検出する先行車状態検出手段(S11,S12)と、自車の加速特性を検出する自車特性検出手段(S16)と、先行車の走行状態が定速走行中又は加速走行中である場合であって、自車の加速特性が大きいと検出されたときには、目標加速度設定手段で設定された目標加速度を小さく補正し(S22)、先行車の走行状態が減速走行中である場合は、目標加速度設定手段で設定した目標加速度を補正しない加速度補正手段(S30)と、目標加速度に基づいて車速を制御する車速制御手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】図8
Description
本発明は、運転者の意図する車速に車両を制御する車速制御装置に関するものである。
運転者の負担軽減を目的として、車速指令信号に基づいてスロットル開度、変速比等を制御して車速を制御する車速制御装置が従来より広く知られている。
例えば、特許文献1では、アクセル開度及び車速から車両の目標駆動力を算出して、この目標駆動力に基づいて目標エンジントルクを算出し、その目標エンジントルクに基づいて目標スロットル開度を算出して、スロットル弁を駆動している。そして、加速操作と減速操作との繰り返し頻度、より具体的には、前回のアクセル操作から所定時間内のブレーキ操作の発生頻度を検出し、頻度が大であるときは、低トルク要求条件であると判断して、目標駆動力を減少側に補正している。
特開平9−228867号公報
しかし、前述した従来の車速制御装置は、所定時間内においてアクセル操作頻度よりもブレーキ操作頻度が高いと判断された場合には目標駆動力(目標加減速度)を減少側に補正するというものである。そのため、例えば、先行車がブレーキ操作を繰り返して減速したために、それに合わせて自車の運転者もブレーキ操作を繰り返すような場合であっても、従来の車速制御装置では目標駆動力が減少側に補正されてしまう。その結果、運転者の意図(好み)に反して制御されてしまうので、運転者は再度目標駆動力(目標加減速度)までアクセルを操作しなければならず、運転者の負荷が増加するという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、運転者の意図しない制御を排し、運転者の負荷を軽減可能な車速制御装置を提供することを目的としている。
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
本発明は、アクセル踏み込み量を検出するアクセル量検出手段(5)と、少なくとも前記アクセル踏み込み量に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定手段(31)と、自車の前を走行する先行車の走行状態を検出する先行車状態検出手段(320)と、自車の加速特性を検出する自車特性検出手段(ステップS16,S44)と、先行車の走行状態が定速走行中又は加速走行中である場合であって、自車の加速特性が大きいと検出されたときには、前記目標加速度設定手段で設定された目標加速度を小さく補正し、先行車の走行状態が減速走行中である場合は、前記目標加速度設定手段で設定した目標加速度を補正しない加速度補正手段(321)と、前記目標加速度に基づいて車速を制御する車速制御手段(40)と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、先行車の走行状態が定速走行中又は加速走行中である場合であって自車の加速特性が大きいと検出されたときには目標加速度を小さく補正し、先行車の走行状態が減速走行中である場合は、目標加速度を補正しないようにした。先行車が定速走行中又は加速走行中に先行車よりも自車の加速特性が大きい場合は、運転者の意図したよりも加速し過ぎてしまうので、運転者の負荷が増加してしまう。そこで、このようなときは、アクセル踏込量に対する加速特性を、加速が小さくなるように補正する。一方、先行車の走行状態が減速走行中である場合にも、加速特性を変更しては、運転者は再度目標駆動力(目標加減速度)までアクセルを操作しなければならず、運転者の負荷が増加してしまう。そこでこのような場合には、加速特性を変更しないようにしたのである。このようにすることで、先行車の影響を受けることなく、運転性の向上を図ることができたのである。
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明による車速制御装置の第1実施形態を示すシステム構成を示す図である。
(第1実施形態)
図1は本発明による車速制御装置の第1実施形態を示すシステム構成を示す図である。
制御開始スイッチ1は、車速制御を実行するか否かを検出する。スイッチオン状態の場合は、車速制御実行と判断する。スイッチオフの場合は、車速制御を停止する。
ブレーキスイッチ2は、ドライバーがブレーキを踏んでいるか否かを検出する。ブレーキを踏んでいる場合はオン状態となる。ブレーキを離している場合はオフ状態となる。
車間距離センサ3は、レーザや電波を利用したもので、反射波より先行車との車間距離La、相対速度検出値Vt、先行車認識フラグfLOCKを検出する。
ナビゲーションシステム4は、取込んでいる地図情報の内、道路情報(自動車専用道路か否か、車幅情報など)を車速制御ECU10へ出力する。
アクセル開度センサ5は、ドライバーのアクセル踏込み量APOを検出する。
車速センサ6は、タイヤの回転速度から車両の実車速aVSPを検出する。
エンジン回転速度センサ7は、エンジンの点火信号からエンジン回転速度aNEを検出する。
車速制御ECU10は、マイクロコンピューターとその周辺部品により構成され、制御周期(例えば10ms)毎に制御開始スイッチ1、ブレーキスイッチ2、車間距離センサ3、ナビゲーションシステム4、アクセル開度センサ5、車速センサ6、エンジン回転速度センサ7からの信号を取込んで、エンジンECU8、トランスミッションECU9に指令値を出力する。車速制御ECU10は、図1に示すように、マイクロコンピューターのソフトウェア形態により構成される制御開始判定部20、目標車速算出部30、車速制御部40、実変速比算出部50、駆動力分配部60を備えている。
車速制御ECU10は、スロットルとトランスミッションを用いることによって、車速を制御する。
エンジンECU8は、車速制御ECU10から出力されたエンジントルク指令値cTEをもとにスロットル開度を算出し、スロットルアクチュエータ81にスロットル開度信号を出力する。スロットルアクチュエータ81は、スロットル開度信号に従ってエンジンのスロットルバルブを調整する。
トランスミッションECU9は、車速制御ECU10から出力された変速比指令値cRATIOをもとに変速機の変速比を調整する。
続いて車速制御ECU10の各構成部について詳述する。
≪制御開始判定部20≫
制御開始判定部20の動作を図2に示したフローチャートに基づいて説明する。
制御開始判定部20の動作を図2に示したフローチャートに基づいて説明する。
ステップ1(図では、S1と略記する。以下同様)では、制御開始スイッチ1からの信号を取込んでスイッチがオン状態であるか、オフ状態であるかを判定する。オン状態である場合はステップ2へ進み、オフ状態である場合はステップ4へ進む。
ステップ2では、ブレーキスイッチ2からの信号を取込んでスイッチがオン状態であるか、オフ状態であるかを判定する。オン状態である場合はステップ4へ進み、オフ状態である場合はステップ3へ進む。
ステップ3では制御実行フラグfSTARTを1とし、以下のように車速制御を実行する。
ステップ4では制御実行フラグfSTARTを0とし、車速制御の停止処理を行う。例えば、ドライバーがブレーキを踏んでいる場合は、スロットル開度と変速比では目標車速tVSPに実車両の速度aVSPを追従させることができないのでフラグfSTARTを0として車速制御の停止処理を行う。
再び図1に戻る。制御開始判定部20から出力された制御実行フラグfSTARTは、エンジンECU8、トランスミッションECU9に入力される。
エンジンECU8は、制御実行フラグfSTARTが1の場合には車速制御実行状態と判定し、車速制御ECU10から出力されたエンジントルク指令値cTEに基づいたエンジントルクを出力するようにスロットルアクチュエータ81を制御する。一方、制御実行フラグfSTARTが0の場合には車速制御停止状態と判定し、アクセル踏込み量APOに応じたエンジントルクを出力するようにスロットルアクチュエータ81を制御する。
同様にトランスミッションECU9は、制御実行フラグfSTARTが1の場合には車速制御実行状態と判定し、車速制御ECU10から出力された変速比指令値cRATIOに変速比を設定する。一方、制御実行フラグfSTARTが0の場合には、車速制御停止状態と判定し、アクセル踏込み量APOと実車速aVSPに応じた変速比を設定する。
≪目標車速算出部30≫
目標車速算出部30は、図3に示すように目標加速度決定部31、目標加速度補正ゲイン算出部32、目標加速度補正処理部33、積分処理部34より構成され、制御実行フラグfSTART、実車速aVSP、アクセル踏込み量APO、ブレーキスイッチ信号、先行車認識フラグfLOCK、車間距離検出値La、相対速度検出値Vt、道路情報を取込み、目標車速tVSPを算出する。
目標車速算出部30は、図3に示すように目標加速度決定部31、目標加速度補正ゲイン算出部32、目標加速度補正処理部33、積分処理部34より構成され、制御実行フラグfSTART、実車速aVSP、アクセル踏込み量APO、ブレーキスイッチ信号、先行車認識フラグfLOCK、車間距離検出値La、相対速度検出値Vt、道路情報を取込み、目標車速tVSPを算出する。
目標加速度決定部31は、アクセル踏込み量APOと積分処理部34で算出された目標車速tVSPから図4に示すマップをもとに目標加速度tACCを決定する。図4に示されるように目標加速度tACCは、アクセル踏込み量が大きいほど大きくなる。また車速が高くなるほど走行抵抗は大きくなり、実現可能な加速度は小さくなることに対応するため、図4では同じアクセル踏込み量であれば、車速が高いほど、目標加速度は小さくなるように設定されている。
目標加速度補正ゲイン算出部32では、実車速aVSP、アクセル踏込み量APO、ブレーキスイッチ信号、先行車認識フラグfLOCK、車間距離検出値La、相対速度検出値Vt、道路情報を入力として、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを算出する。動作の詳細は後に説明する。
目標加速度補正処理部33では、目標加速度補正ゲインGain_hoseiをもとに目標加速度tACCを補正し、目標加速度補正値tACC_hoseiを算出する。動作の詳細は後に説明する。
積分処理部34は、制御実行フラグfSTART、実車速aVSP、目標加速度補正値tACC_hoseiをもとに目標車速tVSPを算出する。ここで図5を参照して積分処理部34の処理内容について説明する。制御実行フラグfSTARTが0の場合、つまり制御開始スイッチ1がオフ状態、またはブレーキを踏んでいる場合は、目標車速tVSPとtVSP前回値を実車速aVSPで初期化する(ステップ7)。制御実行フラグfSTARTが1の場合、つまり制御開始スイッチ1オン状態かつブレーキを踏んでいない場合は、tVSP前回値に目標加速度補正値tACC_hoseiを加算して目標車速tVSPとする。目標車速tVSP算出後、tVSP前回値を目標車速tVSPで更新する(ステップ6)。目標車速tVSPは車速制御部40に出力される。
≪目標加速度補正ゲイン算出部32≫
目標加速度補正ゲイン算出部32は、図6に示すように先行車加速度算出部320、目標加速度補正ゲイン設定部321より構成され、実車速aVSP、アクセル踏込み量APO、ブレーキスイッチ信号、先行車認識フラグfLOCK、車間距離検出値La、相対速度検出値Vt、道路情報を入力として、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを算出する。
目標加速度補正ゲイン算出部32は、図6に示すように先行車加速度算出部320、目標加速度補正ゲイン設定部321より構成され、実車速aVSP、アクセル踏込み量APO、ブレーキスイッチ信号、先行車認識フラグfLOCK、車間距離検出値La、相対速度検出値Vt、道路情報を入力として、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを算出する。
先行車加速度算出部320は、実車速aVSP、相対速度検出値Vt、先行車認識フラグfLOCKより先行車加速度pACCを算出する。
ここで図7に先行車加速度算出部320の構成を示す。
先行車加速度算出部320では、最初に車速aVSPに相対速度検出値Vtを加えることで先行車速度pVSPを算出する。次に時定数τLPFのローパスフィルタがかけられた微分演算にて先行車速度pVSPより先行車加速度pACCを算出する。微分演算部を構成する積分器は、先行車認識フラグfLOCKが0(先行車を認識していない状態)の場合は0で初期化される。先行車認識フラグfLOCKが1(先行車認識中)の場合は積分処理を実行する。
≪目標加速度補正ゲイン設定部321≫
目標加速度補正ゲイン設定部321の処理の流れを図8に示したフローチャートに基づいて説明する。
目標加速度補正ゲイン設定部321の処理の流れを図8に示したフローチャートに基づいて説明する。
ステップ11では、先行車認識フラグfLOCKをもとに先行車の有無を判定する。先行車有り(fLOCKが1)と判定した場合は、ステップ12へ進む。先行車無し(fLOCKが0)と判定した場合は、ステップ14へ進む。
ステップ12では、先行車加速度算出部320で算出された先行車加速度pACCにより先行車が加速中であるか減速中であるか判断する。先行車加速度pACCが0以上、つまり先行車が加速中または一定速の場合は、ステップ16へ進む。先行車加速度pACCが0未満、つまり先行車が減速中の場合は、ステップ13へ進む。
ステップ13では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTとブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERに0で初期化し、補正ゲイン復帰処理部へ移行する。補正ゲイン復帰処理部の詳細については後述する。
ステップ14では、ナビゲーションシステム4の道路情報をもとに現在自車が自動車専用道路を走行中か否かを判定する。自動車専用道路走行中と判定された場合は、ステップ16へ進む。一般道路走行中と判定された場合は、ステップ15へ進む。
ステップ15では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTとブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERに0で初期化し、補正ゲイン復帰処理部へ移行する。
ステップ16では、ブレーキスイッチ信号をもとに前回のブレーキ操作から所定時間内にブレーキ操作が発生したか否かを判定する。所定時間内にブレーキ操作が発生した場合は、ステップ17へ進む。発生しなかった場合は、ステップ18へ進む。
ステップ17では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTのカウントアップ(前回値に1を加える)を行い、ステップ19へ進む。
ステップ18では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTが0より大であるか否かを判定する。0より大と判定された場合は、ステップ19へ進む。0であると判定された場合(一定時間内にブレーキ操作が行われていない場合)は、補正ゲイン復帰処理へ移行する。
ステップ19では、ブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERのカウントアップを行い、ステップ20へ進む。
ステップ20では、ブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であるか否かを判定する。しきい値以下である場合(一定時間内)は、ステップ21へ進む。しきい値より大きい場合(一定時間経過)は、ステップ24へ進む。
ステップ21では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTがブレーキスイッチオンカウンタしきい値BRK_ON_CNT_TH以上であるか否かを判定する。しきい値以上である場合(ブレーキ操作頻度大)は、ステップ22へ進む。しきい値未満である場合(ブレーキ操作頻度小)は、処理を終了する。なお、ブレーキ操作頻度算出用タイマしきい値TIMER_TH、ブレーキスイッチオンカウンタしきい値BRK_ON_CNT_THは、あらかじめ実験によって求めておく。例えば、10〜20秒以内に5〜6回以上ブレーキペダルが踏み込まれたときにブレーキ操作頻度が大である、というようにしきい値を決めておけばよい。
ステップ22では、目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新処理を行う。目標加速度補正ゲインGain_hosei前回値から0.1を引いた値を目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新値とする。ただし、目標加速度補正ゲインGain_hoseiは0より大とする。更新後、ステップ23へ進む。
ステップ23では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTとブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERに0で初期化し、処理を終了する。
ステップ24では、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTとブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERに0で初期化し、処理を終了する。
次に補正ゲイン復帰処理(ステップ30)の流れを図9をもとに説明する。
ステップ301では目標加速度補正ゲインGain_hoseiが1未満であるか否かを判定する。1未満である場合は、ステップ302へ進む。1である場合は、処理を終了する。
ステップ302ではゲインアップ実行済みフラグfGain_upが0であるか否かを判定する。0である場合(ゲインアップ実行前)は、ステップ303へ進む。1である場合(ゲインアップ実行済み)である場合は、ステップ306へ進む。
ステップ303では、アクセル踏込み量APOが、ゲインアップ実行しきい値APO_TH_HIGH以上であるか否かを判定する。しきい値以上である場合は、ステップ304へ進む。しきい値未満である場合は、処理を終了する。
ステップ304では、目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新処理を行う。目標加速度補正ゲインGain_hosei前回値に0.1加えた値を目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新値とする。更新後、ステップ305へ進む。
ステップ305では、ゲインアップ実行済みフラグfGain_upを1とし、処理を終了する。
ステップ306では、アクセル踏込み量APOがフラグクリア処理実行しきい値APO_TH_LOW未満であるか否かを判定する。ここでAPO_TH_LOWは、APO_TH_HIGHよりも小さな値とする。APOがAPO_TH_LOW未満である場合は、ステップ307へ進む。しきい値以上である場合は処理を終了する。
ステップ307では、ゲインアップ実行済みフラグfGain_upを0とし、処理を終了する。
目標加速度補正ゲイン設定部321のGain_hoseiは、イグニッションスイッチオン時、1で初期化される。またゲインアップ実行済みフラグfGain_upは、0で初期化させる。
≪目標加速度補正処理部33≫
目標加速度補正処理部33は、以下のように目標加速度tACCが正の場合にのみ、補正ゲインGain_hoseiによる補正を行う(図14参照)。
目標加速度補正処理部33は、以下のように目標加速度tACCが正の場合にのみ、補正ゲインGain_hoseiによる補正を行う(図14参照)。
・ tACC ≧ 0 の場合、 tACC_hosei = tACC × Gain_hosei
・ tACC < 0 の場合、 tACC_hosei = tACC。
・ tACC < 0 の場合、 tACC_hosei = tACC。
≪車速制御部40≫
図10に車速制御部40の構成を示す。車速制御部40はフィードフォワード制御部(以下F/F制御部と略す)とフィードバック制御部(以下F/B制御部と略す)からなる2自由度制御系で構成されている。車速制御部40は、目標車速tVSPを入力とし出力を自車速aVSPとした場合の伝達特性が図10の規範モデル42の伝達特性となるようにF/F制御部とF/B制御部を用いて制御を行う。規範モデル42の伝達関数GT(s)は、次式で表される。
図10に車速制御部40の構成を示す。車速制御部40はフィードフォワード制御部(以下F/F制御部と略す)とフィードバック制御部(以下F/B制御部と略す)からなる2自由度制御系で構成されている。車速制御部40は、目標車速tVSPを入力とし出力を自車速aVSPとした場合の伝達特性が図10の規範モデル42の伝達特性となるようにF/F制御部とF/B制御部を用いて制御を行う。規範モデル42の伝達関数GT(s)は、次式で表される。
制御対象の車両モデルは、駆動トルク指令値を操作量とし、車速を制御量としてモデル化することによって、車両のパワートレインの挙動は図11に示す簡易非線形モデルで表すことができ、次式で表される。
F/F制御部は位相補償器41で構成され、F/F指令値は目標車速tVSPを入力とし実車速aVSPを出力とした場合の制御対象の応答特性を、予め定めた一次遅れと無駄時間要素を持つ所定の伝達特性GT(s)の特性に一致させる。制御対象の無駄時間を無視して、規範モデル42の伝達特性GT(s)を時定数τHの1次のローパスフィルタとすると、位相補償器41の伝達特性GC(s)は、次式で表される。
位相補償器(F/F制御部)41で算出されたF/F指令値にF/B補償器43で算出されたF/B指令値を加えた値に対して駆動トルク変換部44にて車両質量M、タイヤ動半径Rtを掛け合わせ、駆動トルク指令値cTDRを算出する。
≪実変速比算出部50≫
実変速比算出部50は、自車速aVSPとエンジン回転速度aNEより下式に従って実変速比aRATIOを算出する。
実変速比算出部50は、自車速aVSPとエンジン回転速度aNEより下式に従って実変速比aRATIOを算出する。
駆動力分配部60について図12をもとに説明する。駆動力分配部60では、車速aVSP、駆動トルク指令値cTDR、実変速比aRATIOを入力として変速比指令値cRATIOとエンジントルク指令値cTEを算出する。
変速比指令値cRATIOについては、変速比指令値設定部61にて算出される。変速比指令値設定部61では、図13に示されるマップを用いて駆動トルク指令値cTDRと自車速aVSPから変速比指令値cRATIOを決定する。尚、図13は無段変速機を用いた場合のマップを示している。
エンジントルク指令値算出部62では、駆動トルク指令値cTDRと実変速比aRATIOより下式に従ってエンジントルク指令値cTEを算出する。
本発明による車速制御装置の構成は以上であり、次に特に本発明のポイントとなる目標加速度補正ゲイン設定部321の動作について、図14、図15、図16のタイムチャートに沿って説明する。なお、図8,図9のフローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートの各ステップを括弧内に付した。
図14では先行車加速中にブレーキ操作を繰り返した場合の動作を説明する図であり、補正ゲインGain_hoseiが小さくなる場合の動作一例である。
図14に示した通り、先行車があって(S11でY)、その先行車が加速中のときに(S12でY)、ブレーキ踏み始め操作があったときは(S16でY)、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTをカウントアップするとともに(S17)、ブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERもカウントアップする(S19)。タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって(S20でY)、ブレーキカウンタBRK_ON_CNTがしきい値BRK_ON_CNT_TH未満(S21でN)であればそのまま制御周期(例えば10ms)ごとに繰り返し実行する。次回実行時以降は、先行車があって(S2でY)、その先行車が加速中のときに(S12でY)、ブレーキ踏み始め操作がなければ(S16でN)、ブレーキ操作頻度算出用タイマTIMERをカウントアップする(S19)。タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって(S20でY)、ブレーキカウンタBRK_ON_CNTがしきい値BRK_ON_CNT_TH未満(S21でN)であれば以上の処理を制御周期ごとに繰り返し実行する。
以上の処理により、図14に示すように、ブレーキスイッチオンカウンタBRK_ON_CNTはブレーキSW信号がOFF→ONとなるごとにカウントアップされ、タイマTIMERは制御周期ごとにカウントアップされる。
そしてタイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって(S20でY)、ブレーキカウンタBRK_ON_CNTがしきい値BRK_ON_CNT_TH以上となる条件が成立したら(S21でY)、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを更新するとともに(S22;なお図14では目標加速度補正ゲインGain_hoseiを1.0→0.9に更新)、ブレーキカウンタBRK_ON_CNT及びタイマTIMERを0で初期化する(S23)。
更新された目標加速度補正ゲインGain_hoseiは、アクセル踏込み量APO>0であって目標加速度tACCが0以上となった場合に、図14に破線で示すように反映される。
このように目標加速度補正ゲインGain_hoseiを小さくすることで加速を抑えることができるので、不要なブレーキ操作を減らすことができる。
なお上記のようにして目標加速度補正ゲインGain_hoseiを0.1小さくしても、まだ加速が大きい場合は、同様のフローを繰り返すことで、図15に示したように、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを0.9→0.8に更新する。
次に補正ゲインGain_hoseiを復帰させる場合の動作について、図16に沿って説明する。
先行車があって(S11でY)、その先行車が減速中のときは(S12でN)、ブレーキカウンタBRK_ON_CNT及びタイマTIMERをリセットし(S13)、補正ゲイン復帰処理を行う(S30)。目標加速度補正ゲインGain_hoseiが1未満であって(S301でY)、フラグfGain_up(初期値は0)が0であれば(S302でY)、アクセル踏込み量APOがゲインアップ実行しきい値APO_TH_HIGH未満である間は(S303でN)、そのまま処理を繰り返す。したがって、この間は、図16に示した通り、目標加速度補正ゲインGain_hosei(図16では0.8)及びフラグfGain_up(図16では0)は更新されない。そして、初めてアクセル踏込み量APOがゲインアップ実行しきい値APO_TH_HIGH以上になったときは(S303でY)、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを更新するとともに(S304;図16では0.8→0.9)、フラグfGain_upも更新する(S305;図16では0→1)。
そして、アクセル踏込み量APOが戻され、アクセル踏込み量APOがフラグクリア処理実行しきい値APO_TH_LOW未満になったときは(S306でN)、フラグfGain_upをリセットする(S307;図16では1→0)。
このように、アクセル踏込み量APOがしきい値APO_TH_HIGHを越えた場合には、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを0.1刻みで大きくしていく。APOがしきい値APO_TH_HIGHを越えた場合は、運転者の加速要求が強いと判断して、補正ゲインGain_hoseiを大きくしていく。
なお図7のフローチャートから明らかなように、目標加速度補正ゲインGain_hoseiがそもそも補正されておらず、目標加速度補正ゲインGain_hosei=1であるときには(S301でN)、目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新は行わず、加速特性を変更しないのである。
本実施形態では、アクセルペダルを踏込み後すぐにアクセルペダルを離しブレーキペダルを踏んで減速するような踏替操作を短時間の間に所定回数以上繰り返された場合に、先行車の状況に応じてアクセルに対する加速特性を変更するようにしたのである。
すなわち、先行車が加速中又は一定速走行中に、ペダル踏替操作が行われた場合は、先行車よりも加速特性が大きすぎる場合である。このとき運転者は意図したよりも加速し過ぎであると感じているので、このようなときは、アクセル踏込量に対する加速特性を加速が小さくなるように補正する。
しかし、先行車が減速中に、ペダル踏替操作が行われた場合は、運転者の意図している操作であると考えられる。そこでこのようなときは加速特性を変更しない、または既に加速特性が変更されているときには元の特性まで復帰するようにしたのである。
このようにすることで、先行車の影響を受けることなく、運転性の向上を図ることができたのである。
そしてこの復帰処理は、アクセル踏込み量APOが或る程度大きいとき(しきい値APO_TH_HIGHを越えたとき)に行うようにした。加速特性の復帰処理を行えば、加速が大きくなるので運転者に違和感を感じさせる可能性もあるが、本発明では運転者がアクセルを大きく踏み込んだときに復帰させれるようにしているので、加速度の変化があっても運転者に違和感を感じさせることがない。
なお、運転者がアクセルを大きく踏み込んだときに加速特性を復帰させても、その変化が大きすぎれば、運転者の違和感につながる。そこで本発明では、運転者がアクセルを1度大きく踏み込むたびに目標加速度補正ゲインGain_hoseiを0.1刻みで大きくしていくようにしたのである。したがって、加速度の急激な変化は発生せず、この点からも運転者に違和感を感じさせないのである。
また、先行車がなくても自動車専用道路を走行中にペダル踏替操作が行われた場合についても同様のことが考えられる。すなわち、アクセル踏込量に対する加速特性が大きすぎるのである。このとき運転者は意図したよりも加速し過ぎであると感じているので、このようなときは、アクセル踏込量に対する加速特性を加速が小さくなるように補正するようにした。
しかし、先行車がいない一般道路を走行中にペダル踏替操作が行われた場合は、運転者の意図する操作であると考えられる。そこでこのようなときは加速特性を変更しないようにしたのである。
このようにすることで運転性の向上を図ることができたのである。
(第2実施形態)
図17は、本発明による車速制御装置の第2実施形態を示す図であり、目標加速度補正ゲイン設定部321の変形例のフローチャートである。
図17は、本発明による車速制御装置の第2実施形態を示す図であり、目標加速度補正ゲイン設定部321の変形例のフローチャートである。
なお以下では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
ステップ41では、先行車認識フラグfLOCKをもとに先行車の有無を判定する。先行車有り(fLOCKが1)と判定した場合は、ステップ42へ進む。先行車無し(fLOCKが0)と判定した場合は、補正ゲイン復帰処理部へ移行する。
ステップ42では、先行車加速度算出部320で算出された先行車加速度pACCにより先行車が加速中であるか減速中であるか判断する。先行車加速度pACCが0以上、つまり先行車が加速中または一定速の場合は、ステップ44へ進む。先行車加速度pACCが0未満、つまり先行車が減速中の場合は、ステップ43へ進む。
ステップ43では、接近カウンタCLOSE_CNTと接近頻度算出用タイマTIMERに0で初期化し、補正ゲイン復帰処理部(ステップ20)へ移行する。
ステップ44では、車間距離検出値Laが接近判定しきい値La_th以下であるか否かを判定する。しきい値以下の場合は、ステップ445へ進む。しきい値より大きい場合は、ステップ46へ進む。
ステップ45では、接近カウンタCLOSE_CNTのカウントアップ(前回値に1を加える)を行い、ステップ47へ進む。
ステップ46では、接近カウンタCLOSE_CNTが0より大であるか否かを判定する。0より大と判定された場合は、ステップ47へ進む。0であると判定された場合(所定時間内に接近が行われなかった)は、補正ゲイン復帰処理(ステップ20)へ移行する。
ステップ47では、接近頻度算出用タイマTIMERのカウントアップを行い、ステップ48へ進む。
ステップ48では、接近頻度算出用タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であるか否かを判定する。しきい値以下である場合(一定時間内)は、ステップ49へ進む。しきい値より大きい場合(一定時間経過)は、ステップ52へ進む。
ステップ49では、接近カウンタCLOSE_CNTが接近カウンタしきい値CLOSE_CNT_TH以上であるか否かを判定する。しきい値以上である場合(接近頻度大)は、ステップ50へ進む。しきい値未満である場合(接近頻度小)は、処理を終了する。なお、接近頻度算出用タイマしきい値TIMER_TH、接近カウンタしきい値CLOSE_CNTは、あらかじめ実験によって求めておく。例えば、10〜20秒以内に接近カウンタしきい値CLOSE_CNT以内に接近したときは、接近頻度が大である、というようにしきい値を決めておけばよい。そしてこの接近カウンタしきい値CLOSE_CNTは、車速に応じて変更するとよく、例えば高車速ほど接近カウンタしきい値CLOSE_CNTは大きく、低車速ほど接近カウンタしきい値CLOSE_CNTは小さくするとよい。
ステップ50では、目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新処理を行う。目標加速度補正ゲインGain_hosei前回値から0.1を引いた値を目標加速度補正ゲインGain_hoseiの更新値とする。ただし、目標加速度補正ゲインGain_hoseiは0より大とする。更新後、ステップ51へ進む。
ステップ51では、接近カウンタCLOSE_CNTと接近頻度算出用タイマTIMERに0で初期化し、処理を終了する。
ステップ52では、接近カウンタCLOSE_CNTと接近頻度算出用タイマTIMERに0で初期化し、処理を終了する。
第2実施形態の構成は以上であり、次に特に本発明のポイントとなる目標加速度補正ゲイン設定部321の動作について、図18のタイムチャートに沿って説明する。なお、図17のフローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートの各ステップを括弧内に付した。
図18では先行車加速中に接近を繰り返した場合の動作を説明する図であり、補正ゲインGain_hoseiが小さくなる場合の動作一例である。
図18に示した通り、先行車があって(S41でY)、その先行車が加速中のときに(S42でY)、車間距離Laがしきい値La_th以下まで接近したときは(S44でY)、接近カウンタCLOSE_CNTをカウントアップするとともに(S45)、接近頻度算出用タイマTIMERもカウントアップする(S47)。タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって(S48でY)、接近カウンタCLOSE_CNTがしきい値CLOSE_CNT_TH未満(S49でN)であればそのまま制御周期(例えば10ms)ごとに繰り返し実行する。次回実行時以降は、先行車があって(S41でY)、その先行車が加速中のときに(S42でY)、車間距離Laがしきい値La_th以下まで接近したのでなければ(S44でN)、接近頻度算出用タイマTIMERをカウントアップする(S47)。タイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって(S48でY)、接近カウンタCLOSE_CNTがしきい値CLOSE_CNT_TH未満(S49でN)であれば以上の処理を制御周期ごとに繰り返し実行する。
以上の処理により、図18に示すように、接近カウンタCLOSE_CNTは車間距離Laがしきい値La_th以下まで接近するごとにカウントアップされ、タイマTIMERは制御周期ごとにカウントアップされる。
そしてタイマTIMERがタイマしきい値TIMER_TH以下であって(S48でY)、接近カウンタCLOSE_CNTがしきい値CLOSE_CNT_TH以上となる条件が成立したら(S49でY)、目標加速度補正ゲインGain_hoseiを更新するとともに(S50;なお図18では目標加速度補正ゲインGain_hoseiを1.0→0.9に更新)、接近カウンタCLOSE_CNT及びタイマTIMERを0で初期化する(S51)。
更新された目標加速度補正ゲインGain_hoseiは、アクセル踏込み量APO>0であって目標加速度tACCが0以上となった場合に、図18に破線で示すように反映される。
このように目標加速度補正ゲインGain_hoseiを小さくすることで加速を抑えることができるので、不要な接近を減らすことができるのである。
本実施形態では、先行車との車間距離が所定値未満となることが短時間の間に所定回数以上繰り返された場合に、先行車の状況に応じてアクセルに対する加速特性を変更するようにしたのである。
すなわち、先行車が加速中又は一定速走行中に、先行車との車間距離が縮まった場合は、先行車よりも加速特性が大きすぎる場合である。このとき運転者は意図したよりも加速し過ぎであると感じるので、このようなときは、アクセル踏込量に対する加速特性を加速が小さくなるように補正する。
しかし、先行車が減速中に、先行車との車間距離が縮まることは、通常の状態であると考えられる。そこでこのようなときは加速特性を変更しない、または既に加速特性が変更されているときには元の特性まで復帰するようにしたのである。
このようにすることで、先行車の影響を受けることなく、運転性の向上を図ることができたのである。
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
1 制御開始スイッチ
2 ブレーキスイッチ
3 車間距離センサ
4 ナビゲーションシステム
5 アクセル開度センサ(アクセル量検出手段)
6 車速センサ
7 エンジン回転速度センサ
8 エンジンECU
9 トランスミッションECU
10 車速制御ECU
20 制御開始判定部
30 目標車速算出部
31 目標加速度決定部(目標加速度設定手段)
32 目標加速度補正ゲイン算出部
320 先行車加速度算出部(先行車状態検出手段)
321 目標加速度補正ゲイン設定部(加速度補正手段)
33 目標加速度補正処理部
34 積分処理部
40 車速制御部(車速制御手段)
50 実変速比算出部
60 駆動力分配部
ステップS6,S44 自車特性検出手段
2 ブレーキスイッチ
3 車間距離センサ
4 ナビゲーションシステム
5 アクセル開度センサ(アクセル量検出手段)
6 車速センサ
7 エンジン回転速度センサ
8 エンジンECU
9 トランスミッションECU
10 車速制御ECU
20 制御開始判定部
30 目標車速算出部
31 目標加速度決定部(目標加速度設定手段)
32 目標加速度補正ゲイン算出部
320 先行車加速度算出部(先行車状態検出手段)
321 目標加速度補正ゲイン設定部(加速度補正手段)
33 目標加速度補正処理部
34 積分処理部
40 車速制御部(車速制御手段)
50 実変速比算出部
60 駆動力分配部
ステップS6,S44 自車特性検出手段
Claims (5)
- アクセル踏み込み量を検出するアクセル量検出手段と、
少なくとも前記アクセル踏み込み量に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
自車の前を走行する先行車の走行状態を検出する先行車状態検出手段と、
自車の加速特性を検出する自車特性検出手段と、
先行車の走行状態が定速走行中又は加速走行中である場合であって、自車の加速特性が大きいと検出されたときには、前記目標加速度設定手段で設定された目標加速度を小さく補正し、先行車の走行状態が減速走行中である場合は、前記目標加速度設定手段で設定した目標加速度を補正しない加速度補正手段と、
前記目標加速度に基づいて車速を制御する車速制御手段と、
を有する車速制御装置。 - 前記自車特性検出手段は、自車が加速操作及び減速操作の繰り返し頻度の高い走行状態であるときに、自車の加速特性が大きいと検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車速制御装置。 - 前記自車特性検出手段は、自車が先行車へ接近する繰り返し頻度の高い走行状態であるときに、自車の加速特性が大きいと検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車速制御装置。 - 前記加速度補正手段は、既に目標加速度を補正している場合であって、アクセル踏み込み量が大きいときには、その補正している目標加速度を補正前の目標加速度まで復帰する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車速制御装置。 - 前記加速度補正手段は、アクセルを踏み込んでアクセル踏み込み量がしきい値を超えるたびに、既に補正している目標加速度を所定量だけ復帰する、
ことを特徴とする請求項4に記載の車速制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004120297A JP2005297899A (ja) | 2004-04-15 | 2004-04-15 | 車速制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004120297A JP2005297899A (ja) | 2004-04-15 | 2004-04-15 | 車速制御装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2005297899A true JP2005297899A (ja) | 2005-10-27 |
Family
ID=35329953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004120297A Pending JP2005297899A (ja) | 2004-04-15 | 2004-04-15 | 車速制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005297899A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008019836A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Denso Corp | 車両の駆動力制御装置 |
-
2004
- 2004-04-15 JP JP2004120297A patent/JP2005297899A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008019836A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Denso Corp | 車両の駆動力制御装置 |
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