JP5127917B2

JP5127917B2 - 車両制御装置

Info

Publication number: JP5127917B2
Application number: JP2010276484A
Authority: JP
Inventors: 俊哉大澤; 大樹園田; 明 ▲高▼橋
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2030-12-13
Also published as: US8712664B2; JP2012126148A; DE102011117972A1; US20120150411A1

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来の車両制御装置では、ACC(Adaptive Cruise Control)制御中にカーブを走行する際、ステアリングホイールの操舵角から求めた自車の旋回半径とあらかじめ設定された目標横加速度とに基づいて上限車速を設定し、自車の速度を上限車速以下に制限している。上記の記載に関係する技術の一例は、特許文献１に開示されている。

特開2008-68752号公報

従来の車両制御装置において、カーブの走行安定性をより高めて欲しいとのニーズがあった。
本発明の目的は、カーブの走行安定性をより高めることができる車両制御装置を提供することにある。

本発明では、先行車と自車との相対関係を維持または設定された速度を維持するように自車の速度を制御する第１の速度自動調整制御と自車に作用する横加速度に関する情報に基づき自車の速度を制御する第２の速度自動調整制御の指令値のうち、減速度の大きな指令値に基づいて自車の速度を制御し、横加速度が略一定の場合は第２の速度自動調整制御の指令値をゼロにする。

よって、本発明の車両制御装置では、カーブの走行安定性をより高めることができる。

実施例１の車両制御装置のシステム構成図である。ブレーキECU102の制御ブロック図である。ブレーキECU102における速度自動調整制御処理の流れを示すフローチャートである。出力指令値G*の算出方法を示す説明図である。定速走行制御中にGFC制御介入がなされた場合（GFC指令値変更部204aによるGFC指令値の変更なし）の速度自動調整制御作用を示すタイムチャートである。定速走行制御中にGFC制御介入がなされた場合（GFC指令値変更部204aによるGFC指令値の変更なし）のドライバの操舵状態と出力指令値との関係を示す説明図である。車間距離制御中にGFC制御介入がなされた場合（先行車がカーブ進入時に減速）の速度自動調整制御作用を示すタイムチャートである。車間距離制御中にGFC制御介入がなされた場合（先行車がカーブ進入時に減速）のドライバの操舵状態と出力指令値との関係を示す説明図である。車間距離制御中にGFC制御介入がなされた場合（先行車がカーブ進入後に減速）の速度自動調整制御作用を示すタイムチャートである。車間距離制御中にGFC制御介入がなされた場合（先行車がカーブ進入後に減速）のドライバの操舵状態と出力指令値との関係を示す説明図である。定速走行制御中にGFC制御介入がなされた場合（GFC指令値変更部204aによるGFC指令値の変更あり）の速度自動調整制御作用を示すタイムチャートである。定速走行制御中にGFC制御介入がなされた場合（GFC指令値変更部204aによるGFC指令値の変更あり）のドライバの操舵状態と出力指令値との関係を示す説明図である。 ACC制御の目標車速に応じた出力指令値→ブレーキ液圧変換係数Kの設定マップである。 ACC制御の目標車速に応じたオフセットG1の設定マップである。

以下、本発明の車両制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
なお、以下に説明する実施例は、多くのニーズに適応できるように検討されており、カーブの走行安定性をより高めることができることは検討されたニーズの１つである。以下の実施例は、さらに、カーブ走行時のドライバの違和感を軽減できるとのニーズにも対応している。

〔実施例１〕
まず、構成を説明する。
［システム構成］
図１は、実施例１の車両制御装置のシステム構成図である。
ブレーキ液圧ユニット（アクチュエータ）101は、ドライバのブレーキペダル115の操作量に応じて、またはブレーキECU102からの駆動指令に応じて、左前輪103aのホイルシリンダ104a、右前輪103bのホイルシリンダ104b、左後輪103cのホイルシリンダ104c、右後輪103dのホイルシリンダ104dのブレーキ液圧をコントロールする。
ブレーキECU102は、マスタシリンダ圧センサ105、車輪速センサ106a,106b,106c,106d、起動SW107、カメラ（前方状況認識部）108、操舵角センサ（操舵状態検出部）112からの信号に基づいて、速度自動調整制御の出力指令値（目標減速度）を生成し、出力指令値を得るためのブレーキ液圧指令値およびエンジントルク指令値を算出する。ブレーキECU102は、ブレーキ液圧指令値に応じた駆動指令によりブレーキ液圧ユニット101を駆動する。また、エンジントルク指令値を通信(CAN)によりエンジンECU109へ送る。速度自動調整制御については後述する。
マスタシリンダ圧センサ105は、ドライバのブレーキペダル115の操作量に応じてマスタシリンダ116で発生する圧力の検出を行う。
車輪速センサ106a,106b,106c,106dは、各車輪103a,103b,103c,103dの回転速度（車輪速）の検出を行う。
起動SW107は、ドライバ操作により速度自動調整制御のON/OFFを切り替える。
カメラ108は、自車前方を走行する先行車の速度や自車との車間距離を検出し、通信(CAN)によりブレーキECU102に信号を送信する。
エンジンECU109は、アクセル開度センサ117により検出されたドライバのアクセルペダル118の操作量を検知し、アクセル操作量に応じたエンジントルクが発生するようにエンジン（アクチュエータ）121をコントロールする。また、ブレーキECU102から通信(CAN)によりエンジントルク指令値が送られた場合は、それに従いエンジン121をコントロールする。
操舵角センサ112は、ステアリングホイールの回転角度（操舵角）を検出する。

［速度自動調整制御］
実施例１では、速度自動調整制御として、ACC(Active Cruise Control)制御（第１の速度自動調整制御）とGFC(G Flow Control)制御（第２の速度自動調整制御）を併用する。
(1) ACC制御
ACC制御は、定速走行制御(Cruise Control)と車間距離制御を含む。定速走行制御は、あらかじめ設定された速度を維持するように自車の速度（自車速）を制御し、車間距離制御は、追従走行制御（Adaptive Cruise Control）とも呼ばれ、あらかじめ設定された先行車と自車との相対関係を維持するように自車に前後加速度を付与することで自車速を制御する。
実施例１では、ドライバが起動SW107をONしている状態で、アクセル、ブレーキが共にONからOFFとなったとき、先行車が車間距離制御許可範囲内に存在し、かつ、自車速が上限車速よりも小さい場合、車間距離制御を実施する。車間距離制御では、自車と先行車との相対速度がゼロとなるような目標車速を設定し、自車速を目標車速に一致させる速度フィードバック制御を行う。車間距離制御の指令値（車間距離制御指令値）であるACC指令値（第１指令値）Gaccは、自車速を目標車速に一致させる前後加速度とする。
ここで、車間距離制御許可範囲は、最小制御範囲（所定の車間時間最小値×自車速）と最大制御範囲（所定の車間時間最大値×自車速）との間の範囲とする。また、自車速は、車輪速センサ106a,106b,106c,106dの値から求める。上限車速は、あらかじめ設定された速度としても良いし、アクセル、ブレーキが共にONからOFFになったときの自車速に所定値を加算した値としてもよい。
一方、先行車が車間距離制御許可範囲に存在しない場合、または自車速が上限車速に達した場合は、定速走行制御を実施する。定速走行制御では、上限車速を目標車速とし、自車速を目標車速と一致させる速度フィードバック制御を行う。上述した車間距離制御では、自車速を先行車の速度に追従させる速度フィードバック制御を行っているため、先行車が加速し続けると、自車はそれに追従して加速し、自車速がドライバの望まない速度まで上昇することがある。この対策として、自車速の上昇を上限車速で制限し、先行車の加速に追従して自車速が過度に上昇するのを抑制する。定速走行制御の指令値（定速走行制御指令値）であるACC指令値（第１指令値）Gaccは、自車速を上限車速（目標車速）に一致させる前後加速度とする。

(2) GFC制御
GFC制御は、自車に作用する横加速度に関する情報に基づいて自車に前後加速度を付与することで自車速を制御するものである。
GFC制御では、ドライバが起動SW107をONしている状態で、操舵角センサ112により直線路からカーブへの進入状態と検出された場合、または、カーブから直線路への進入状態と検出された場合、自車に作用する横加速度に関する情報、具体的には、車両に作用する横加速度の変化量である横加加速度に基づいて前後加速度を発生させる。ここで、直線路からカーブへの進入状態は、操舵角の増加により検出できる。また、カーブから直線路への進入状態は、操舵角の減少により検出できる。
タイヤの横力が荷重に比例する範囲においては、定常旋回中の加減速によるヨーモーメントM_zlsは、下記の式(1)に示されるように、横加速度Gyと前後加速度Gxの積に比例する。
M_zls = -{(mh)/g}GxGy …(1)
ここで、mは車両質量、hは重心点高さ、gは重力加速度である。

したがって、横加加速度Gy'を自車速Vで除した値にz軸周りの慣性モーメントを掛けた値を必要ヨーモーメントとして、この必要ヨーモーメントとプロファイルが同じ制御モーメントを実現する前後加速度を求める。これは、ドライバの操舵操作により発生する横加速度、横加加速度に応じて、ブレーキ、アクセルにより前後加速度を決定する、前後方向運動と横方向運動の統合制御と考えてもよい。
すなわち、ドライバの操舵に応じて、システムが自動的にブレーキ、アクセルを操作するための制御指針となる値を得る方法である。ヨーイング慣性モーメントをI_z、横加加速度Gy'を自車速Vで除した値（規範ヨー角加速度）をr_ref'、比例定数をcとすると、GFC制御の指令値（カーブ速度制御指令値）であるGFC指令値（第２指令値）Ggfcは、下記の式(2)に基づき、式(3)で与えられる。
I_zr_ref' = Iz(Gy'/V) = c・-M_zls = -c(mh/g)GgfcGy …(2)
Ggfc = -(gI_z/cmhV)(Gy'/Gy) …(3)
式(3)において、規範ヨー角加速度Gy'を車両の横加速度Gyで除する際、旋回初期状態では横加速度が小さな値となり、GFC指令値Ggfcが過度に大きな値となる場合がある。また、自車速が低下してきた場合にも同様のおそれがある。このような状況を避けるために、実施例１では、下記の式(4)に示すように、主たる情報を横加加速度Gy'から得て、その他の部分を自車速、または横加速度、またはその両方の関数f(Gy,V)、または付随情報とあわせてマップなどに記憶しておくゲインK_GyVとしてGFC指令値Ggfcを決定する。
Ggfc = f(Gy,V)・Gy' = K_GyV・Gy' …(4)
横加加速度Gy'は、ステアリングホイールの操舵角速度と自車速との関数としてあらかじめ一義的に作成されたマップにより求める。操舵角速度は、操舵角センサ112により検出された操舵角の微分により算出可能である。
このGFC指令値Ggfcに基づいて前後加速度を制御することにより、荷重移動によるモーメントが規範ヨーモーメントと近くなるように発生するため、より自転と公転の一致度合いが増して、操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。

図２は、速度自動調整制御に係るブレーキECU102の制御ブロック図であり、ブレーキECU102は、ACC指令値演算部（第１指令値演算部）201、GFC指令値演算部（第２指令値演算部）202、指令値選択部（減速度選択部、加速度選択部）203、速度制御部204を備える。
ACC指令値演算部201は、マスタシリンダ圧センサ105、各車輪速センサ106(106a〜106d)、起動SW107、カメラ108からの情報を入力し、車間距離制御時は車間距離制御指令値演算部201aによりACC指令値Gaccを演算し、定速走行制御時は定速走行制御指令値演算部201bによりACC指令値Gaccを演算する。
GFC指令値演算部202は、各車輪速センサ106、起動SW107、操舵角センサ112からの情報を入力し、GFC指令値Ggfcを演算する。
指令値選択部203は、ACC指令値GaccとGFC指令値Ggfcのうち車両に作用する減速度の大きな指令値、または車両に作用する加速度の小さな指令値を選択し、選択した指令値を出力指令値G*として出力する。

速度制御部204は、指令値選択部203から出力された出力指令値G*が得られるような各ホイルシリンダ104(104a〜104d)のブレーキ液圧指令値およびエンジン121のエンジントルク指令値を演算し、ブレーキ液圧指令値に応じた駆動指令によりブレーキ液圧ユニット101を駆動すると共に、エンジントルク指令値をエンジンECU109に送り、エンジントルクを制御する。
速度制御部204は、GFC指令値Ggfcを変更（補正）するGFC指令値変更部（第２指令値変更部、カーブ速度制御指令値変更部）204aを有する。GFC指令値変更部204aは、指令値選択部203により車両に作用する加速度の小さな指令値としてGFC指令値Ggfcが選択されている場合、自車速Vがカーブ進入時の車速Vt0に近づくまでの間、ACC指令値Gaccの値にかかわらず、出力指令値G*をGFC指令値Ggfcの最大値とし、自車速Vがカーブ進入時の車速Vt0に近づいたら自車速VがVt0となるまで出力指令値G*を徐々に低下させる。
指令値選択部203と速度制御部204とから車両の走行状態に応じて車間距離制御指令値、定速走行制御指令値、カーブ速度制御指令値のうち１つを選択してブレーキ液圧ユニット101およびエンジン121を駆動し自車速を制御する指令値選択／速度制御部が構成される。

［速度自動調整制御処理］
次に、ブレーキECU102の速度自動調整制御処理について、図３に示すフローチャートについて説明する。
ステップS1では、起動SW107のON/OFFを検出し、ONの場合はステップS2へ進み、NOの場合は本処理を終了する。
ステップS2では、GFC指令値演算部202により算出されたGFC指令値Ggfcを読み込む。
ステップS3では、ACC指令値演算部201により算出されたACC指令値Gaccを読み込む。
ステップS4では、ステップS2で算出したGFC指令値GgfcとステップS3で算出したACC指令値Gaccとに基づき、出力指令値G*を算出する。図４に出力指令値G*の算出方法を示す。なお、Ggfc＝Gaccの場合はどちらを選択しても同じであるため、図４では記載を省略している。
説明すると、まず、ステアリングホイールの切り増し時（＝カーブ進入時）、すなわち、ACC制御、GFC制御共に自車を減速させるモードでは、GFC指令値GgfcとACC指令値Gaccのうち、値の小さい方、つまり、より減速度が大きくなる方の値を選択して出力指令値G*とする（GFC指令値GgfcとACC指令値Gaccは、符号は＋−の両方をとり、＋側が加速、−側が減速となる。−側に大きい＝大小比較では小さいほど、減速度が大きい。）。
ステアリングホイールの保舵時（定常旋回時）には、車両の横加加速度が変化しないため、基本的には、GFC指令値Ggfcはゼロ、すなわち、一定速で走行を行うモードであるが、ACC指令値Gaccが減速側となった場合、すなわち、先行車に追従する車間距離制御中、先行車が減速したことにより自車の減速が必要となった場合には、ACC指令値Gaccを出力指令値G*とする。
ステアリングホイールの切り戻し時（＝カーブ脱出時）、すなわち、ACC制御、GFC制御共に自車を加速させるモードでは、GFC指令値GgfcとACC指令値Gaccのうち、値の小さい方、つまり、より加速度が小さくなる方の値を選択して出力指令値G*とする。また、保舵時と同様に、ACC指令値Gaccが減速側となった場合には、ACC指令値Gaccを出力指令値G*とする。

ステップS5では、ステップS4で選択した出力指令値G*に基づいてエンジンECU109およびブレーキ液圧ユニット101に指令を出力し、エンジントルク制御およびブレーキ液圧制御を実施する。以下に出力指令値G*に応じたエンジントルク指令値Tre*およびブレーキ液圧指令値Pb*の算出方法を示す。
(1) 出力指令値G*＞0の場合（加速側）
Tre* = G*・c・+Tre0 …(5)
Pb* = 0 …(6)
ここで、Cは出力指令値→エンジントルク値変換係数、Tre0は走行抵抗に相当するエンジントルク値である。
(2) 出力指令値G*≦0の場合（減速側）
Tre* = TreB …(7)
Pb* = |G*|・K …(8)
ここで、TreBはエンジンブレーキ相当のエンジントルク値、Kは出力指令値→ブレーキ液圧変換係数である。

次に、作用を説明する。
(1) 定速走行制御中のGFC制御介入（GFC指令値を変更しない場合）
図５は定速走行制御中にGFC制御介入がなされた場合の速度自動調整制御作用を示すタイムチャート、図６は定速走行制御中にGFC制御介入がなされた場合のドライバの操舵状態と出力指令値との関係を示す説明図である。なお、この例では、GFC指令値変更部204aによるGFC指令値Ggfcの変更を実施しない場合を想定している。
時点t1からt2までの期間では、ステアリングホイールの切り増しにより車両の横加加速度Gy'が増加し、GFC指令値Ggfcが減速側（−側）に大きくなるのに対し、ACC指令値Gaccは自車速Vをカーブ進入時の車速Vt0（目標車速）まで復帰させる加速側（＋側）の値となるため、GFC指令値Ggfcが出力指令値G*として選択され、GFC制御により自車は減速する。
時点t2からt3までの期間では、ステアリングホイールが保舵されるため、GFC指令値Ggfcがゼロとなり、GFC制御により自車は定速走行する。
時点t3からt4までの期間では、ステアリングホイールの切り戻しにより車両の横加加速度Gy'が減少し、GFC指令値Ggfcが加速側（＋側）に大きくなるが、定速走行制御のACC指令値Gaccよりも値が小さいため、GFC指令値Ggfcが出力指令値G*として選択され、GFC制御により自車は加速する。

(2) 車間距離制御中のGFC制御介入（先行車がカーブ進入時に減速した場合）
図７は車間距離制御中にGFC制御介入がなされた場合の速度自動調整制御作用を示すタイムチャート、図８は車間距離制御中にGFC制御介入がなされた場合のドライバの操舵状態と出力指令値との関係を示す説明図である。なお、この例では、先行車がカーブ進入時に減速した場合を想定している。
時点t1から時点t2までの期間では、ステアリングホイールの切り増しにより車両の横加加速度Gy'が増加し、GFC指令値Ggfcが減速側（−側）に大きくなるが、先行車の減速に伴い車間距離制御のACC指令値Gaccが減速側（−側）により大きくなり、Ggfc＞Gaccとなるため、ACC指令値Gaccが出力指令値G*として選択され、車間距離制御により自車は減速する。
時点t2からt2'までの期間では、ステアリングホイールが保舵されるため、GFC指令値Ggfcはゼロとなるが、車間距離制御のACC指令値Gaccが減速側（−側）であるため、ACC指令値Gaccが出力指令値G*として選択され、ACC制御による減速が継続される。
時点t2'からt3までの期間では、自車と先行車との相対速度がゼロとなったため、ACC指令値Gaccはゼロとなり、自車は定速走行する。
時点t3からt4までの期間では、ステアリングホイールの切り戻しにより車両の横加加速度Gy'が減少し、GFC指令値Ggfcが加速側（＋側）に大きくなるのに対し、車間距離制御のACC指令値GaccはGFC指令値Ggfcより小さい加速側（+側）であるため、ACC指令値Gaccが出力指令値G*として選択され、車間距離制御により自車は加速する。

(3) 車間距離制御中のGFC制御介入（先行車がカーブ進入後に減速した場合）
図９は車間距離制御中にGFC制御介入がなされた場合の速度自動調整制御作用を示すタイムチャート、図１０は車間距離制御中にGFC制御介入がなされた場合のドライバの操舵状態と出力指令値との関係を示す説明図である。なお、この例では、先行車がカーブ進入後に減速した場合を想定している。
時点t1からt2までの期間では、ステアリングホイールの切り増しにより車両の横加加速度Gy'が増加し、GFC指令値Ggfcが減速側（−側）に大きくなるのに対し、ACC指令値Gaccは自車速Vを先行車の車速まで高める加速側（＋側）の値となるため、GFC指令値Ggfcが出力指令値G*として選択され、GFC制御により自車は減速する。
時点t2からt2'までの期間では、ステアリングホイールが保舵されるため、GFC指令値Ggfcがゼロとなり、GFC制御により自車は定速走行する。
時点t2'からt3までの期間では、先行車の減速により車間距離制御のACC指令値Gaccは減速側（−側）の値となるため、車間距離制御のACC指令値Gaccが出力指令値G*として選択され、ACC制御により自車は減速する。
時点t3からt4までの期間では、ステアリングホイールの切り戻しにより車両の横加加速度Gy'が減少し、GFC指令値Ggfcが加速側（＋側）に大きくなるが、車間距離制御のACC指令値Gaccは減速側（−側）の値であるため、ACC制御による自車の減速が継続される。
時点t4からt5までの期間では、GFC指令値Ggfcがゼロとなるが、車間距離制御のACC指令値Gaccは減速側（−側）の値であるため、ACC制御による自車の減速が継続される。

(4) 定速走行制御中のGFC制御介入（GFC指令値を変更する場合）
図１１は定速走行制御中にGFC制御介入がなされた場合の速度自動調整制御作用を示すタイムチャート、図１２は定速走行制御中にGFC制御介入がなされた場合のドライバの操舵状態と出力指令値との関係を示す説明図である。なお、この例では、GFC指令値変更部204aによるGFC指令値Ggfcの変更を実施する場合を想定している。
時点t1からt3までの期間は、図５、６と同一であるため、説明を省略する。
時点t3からt4までの期間では、ステアリングホイールの切り戻しにより車両の横加加速度Gy'が減少するため、GFC指令値Ggfcは加速側（＋側）に増加し、その後ゼロまで減少する。このとき、GFC指令値変更部204aでは、自車速Vがカーブ進入時の車速Vt0に近づくまでの間、定速走行制御のACC指令値Gaccにかかわらず、出力指令値G*をGFC指令値の最大値とするため、自車はGFC指令値の最大値によって加速する。
時点t4からt4'までの期間では、GFC指令値Ggfcがゼロとなるが、GFC指令値変更部204aにより出力指令値G*はGFC指令値の最大値を維持し、自車はGFC指令値の最大値によって加速する。
時点t4'からt5までの期間では、自車速Vが車速Vt0に達したため、出力指令値G*は徐々に低下し、時点t5でゼロとなる。

［カーブの走行安定性の向上］
従来のACC制御では、カーブを走行する際、ステアリングホイールの操舵角から求めた自車の旋回半径とあらかじめ設定された目標横加速度とに基づいて上限車速を設定し、自車速を上限車速以下に制限している。
これに対し、実施例１の速度自動調整制御では、カーブを走行する際、ACC制御に加え、車両の横加加速度Gy'に応じて車両の発生ヨーモーメントが規範ヨーモーメントに近づくように車両に前後加速度を付与して自車速を制御するGFC制御を行う。GFC制御は、横加速度Gyの微分値に基づくため、横加速度に基づいて自車速を制御する従来制御に比して、ドライバの操舵開始後の制御介入が早いことから、ドライバの操舵に対する応答性が高く、車両の旋回挙動を目標値により近づけることができる。このため、カーブ走行時の操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。
［ACCとGFCの制御干渉抑制］
一方、ACC制御とGFC制御は共に自車の速度を制御するものであり、ACC制御とGFC制御とを併用した場合、制御干渉が懸念される。例えば、GFC制御は、上述したように操舵開始後の制御介入が早いという特徴を有するため、ACC制御による減速が行われる前、すなわち、ACC制御による加速が行われている段階でGFC制御による減速制御が介入する可能性がある。この場合、ACC制御による加速とGFCによる減速とが交互に行われることで、自車が加速と減速を繰り返し、ドライバに違和感を与えるおそれがある。
これに対し、実施例１では、ACC制御によるACC指令値GaccとGFC制御によるGFC指令値Ggfcとを比較し、直線路からカーブへの進入状態と検出されると、車両に作用する減速度の大きな指令値を出力指令値G*として選択し、出力指令値G*に基づいて自車速を制御する。このため、カーブ進入時において、ACC制御とGFC制御とが互いに干渉するのを抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。また、減速度の大きな指令値を選択することにより、先行車との過度な接近を抑制しつつ、カーブ進入時における操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。
また、カーブから直線路への進入状態と検出されると、ACC指令値GaccとGFC指令値Ggfcのうち車両に作用する加速度の小さな指令値を出力指令値G*として選択し、出力指令値G*に基づいて自車速を制御するため、カーブ脱出時において、ACC制御とGFC制御とが互いに干渉するのを抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。また、加速度の小さな指令値を選択することにより、先行車との過度な接近を抑制しつつ、カーブ脱出時における操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。

実施例１では、横加加速度Gy'から車両に作用する横加速度Gyが略一定の場合、すなわち、直線路からカーブへの進入状態からカーブから直線路への進入状態へ移行する間は、GFC指令値Ggfcをゼロにするため、ステアリングホイールの操舵角が一定に保持される定常旋回時には、カーブ進入時のGFC制御により減速された自車速を維持した状態でスムーズに走行できる。
GFC指令値変更部204aは、指令値選択部203により車両に作用する加速度の小さな指令値としてGFC指令値Ggfcが選択されている場合、自車速Vがカーブ進入時の車速Vt0に近づくまでの間、ACC指令値Gaccの値にかかわらず、出力指令値G*をGFC指令値Ggfcの最大値とし、自車速Vがカーブ進入時の車速Vt0に近づいたら自車速VがVt0となるまで出力指令値G*を徐々に低下させる。ここで、GFC指令値Ggfcは横加加速度Gy'に依存し、この横加加速度Gy'はドライバによるステアリングホイールの切り戻し方によって変化するため、仮にGFC指令値Ggfcをそのまま出力指令値G*とした場合、カーブから直線路に移行したとき、カーブ進入時の車速Vt0まで自車速が復帰せず、ドライバに違和感を与えるおそれがある。そこで、車間距離制御の対象となる先行車が存在せず、カーブ脱出時の出力指令値G*としてGFC指令値Ggfcが選択されている場合には、自車速Vがカーブ進入時の車速Vt0まで復帰するように出力指令値G*を補正することで、ドライバに与える違和感を軽減できる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) 先行車と自車との相対関係を維持または設定された速度を維持するように自車の速度を制御するACC制御のACC指令値Gaccを演算するACC指令値演算部201と、自車に作用する横加加速度Gy'に基づき自車の速度を制御するGFC制御のGFC指令値Ggfcを演算するGFC指令値演算部202と、ACC指令値GaccまたはGFC指令値Ggfcのうち車両に作用する減速度の大きな指令値を選択する指令値選択部203と、選択されたACC指令値GaccまたはGFC指令値Ggfcに基づいてブレーキ液圧ユニット101およびエンジン121を駆動し自車の速度を制御する速度制御部204と、を備えた。
これにより、カーブ走行時の操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。
また、カーブ進入時におけるACC制御とGFC制御との制御干渉を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
(2) ACC指令値GaccまたはGFC指令値Ggfcのうち車両に作用する加速度の小さな指令値を選択する指令値選択部203を備えたため、カーブ脱出時において、ACC制御とGFC制御とが互いに干渉するのを抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
(3) GFC制御は、横加加速度Gy'に基づき車両に前後加速度を付与し速度を制御するため、荷重移動によるモーメントを規範ヨーモーメントに近づけることができ、操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。
(4) GFC指令値演算部202は、横加加速度Gy'から車両に作用する横加速度Gyが略一定の場合はGFC指令値Ggfcをゼロにするため、ステアリングホイールの操舵角が一定に保持される定常旋回時には、カーブ進入時のGFC制御により減速された自車速を維持した状態でスムーズに走行できる。

〔実施例２〕
実施例２は、出力指令値G*に応じたブレーキ液圧指令値Pb*の算出方法のみ実施例１と異なり、他の部分は実施例１と同様である。
実施例２では、図４のステップS5において、式(8)における出力指令値→ブレーキ液圧変換係数Kを、ACC制御の目標車速に応じて可変する。
図１３は、ACC制御の目標車速に応じた出力指令値→ブレーキ液圧変換係数Kの設定マップであり、変換係数Kは、ACC制御の目標車速が高いほど小さくなる特性とする。なお、ブレーキ液圧指令値Pb*が過大または過小となるのを防止するために、変換係数Kには上限値と下限値を設定する。
したがって、ACC制御の目標車速が高い場合、すなわち、高速で走行する場合は、変換係数Kが小さくなり、ブレーキ液圧指令値Pb*が小さな値に設定されるため、高速道路のように道路の半径が一般道と比較して大きな道路を走行する場合は、カーブ進入時のGFC制御による過度な減速を抑制でき、違和感のない速度制御を実現できる。
また、ブレーキ液圧指令値Pb*は、下記の式(9)により設定してもよい。
Pb* = (|G*| - G1)・K …(9)
ここで、G1はオフセット、Kは一定の基準値である。
オフセットG1は、図１４に示すACC制御の目標車速に応じたオフセットG1の設定マップを参照して算出する。図１４に示すように、オフセットG1は、ACC制御の目標車速が高いほど大きくなる特性とする。なお、ブレーキ液圧指令値Pb*が過大または過小となるのを防止するため、オフセットG1には上限値と下限値を設定する。
したがって、ACC制御の目標車速が高い場合、すなわち、高速で走行する場合は、オフセットG1が大きくなり、ブレーキ液圧指令値Pb*が小さな値に設定されるため、高速道路のように道路の半径が一般道と比較して大きな道路を走行する場合は、カーブ進入時のGFC制御による過度な減速を抑制でき、違和感のない速度制御を実現できる。
次に、効果を説明する。
実施例２の車両制御装置にあっては、実施例１の効果(1)〜(4)に加え、以下の効果を奏する。
(5) GFC指令値演算部202は、ACC制御の目標車速が高速の場合には、低速の場合に比べてGFC指令値Ggfcに対するブレーキ液圧指令値Pb*を小さくし、減速度を小さく発生させる。
これにより、高速道路のように道路の半径が一般道と比較して大きな道路を走行する場合は、カーブ進入時のGFC制御による過度な減速を抑制でき、違和感のない速度制御を実現できる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
実施例では、車間距離制御として、自車と先行車との相対速度がゼロとなるような目標車速を設定し、自車速を目標車速に一致させる速度フィードバック制御を行う例を示したが、ドライバが目標車間距離を入力または選択し自車と先行車との車間距離を目標車間距離に一致させる距離フィードバック制御を行う構成としてもよい。
実施例では、定速走行制御として、あらかじめ設定された上限車速、または、アクセル、ブレーキが共にONからOFFとなったときの自車速を目標車速とする例を示したが、ドライバが目標車速を入力または選択する構成としてもよい。
実施例では、GFC指令値Ggfcを車両の横加加速度Gy'に比例した値(K_GyV・Gy')とする例を示したが、GFC指令値Ggfcは自車に作用する横加速度に関する情報に基づく値であればよい。

以下に、実施例から把握される特許請求の範囲に記載した発明以外の技術的思想について説明する。
(a) 請求項２に記載の車両制御装置において、
ドライバの操舵状態を検出する操舵状態検出部を備え、
前記速度制御部は、前記操舵状態検出部によって直線路からカーブへの進入状態と検出されると、前記減速度選択部により選択された第１指令値または第２指令値に基づいて前記アクチュエータを駆動し、カーブから直線路への進入状態が検出されると、前記加速度選択部により選択された第１指令値または第２指令値に基づいて前記アクチュエータを駆動することを特徴とする車両制御装置。
よって、先行車との過度な接近を抑制しつつ、カーブ走行時における操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。
(b) (a)に記載の車両制御装置において、
前記速度制御部は、前記直線路からカーブへの進入状態からカーブから直線路への進入状態へ移行する間は前記第１指令値に基づいて速度を制御することを特徴とする車両制御装置。
よって、カーブ進入時の第２指令値により減速された自車速を維持した状態でスムーズに走行できる。

(c) (b)に記載の車両制御装置において、
前記速度制御部は、前記加速度選択部により前記第２指令値が選択された場合には、前記カーブへの進入状態が検出されたときの速度まで車速を制御するよう前記第２指令値を変更する第２指令値変更部を備えたことを特徴とする車両制御装置。
よって、カーブ脱出時の車速をカーブ進入時の車速まで復帰させることができ、ドライバに与える違和感を軽減できる。
(d) あらかじめ設定された先行車と自車との相対関係を維持するように自車の速度を制御する車間距離制御の車間距離制御指令値を演算する車間距離制御指令値演算部と、
あらかじめ設定された速度を維持するように自車の速度を制御する定速走行制御の定速走行制御指令値を演算する定速走行制御指令値演算部と、
自車に作用する横加速度情報に基づき自車の速度を制御するカーブ速度制御のカーブ速度制御指令値を演算するカーブ速度制御指令値演算部と、
車両の走行状態に応じて前記各指令値のうち１つを選択してアクチュエータを駆動し自車の速度を制御する指令値選択／速度制御部と、
を備えたことを特徴とする車両制御装置。
よって、カーブ走行時の操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。

(e) (d)に記載の車両制御装置において、
前記指令値選択／速度制御部は、前記各指令値のうち車両に作用する減速度が大きな指令値を選択する減速度選択部を備えたことを特徴とする車両制御装置。
よって、カーブ進入時における車間距離制御または定速走行制御とカーブ速度制御との制御干渉を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
(f) (e)に記載の車両制御装置において、
前記指令値選択／速度制御部は、前記各指令値のうち車両に作用する加速度の小さな指令値を選択する加速度選択部を備えたことを特徴とする車両制御装置。
よって、カーブ脱出時における車間距離制御または定速走行制御とカーブ速度制御との制御干渉を抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
(g) (f)に記載の車両制御装置において、
前記カーブ速度制御は、前記横加速度に関する情報に基づき車両に前後加速度を付与し速度を制御することを特徴とする車両制御装置。
よって、荷重移動によるモーメントを規範ヨーモーメントに近づけることができ、操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。

(h) (g)に記載の車両制御装置において、
前記指令値選択／速度制御部は、前記第１の速度自動調整制御の設定速度が高速の場合には、低速の場合に比べて前記カーブ速度制御指令値に対して前後加速度を小さく発生させることを特徴とする車両制御装置。
よって、高速道路のように道路の半径が一般道と比較して大きな道路を走行する場合は、カーブ進入時のカーブ速度制御による過度な減速を抑制でき、違和感のない速度制御を実現できる。
(i) (h)に記載の車両制御装置において、
前記カーブ速度制御指令値演算部は、前記横加速度に関する情報から車両に作用する横加速度が略一定の場合は前記カーブ速度制御指令値をゼロにすることを特徴とする車両制御装置。
よって、ステアリングホイールの操舵角が一定に保持される定常旋回時には、カーブ進入時のカーブ速度制御により減速された自車速を維持した状態でスムーズに走行できる。
(j) (i)に記載の車両制御装置において、
ドライバの操舵状態を検出する操舵状態検出部を備え、
前記指令値選択／速度制御部は、前記操舵状態検出部によって直線路からカーブへの進入状態と検出されると、前記減速度選択部により選択された指令値に基づいて前記アクチュエータを駆動し、カーブから直線路への進入状態が検出されると、前記加速度選択部により選択された指令値に基づいて前記アクチュエータを駆動することを特徴とする車両制御装置。
よって、先行車との過度な接近を抑制しつつ、カーブ走行時における操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。

(k) (j)に記載の車両制御装置において、
自車の前方の先行車の有無を検出する前方状況認識部を備え、
前記指令値選択／速度制御部は、前記直線路からカーブへの進入状態からカーブから直線路への進入状態へ移行する間の先行車の有無に基づいて、前記車間距離制御指令値と前記定速走行制御指令値を選択し、選択した指令値に基づいて速度を制御することを特徴とする車両制御装置。
よって、先行車に有無に基づいて車間距離制御と定速走行制御とを切り替えることができる。
(l) (k)に記載の車両制御装置において、
前記指令値選択／速度制御部は、前記直線路からカーブへの進入状態からカーブから直線路への進入状態へ移行する間に先行車を認識した場合は、前記車間距離制御指令値に基づいて速度を制御することを特徴とする車両制御装置。
よって、先行車が存在する場合には自車と先行車との相対関係を維持できる。
(m) (k)に記載の車両制御装置において、
前記指令値選択／速度制御部は、前記直線路からカーブへの進入状態からカーブから直線路への進入状態へ移行する間に先行車を認識しない場合は、前記定速走行制御指令値に基づいて速度を制御することを特徴とする車両制御装置。
よって、先行車が存在しない場合には自車を定速走行させることができる。

(n) (f)に記載の車両制御装置において、
前記指令値選択／速度制御部は、前記加速度選択部により前記カーブ速度制御指令値が選択された場合には、前記カーブへの進入状態が検出されたときの速度まで車速を制御するよう前記カーブ速度制御指令値を変更するカーブ速度制御指令値変更部を備えたことを特徴とする車両制御装置。
よって、カーブ脱出時の車速をカーブ進入時の車速まで復帰させることができ、ドライバに与える違和感を軽減できる。
(o) 先行車と自車との相対関係を維持または設定された速度を維持するように車両を加減速制御して自車の速度を制御するための第１指令値を演算する第１指令値演算部と、
自車に作用する横加速度に関する情報に基づき車両を加減速制御して自車の速度を制御するための第２指令値を演算する第２指令値演算部と、
前記加速制御時には前記第１指令値または第２指令値のうち車両に作用する減速度の大きな指令値を選択する減速度選択部と、
前記加速制御時には前記第１指令値または第２指令値のうち車両に作用する加速度の小さな指令値を選択する加速度選択部と、
前記選択された第１指令値または第２指令値に基づいて制動装置または駆動装置を作動させて自車の速度を制御する速度制御部と、
を備え、
前記速度制御部は、前記減速制御時には前記減速度選択部により選択された指令値に基づいて前記制動装置を作動させ、前記加速制御時には前記加速度選択部により選択された指令値に基づいて前記駆動装置を作動させることを特徴とする車両制御装置。
よって、先行車との過度な接近を抑制しつつ、カーブ走行時における操舵性および走行安定性の向上を図ることができる。

101 ブレーキ液圧ユニット（アクチュエータ）
121 エンジン（アクチュエータ）
201 ACC指令値演算部（第１指令値演算部）
202 GFC指令値演算部（第２指令値演算部）
203 指令値選択部
204 速度制御部

Claims

先行車と自車との相対関係を維持または設定された速度を維持するように自車の速度を制御する第１の速度自動調整制御の第１指令値を演算する第１指令値演算部と、
自車に作用する横加速度に関する情報に基づき自車の速度を制御する第２の速度自動調整制御の第２指令値を演算する第２指令値演算部と、
前記第１指令値または第２指令値のうち車両に作用する減速度の大きな指令値を選択する減速度選択部と、
前記選択された第１指令値または第２指令値に基づいてアクチュエータを駆動し自車の速度を制御する速度制御部と、
を備え、
前記第２指令値演算部は、前記横加速度に関する情報から車両に作用する横加速度が略一定の場合は前記第２指令値をゼロにすることを特徴とする車両制御装置。
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記第１指令値または第２指令値のうち車両に作用する加速度の小さな指令値を選択する加速度選択部を備えたことを特徴とする車両制御装置。
請求項１または請求項２に記載の車両制御装置において、
前記第２の速度自動調整制御は、前記横加速度に関する情報に基づき車両に前後加速度を付与し速度を制御することを特徴とする車両制御装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
前記速度制御部は、前記第１の速度自動調整制御の設定速度が高速の場合には、低速の場合に比べて前記第２指令値に対して前後加速度を小さく発生させることを特徴とする車両制御装置。