JP2017024479A - クルーズコントロール装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車速(V)を目標車速(V0)に近づける加速制御において、制御部(5)は、車輌の駆動力については、駆動力演算部(3)によって算出された要求駆動力の変化パターンに従って勾配制限を実施する。一方、多段自動変速機構の変速段については、目標車速に対応する目標駆動力を得るために必要な変速段である目標変速段へと一気に変更する。
【選択図】図3
Description
一般的なクルーズコントロール装置が適用される車輌の一例として、多段自動変速機構19(オートマチックトランスミッション)を備えた車輌10を図1に例示する。この多段自動変速機構19は、クラッチ18を介して内燃機関17の出力軸に接続されている。内燃機関17の回転出力は、クラッチ18の断接状態に応じて多段自動変速機構19に入力され、所定の減速比(変速比、ギヤ比)にて減速された後に下流の駆動輪側へと伝達される。多段自動変速機構19の内部には、複数のギヤからなる変速機構が設けられ、これにより減速比の異なる複数の変速段が設定される。
クルーズコントロール制御装置1によって実施される加速制御の概要について以下に説明する。
定速走行制御においては、車速Vを一定に維持するように内燃機関の出力及び制動力が調節される。例えば、クルーズスイッチ6がオン操作されたときの車速Vがクルーズコントロール制御装置1によって検知され、この車速Vが目標車速V0として記憶される。
追従走行制御は、定速走行制御の実施時であって車輌10の前方に先行車輌が存在する場合に、自車輌と先行車輌との間の車間距離が所定の下限値未満とならないように(即ち、自車輌と先行車輌とが近づき過ぎないように)駆動力及び制動力を調節する制御である。この例においては、上記車間距離が上記下限値以上の一定値となるように駆動力及び制動力が調節される。例えば、定速走行制御中に自車輌が徐々に先行車輌に追いつき、ミリ波レーダ16の検出範囲内に先行車輌が入ってきたときに、定速走行制御に加えて追従走行制御が実施される。
自動変速制御は、定速走行制御又は追従走行制御が実施されている状態において実行される制御である。この制御においては、クルーズコントロール制御装置1が、車輌10について予め定められた変速線に基づき、多段自動変速機構19の変速段を、その時々の車輌10の走行状態に応じて、定速走行制御及び追従走行制御において要求される駆動力を得るのに好適な変速段に変更する。
図2に示したように、クルーズコントロール制御装置1には、上述した各種制御の機能を実現すべく、先行車輌検出部2、加速度演算部3、駆動力演算部4及び制御部5が設けられる。これらの先行車輌検出部2、加速度演算部3、駆動力演算部4及び制御部5の各機能は、電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、プログラミングされたソフトウェアによって実現してもよく、又はこれらの機能のうちの一部分をハードウェアとして実現し、その他の部分をソフトウェアによって実現してもよい。
先行車輌検出部2は、自車輌である車輌10の前方に位置する先行車輌の車速である先行車速及び同先行車輌と前記車輌との間の距離である車間距離を検出する。この例においては、先行車輌検出部2は、ミリ波レーダ16の検出範囲内に存在する先行車輌について距離DR及び相対速度VRを演算する。先行車輌検出部2によって検出された距離DR及び相対速度VRは、制御部5に伝達される。
加速度演算部3は、車輌10の走行速度である車速を目標速度へと加速するために必要な車輌10の加速度である目標加速度(変速用加速度)を算出する。更に、この例においては、加速度演算部3は、車輌10の加速度の変化率の大きさが所定の上限値を超えないように車輌10の加速度を上記目標加速度に近づけるために車輌10に要求される加速度である要求加速度(車輌制御用加速度)の変化パターンを算出し、駆動力演算部4に伝達する。
駆動力演算部4は、加速度演算部3によって算出された要求加速度の変化パターンに応じて車輌10に要求される駆動力である要求駆動力(車輌制御用駆動力)を算出する。駆動力演算部4によって算出された要求駆動力は、制御部5に伝達される。
制御部5は、内燃機関17を含む車輌10のパワートレインを制御して、車輌10の駆動力を要求駆動力に近づける加速制御を実施する。具体的には、制御部5は、少なくとも内燃機関17のスロットルバルブ開度を変更して、車輌10の駆動力を要求駆動力に近づける。制御部5は、内燃機関17のスロットルバルブ開度に加えて、内燃機関17における燃料の噴射量及び噴射時期、点火時期並びに吸入空気量等のパラメータを変更して加速制御を実施してもよい。制御部5は、これらのパラメータを内燃機関制御装置11(EG−ECU)に入力することにより、加速制御を実施する。その結果として、車輌10の駆動力を目標駆動力に近づけることができる。
以下、図面を参照しながら本発明の第1実施形態に係るクルーズコントロール装置(以下、「第1装置」と称される場合がある。)について説明する。第1装置は、追従走行制御に関連する制御を実施しないので、追従走行制御を実施し得ないクルーズコントロール装置を備える車輌にも適用可能である。以下の説明においては、上述したクルーズコントロール装置1と第1装置との相違点に注目して説明を行う。
図3に示したように、第1装置は、上述した従来技術に係るクルーズコントロール制御装置1と同様の構成を有する。具体的には、第1装置もまた、加速度演算部3、駆動力演算部4及び制御部5を備える。但し、第1装置は、上記のように追従走行制御に関連する制御を実施しないので、先行車輌検出部2を備えない。
ここで、第1装置において実施される加速制御につき、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。第1装置が実施する加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートを図4に、駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートを図5に、それぞれ示す。
次に、本発明の第2実施形態に係るクルーズコントロール装置(以下、「第2装置」と称される場合がある。)について説明する。第2装置は、現在変速段から目標変速段への変速パターンが車輌の運転において想定されている変速パターン(適合済み変速パターン)に該当する場合にのみ上述した目標変速段固定モードによる加速制御を実施する。一方、現在変速段から目標変速段への変速パターンにおいて適合済み変速パターンに該当する変速パターンが存在しない場合は、目標変速段固定モードではなく、その時々の要求駆動力に対応する変速段を変速線に基づいて選択する通常モードによる加速制御を実施する。
ここで例示する第2装置は、上述したように適合済み変速パターンに該当する変速パターンの有無に応じて加速制御の実施モードを切り替える点を除き、第1装置と同様であるので、第1装置と同様の構成を有する。従って、ここでは第2装置の構成についての説明は省略する。
ここで、第2装置において実施される加速制御につき、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。第2装置が実施する加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートを図6に、駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートを図7及び図8に、それぞれ示す。
適合済み変速パターンが存在する場合に第2装置において実施される加速制御につき、図7に示したタイムチャートを参照しながら詳しく説明する。この例においては、自動変速機構19の変速段が8速である状態において車速Vにて走行している車輌10を目標速度V0へと加速させる加速制御を時刻t0において開始する。更に、車輌10を目標速度V0へと加速させるのに必要な目標駆動力を得るために自動変速機構19の変速段を5速までシフトダウンする場合を想定する。即ち、この例における目標変速段は5速である。加えて、自動変速機構19について、8速から6速への適合済みパターン及び6速から5速への適合済みパターンが存在するものとする。
次に、適合済み変速パターンが存在しない場合に第2装置において実施される加速制御につき、図8に示したタイムチャートを参照しながら詳しく説明する。この例においては、自動変速機構19の変速段が8速である状態において車速Vにて走行している車輌10を目標速度V0へと加速させる加速制御を時刻t0において開始する。更に、車輌10を目標速度V0へと加速させるのに必要な目標駆動力を得るために自動変速機構19の変速段を6速までシフトダウンする場合を想定する。即ち、この例における目標変速段は6速である。加えて、自動変速機構19について、8速から5速への適合済みパターンは存在するものの、8速から6速への適合済みパターンは存在しないものとする。
次に、本発明の第3実施形態に係るクルーズコントロール装置(以下、「第3装置」と称される場合がある。)について説明する。第3装置は、現在変速段において目標駆動力を得ることが可能である場合は変速を実行しないようにすることにより、加速制御における変速回数を究極的に低減する。
ここで例示する第3装置は、上述したように現在変速段において目標駆動力を得ることが可能である場合は変速を実行しない点を除き、第1装置と同様であるので、第1装置と同様の構成を有する。従って、ここでは第3装置の構成についての説明は省略する。
ここで、第3装置において実施される加速制御につき、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。第3装置が実施する加速制御における各種処理の流れを表すフローチャートを図9に、駆動力、変速段及び変速禁止フラグの経時的変化を表すタイムチャートを図10に、それぞれ示す。
現在変速段にて目標駆動力を達成可能である場合に第3装置において実施される加速制御につき、図10に示したタイムチャートを参照しながら詳しく説明する。この例においては、自動変速機構19の変速段が8速である状態において車速Vにて走行している車輌10を目標速度V0へと加速させる加速制御を時刻t0において開始する。更に、車輌10を目標速度V0へと加速させるのに必要な目標駆動力を得るために好適な自動変速機構19の変速段である目標変速段が6速であるものの、現在変速段である8速のままで上記目標駆動力を得ることが可能である場合を想定する。
以下、図面を参照しながら本発明の第4実施形態に係るクルーズコントロール装置(以下、「第4装置」と称される場合がある。)について説明する。第4装置は、定速走行制御のみならず追従走行制御をも実施するアダプティブクルーズコントロール装置であり、自車輌10の目標車速V0よりも遅い車速を有する先行車輌が存在する場合は、前述した目標変速段固定モードでの加速制御の実施を禁止する。以下の説明においては、第4装置と第1装置との相違点に注目して説明を行う。
図11に示したように、第4装置は、上述した従来技術に係るクルーズコントロール制御装置1と同様の構成を有する。具体的には、第4装置もまた、先行車輌検出部2、加速度演算部3、駆動力演算部4及び制御部5を備える。従って、第4装置の構成は、先行車輌検出部2を備える点を除き、第1装置の構成と同様である。
第4装置においては、クルーズコントロール制御(この例においては定速走行制御のみならず追従走行制御をも実施する。)の実施中、図12に示したフローチャートによって表される加速制御ルーチンが所定時間間隔にて繰り返し実行される。この例においても、クルーズコントロール制御装置1(CC−ECU)が備えるROMに格納されたプログラムに従ってCPUが当該ルーチンを実行するように構成されている。
Claims (4)
- 内燃機関及び多段自動変速機構を備える車輌に適用され、
前記車輌の走行速度である車速を目標速度へと加速するために必要な前記車輌の加速度である目標加速度を算出する加速度演算部と、
前記目標加速度に対応する前記車輌の駆動力である目標駆動力を算出すると共に、前記車輌の加速度又は駆動力又は駆動トルクの変化率の大きさが所定の上限値を超えないように前記目標駆動力へと変化する要求駆動力を算出する、駆動力演算部と、
少なくとも前記内燃機関のスロットルバルブ開度を変更して前記車輌の駆動力を前記要求駆動力に近づけることにより前記車輌の駆動力を前記目標駆動力に近づける加速制御を実施する制御部と、
を備えるクルーズコントロール装置であって、
前記制御部は、現時点における前記自動変速機構の変速段である現在変速段から前記目標駆動力を得るために必要な前記自動変速機構の変速段である目標変速段へと前記自動変速機構の変速段を一気に変更した後に前記自動変速機構の変速段の変更が禁止された状態において前記加速制御を実施する制御モードである目標変速段固定モードにて前記加速制御を実施するように構成された、
クルーズコントロール装置。 - 請求項1に記載のクルーズコントロール装置であって、
前記制御部は、
前記現在変速段と前記目標変速段との間に存在する変速段と前記目標変速段とからなる群に含まれる変速段である候補変速段の中に、前記車輌において前記現在変速段からの直接的な変更が予め想定されている変速段である適合変速段に該当する候補変速段が1つ以上存在する場合は、前記1つ以上の候補変速段のうち前記目標変速段に最も近い前記候補変速段を新たな目標変速段として設定して、前記目標変速段固定モードにて前記加速制御を実施し、
前記候補変速段の中に前記適合変速段に該当する候補変速段が存在しない場合は、予め定められた変速線に基づいて、前記要求駆動力及び前記車速に応じて前記自動変速機構の変速段を変更する制御モードである通常モードにて前記加速制御を実施する、
ように構成された、
クルーズコントロール装置。 - 請求項1又は2に記載のクルーズコントロール装置であって、
前記制御部は、前記現在変速段において得ることが可能な最大駆動力が前記目標駆動力以上である場合は、前記自動変速機構の変速段が前記現在変速段にて維持された状態において前記加速制御を実施する制御モードである現在変速段固定モードにて前記加速制御を実施するように構成された、
クルーズコントロール装置。 - 前記車輌の前方に位置する先行車輌の車速である先行車速及び同先行車輌と前記車輌との間の距離である車間距離を検出する先行車輌検出部を更に備え、
前記制御部は、少なくとも前記車輌が備えるブレーキ及び前記内燃機関のスロットルバルブ開度及び前記多段自動変速機構の変速段を制御して、前記車間距離が所定の下限値未満とならないように前記車速を調節するように構成された、
請求項1乃至3の何れか1項に記載のクルーズコントロール装置であって、
前記制御部は、
前記先行車輌が存在しないか又は前記先行車速が前記目標車速を超える場合は、前記目標変速段固定モードによる前記加速制御の実施を許可し、
前記先行車輌が存在し且つ前記先行車速が前記目標車速以下である場合は、前記目標変速段固定モードによる前記加速制御の実施を禁止する、
ように構成された、
クルーズコントロール装置。
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