JP6467903B2 - 車両制御装置および車両制御プログラム - Google Patents

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Description

本発明は、自車両に搭載され、自車両の前方を走行する先行車両に追従して自車両を走行させる技術に関する。
自車両の前方を走行する先行車両に追従して自車両を走行させる技術として、特許文献1に開示されているものが知られている。特許文献1には、先行車両に追従して自車両が走行しているときに、先行車両の加速が終了して自車両の加速の必要性がなくなると、内燃機関から駆動輪に駆動力を伝達する駆動経路に設置されたクラッチを解除して惰性走行を行う技術が開示されている。
特開2014−83897号公報
加速を終了した先行車両は、再び加速するか、一定速度で走行するか、減速するかのいずれの走行状態になるのか分からない。一方、自車両がクラッチを解除して惰性走行を行うとエンジンブレーキ以外の走行抵抗は作用するので、通常の走行状態であれば自車両は減速する。
その結果、加速を終了した後の先行車両の走行状態によっては、先行車両と自車両との距離は長くなったり短くなったりすることがある。先行車両が加速を終了した後に減速したとしても、先行車両の減速度とクラッチを解除した自車両の減速度との大小関係によっては、先行車両と自車両との距離は長くなったり短くなったりすることがある。
したがって、特許文献1のように、先行車両の加速が終了して自車両の加速の必要性がなくなることを判定基準としてクラッチを解除すると、先行車両に追従して走行する追従走行制御を適切に実行できないおそれがある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、先行車両に追従して走行する追従走行制御を適切に実行する技術を提供することを目的とする。
本発明の車両制御装置は、内燃機関から駆動輪に駆動力を伝達する駆動経路を締結および解除するクラッチを備える自車両に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置であって、他車情報取得手段と、減速度取得手段と、クラッチ制御手段と、を備えている。
他車情報取得手段は、第1先行車両の加速度である第1加速度、あるいは第1先行車両の前方を走行する第2先行車両が存在する場合は第2先行車両の加速度である第2加速度を取得し、減速度取得手段は、クラッチが解除されているときの自車両の減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で内燃機関の無噴射時における自車両の減速度である締結減速度を取得する。
クラッチ制御手段は、自動追従走行中において、他車情報度取得手段が取得する第1加速度または第2加速度のいずれか一方と、減速度取得手段が取得する解除減速度および締結減速度とに基づいて、クラッチの解除および締結を制御する。尚、減速度は、正負を考慮した加速度のうち負の加速度を表わすものとする。
ここで、自車両が追従走行の対象とするのは自車両の前方を走行する第1先行車両であるから、第1先行車両の走行状態に応じて自車両の走行は制御される。第1先行車両は第1先行車両の前方を走行する第2先行車両の走行状態に応じて走行すると考えられる。したがって、第1先行車両の前方を第2先行車両が走行している場合には、第2先行車両の走行状態に応じて自車両の走行を制御できる。
第1先行車両または第2先行車両が減速する場合、第1先行車両に追従して走行するためには自車両を減速させる必要がある。追従走行において自車両を減速させ、燃費を向上させるためには、無噴射の状態でクラッチを締結してエンジンブレーキを作動させるか、クラッチを解除して惰性走行をすることが考えられる。
クラッチを締結してエンジンブレーキを作動させているときの自車両の減速度である締結減速度は、クラッチを解除しているときの自車両の減速度である解除減速度よりも正負を考慮した値が小さくなる。
また、自車両がクラッチを解除している状態で第1先行車両または第2先行車両の加速度が解除減速度よりも正負を考慮した値が大きくなると、第1先行車両と自車両との車間距離は広がっていく。したがって、第1先行車両に追従するためには、クラッチを締結して自車両を加速させる必要がある。
そこで、本発明の車両制御装置によると、第1先行車両の第1加速度または第2先行車両の第2加速度のいずれか一方と、自車両の解除減速度および締結減速度とに基づいて、クラッチの解除および締結を制御する。
これにより、第1先行車両または第2先行車両のいずれか一方の走行状態と、自車両がクラッチを解除または締結したときの走行状態とに基づいてクラッチの締結および解除を制御できるので、先行車両に追従して走行する追従走行制御を適切に実行できる。
尚、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
本発明が適用された車両制御装置を示すブロック図。 先行車両および先先行車両から取得する情報を示す平面図。 ACC中の車両制御処理を示すフローチャート。 ACC中の車両制御処理を示すフローチャート。 ドライバ運転中の車両制御処理を示すフローチャート。 ドライバ運転中の車両制御処理を示すフローチャート。 クラッチ解除とクラッチ締結とによる減速度を示すグラフ。 クラッチ解除時、クラッチ締結時の各車両の走行状態を示すグラフ。
以下、本発明が適用された実施形態について図を用いて説明する。
[1.構成]
図1に示す車両制御装置60は、クラッチ30、スロットル装置50、およびブレーキ52の作動を制御することにより自車両の走行を制御する。クラッチ30は、エンジン10からトランスミッション20を経由して駆動輪40に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するために設置されている。
車両制御装置60は、CPU、ROM、RAM等のメモリを備えたマイクロコンピュータを搭載している。車両制御装置60は、ROMに記憶されている制御プログラムをCPUが実行することにより、後述する追従走行制御を含む車両制御を実行する。
図2に示すように、車両制御装置60は、自車両100の前方を走行する第1先行車両である先行車両102の走行状態、ならびに先行車両102の前方を走行する第2先行車両である先先行車両104の走行状態として、位置、車速、加速度等を種々の方式で取得する。
車両制御装置60は、カメラ70およびレーダ72等により、先行車両102の車速、第1加速度である加速度、自車両100に対する位置等の情報を取得する。
車両制御装置60は、車車間通信装置84により、先行車両102、ならびに先行車両102の前方を走行する先先行車両104の車速、加速度、自車両100に対する位置等の情報を取得してもよい。
車両制御装置60は、車車間通信装置84により、先行車両102および先先行車両104からGPS等の情報に基づいて先行車両102および先先行車両104の位置を取得し、位置の変化量に基づいて先行車両102および先先行車両104の車速および加速度を算出してもよい。
アクセルセンサ74は、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、ブレーキセンサ76はブレーキペダルの踏み込み量を検出する。車速センサ78は自車両の車速を検出し、加速センサ80は自車両100の加速度を検出する。GPS82は、GPS衛星から受信するGPS信号に基づいて自車両100の位置を測位する。
車両制御装置60は、自車両100の走行状態を制御する車両制御として、先行車両102が存在する場合には先行車両102との車間距離を所定の範囲内に維持して先行車両102に自車両100を自動追従走行させ、先行車両102が存在しない場合には目標車速で自車両100を自動走行させる追従走行制御(ACC:Adaptive Cruise Control)を実行する。
ACCの開始、終了、車間距離および目標車速は、図示しないスイッチを操作することにより設定される。また、ACCの実行は、ドライバがアクセルペダルまたはブレーキペダルを操作すると終了する。
[2.処理]
車両制御装置60が実行する車両制御処理について図3〜図6のフローチャートに基づいて説明する。図3および図4はACCが作動中の車両制御処理を示し、図5および図6はACCが作動していないドライバの運転中の車両制御処理を示す。
(1)ACC作動中
図3のS400において、車両制御装置60は、自車両100の前方に先行車両102が存在するか否かを、次式(1)が成立するか否かに基づいて判定する。
自車両と先行車両との車間距離<定数×自車両の車速 ・・・(1)
式(1)の定数は、固定値でもよいし、車速に応じて設定されてもよい。車両制御装置60は、自車両100と先行車両102との車間距離を、カメラ70、レーダ72、先行車両102との車車間通信により検出する。先行車両102が存在しない場合(S400:No)、車両制御装置60は図4のS430に処理を移行する。
先行車両102が存在する場合(S400:Yes)、車両制御装置60は、自車両100が先行車両102に衝突するまでの衝突時間(TTC)を次式(2)から算出し、算出したTTCが予め設定された所定値(K1)よりも大きいか否かを判定する(S402)。
式(2)において、車間距離は先行車両102と自車両100との車間距離であり、接近速度は先行車両102に対する自車両100の相対的な接近速度である。接近速度は、先行車両102に自車両100が接近するときは正の値をとり、先行車両102から自車両100が離れるときは負の値をとる。
車両制御装置60は、先行車両102から自車両100が離れていき接近速度が負の場合、式(2)に関わらず車両制御装置60が演算可能な最大値をTTCに設定する。これにより、S402の判定は「Yes」になる。
TTC=車間距離/接近速度 ・・・(2)
TTCが所定(K1)よりも大きい場合(S402:Yes)、車両制御装置60はS408に処理を移行する。
TTCが所定値(K1)以下の場合(S402:No)、車両制御装置60は、クラッチ30を解除して惰性走行を実行していると先行車両102と衝突する可能性が高くなると判断し、クラッチ30が解除中であれば(S404:Yes)、クラッチ30を締結する(S406)。
S408において、車両制御装置60は、先行車両102の前方に先先行車両104が存在するか否かを、次式(3)が成立するか否かに基づいて判定する。
先行車両と先先行車両との車間距離<定数×先行車両の車速 ・・・(3)
式(3)の定数は、固定値でもよいし、車速に応じて設定されてもよい。車両制御装置60は、先先行車両104と先行車両102との車間距離を、先先行車両104と先行車両102との自車両100の車車間通信により取得する位置情報等により検出する。先先行車両104が存在しない場合(S408:No)、車両制御装置60はS422に処理を移行する。
先先行車両104が存在する場合(S408:Yes)、車両制御装置60は先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲であるか否かを判定する(S410)。尚、負の加速度である減速度を含む加速度の大小関係は正負を考慮して判定する。
S410に示すK2、K3は負の値である。詳細には、クラッチ30が締結されて変速段がDレンジであり、エンジン10に燃料を噴射しないときに自車両100がエンジンブレーキによって減速する締結減速度をK2とする。また、クラッチ30が解除されて変速段がNレンジの状態で自車両100が惰性走行により減速する解除減速度をK3とする。
図7に示すように、締結減速度200と解除減速度202とは自車両100の車速によって変化する。そこで、自車両100の車速に応じた締結減速度(K2)、解除減速度(K3)の値を、予め測定してROM等の不揮発性の記憶装置に記憶して設定してもよい。また、自車両100が走行中の速度変化を車速毎に計測し、締結減速度(K2)、解除減速度(K3)を算出してRAM等のメモリに記憶しておくことにより、自車両100の車速に応じて設定してもよい。
また、自車両100の減速度は、路面の勾配、凹凸によって変化する走行抵抗、潤滑油の温度によって変化するトランスミッションの損失、タイヤに連動して回転する部品の損失等によっても変化する。したがって、締結減速度(K2)、解除減速度(K3)を上記の走行抵抗および損失に応じて設定してもよい。
ここで、クラッチ30を解除して惰性走行する場合、エンジンブレーキが働かないので、クラッチ30を締結してエンジンブレーキを働かせながら惰性走行するよりも走行距離は延びる。
ただし、クラッチ30を解除して惰性走行する場合、次にクラッチ30を締結して自車両100を速やかに走行状態に移行させたり、エンジン10を駆動源とする冷暖房装置を駆動したり、車載電池からの電力供給量では電力需要量を満たせないときにエンジン10により発電機を駆動したりするために、燃料を噴射してアイドル運転状態にしておくことがある。これに対し、クラッチ30を締結した惰性走行の場合、燃料噴射は停止される。
したがって、クラッチ30を解除して惰性走行する場合、燃料噴射を停止すれば、クラッチ30を締結してエンジンブレーキを働かせながら惰性走行するよりも燃費は向上する。
一方、クラッチ30を解除して惰性走行する場合、アイドル運転状態にすると、クラッチ30を締結してエンジンブレーキを働かせながら惰性走行する場合と比べ、燃料消費量の点では不利であるが、走行距離は延びる。この場合、どちらの惰性走行の方が燃費が良いかは走行状態によって変化する。
先行車両102は先先行車両104の走行状態に応じて走行すると予測できるので、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内である場合(S410:Yes)、先行車両102の加速度も所定の減速度の範囲内になると予測できる。この場合、自車両100がクラッチ30を解除して惰性走行を行うと、先行車両102の減速度は自車両100の減速度よりも小さくなるので、先行車両102と自車両100との車間距離は近づく。
自車両100と先行車両102との車間距離が徐々に近づく場合、車両制御装置60は、車間距離が許容範囲を越えて近づくまで、自車両100のクラッチ30を解除してもよいと判断する。
そこで、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内である場合(S410:Yes)、車両制御装置60は、クラッチ30を解除し(S412)、自車両100を減速させる。
先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内ではない場合(S410:No)、先先行車両104は、自車両100がクラッチ30を締結してエンジンブレーキで減速するときの締結減速度200よりも小さい加速度で走行しているか、あるいは自車両100がクラッチ30を解除して惰性走行で減速するときの解除減速度202よりも大きい加速度で走行している。
先行車両102は先先行車両104の走行状態に応じて走行すると予測できるので、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内ではない状態で自車両100のクラッチ30を解除するか解除状態を継続すると、自車両100と先行車両102との車間距離が離れるか、自車両100と先行車両102との車間距離が近づくかのいずれかである。
そこで、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内ではない場合(S410:No)、車両制御装置60は、S414に処理を移行し、先先行車両104と先行車両102との相互の相対的な走行状態を判定する。
例えば、図8に示すように、先先行車両104の車速214と先行車両102の車速212とが一定の状態で先行車両102と自車両100との車間距離がACCで設定された所定範囲よりも大きい場合、車両制御装置60はACCによりクラッチ30を締結している状態で自車両100を加速させる。これにより、自車両100の車速210は上昇し、自車両100は先行車両102に近づく。
そのときに、図8に示すように先先行車両104が減速すると、先行車両102も先先行車両104に応じて減速すると予測できる。先先行車両104の減速度が所定の減速度の範囲である場合(S410:Yes)、車両制御装置60は、クラッチ30を解除し(S412)、自車両100の車速210を減速させる。
図8に示すように、先先行車両104が減速を停止し一定速度で走行すると、先行車両102も先先行車両104に応じて一定速度で走行すると予測できる。先先行車両104が一定速度で走行すると、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲から外れる(S410:No)。
このとき、先行車両102に対する先先行車両104の相対速度が負であれば(S414:Yes)、先先行車両104と先行車両102とが近づいていることを表わしているので、先行車両102は減速すると予測できる。この場合、車両制御装置60はクラッチ30を解除し(S412)、自車両100を減速させる。
先行車両102に対する先先行車両104の相対速度が負ではない場合(S414:No)、車両制御装置60は先先行車両104と先行車両102との車間距離が所定値以下であるか否かを判定する(S416)。
先先行車両104と先行車両102との車間距離が所定値以下の場合(S416:Yes)、先先行車両104との車間距離を大きくするために先行車両102は減速すると予測できる。この場合、車両制御装置60は、クラッチ30を解除し(S412)、自車両100を減速させる。
先行車両102に対する先先行車両104の相対速度が負ではなく、先先行車両104と先行車両102との車間距離が所定値よりも大きい場合(S414:No、S416:No)、先行車両102は減速しないと予測できる。この場合、クラッチ30が解除中であれば(S418:Yes)、車両制御装置60はクラッチ30を締結する(S420)。
S422において、車両制御装置60は、先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲であるか否かを判定する。S422に示すK2、K3はS410と同じ値である。
先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲であれば(S422:Yes)、車両制御装置60はクラッチ30を解除し(S424)、自車両100を減速させる。
先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲ではない場合(S422:No)、先行車両102は、自車両100がクラッチ30を締結してエンジンブレーキで減速するときの締結減速度200よりも小さい加速度で走行しているか、あるいは自車両100がクラッチ30を解除して惰性走行で減速するときの解除減速度202よりも大きい加速度で走行している。
この先行車両102の走行状態において、自車両100のクラッチ30を解除するか解除状態を継続すると、自車両100と先行車両102との車間距離が離れるか、自車両100と先行車両102との車間距離が近づくかのいずれかである。
そこで、先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲内ではない場合(S422:No)、車両制御装置60はクラッチ30が解除中であるか否かを判定する(S426)。クラッチ30が解除中であれば(S426:Yes)、車両制御装置60はクラッチ30を締結する(S428)。
図4のS430において、車両制御装置60は、自車両100のクラッチ30を締結状態から解除した場合、あるいは自車両100のクラッチ30の解除状態を継続した場合の惰性走行加速度が所定範囲内であるか否かを判定する。
S430においてK4は負の値である。K5の値は通常は負であるが、例えば自車両100が下り坂を走行する場合には正の値に設定されることもある。K5の値は、自車両100が走行する路面の勾配、凹凸等に基づいて車両制御装置60が設定する。
S430の処理は先行車両102が存在しない場合に実行される。したがって、自車両100の走行状態に基づいて、クラッチ30の解除および締結が決定される。
自車両100の惰性走行加速度が所定範囲内である場合(S430:Yes)、車両制御装置60は、惰性走行加速度は適切な範囲内であると判断し、クラッチ30が締結中であれば解除し、解除中であれば解除状態を継続する(S432)。
自車両100の惰性走行加速度が所定範囲内ではない場合(S430:No)、車両制御装置60は、自車両100の減速度が小さすぎるか、加速度が大き過ぎるため、クラッチ30を解除して走行することは不適切であると判断する。
そこで、車両制御装置60は、S434において、車両制御装置60はクラッチ30が解除中であるか否かを判定する。クラッチ30が解除中であれば(S434:Yes)、車両制御装置60はクラッチ30を締結する(S436)。
(2)ドライバ運転中
図5のS440において、車両制御装置60は、自車両100の前方の所定距離内に先行車両102が存在するか否かを判定する。先行車両102が存在しない場合(S440:No)、車両制御装置60は図6のS464に処理を移行する。
先行車両102が存在する場合(S440:Yes)、車両制御装置60は先行車両102の前方の所定距離内に先先行車両104が存在するか否かを判定する(S442)。先先行車両104が存在しない場合(S442:No)、車両制御装置60はS454に処理を移行する。先先行車両104が存在する場合(S442:Yes)、車両制御装置60は、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内であるか否かを判定する(S444)。
先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内であり(S444:Yes)、ドライバが加速の意志を示していない場合には、車両制御装置60は自車両100のクラッチ30を解除してもよいと判断する。クラッチ30を解除して惰性走行することにより、燃費を向上することができる。
そこで、車両制御装置60は、ドライバが操作するアクセル量の時間微分が0以下であるか否かを判定する(S446)。つまり、車両制御装置60は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み量が一定であるか、あるいはアクセルペダルを戻しており踏み込み量が減少方向であるか否かを判定する。
アクセル量の時間微分が0以下の場合(S446:Yes)、ドライバは加速の意志を示していないので、車両制御装置60はクラッチ30を解除する(S448)。
先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内ではない場合(S444:No)、先先行車両104は、自車両100の締結減速度よりも小さい加速度で走行しているか、あるいは自車両100の解除減速度よりも大きい加速度で走行している。
先行車両102は先先行車両104の走行状態に応じて走行すると予測できるので、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内ではない状態で自車両100のクラッチ30の解除状態を継続すると、自車両100と先行車両102との車間距離が近づくか、自車両100と先行車両102との車間距離が離れるかのいずれかである。
そこで、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内ではない場合(S444:No)、自車両100のクラッチ30が解除中であれば(S450:Yes)、車両制御装置60はクラッチ30を締結する(S452)。
また、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲であっても(S444:Yes)、アクセル量の時間微分が正の場合(S446:No)、ドライバが加速の意志を示しているので、自車両100のクラッチ30が解除中であれば(S450:Yes)、車両制御装置60はクラッチ30を締結する(S452)。
S454において、車両制御装置60は、先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲であるか否かを判定する。先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲であり(S454:Yes)、ドライバが操作するアクセル量の時間微分が0以下の場合(S456:Yes)、クラッチ30を解除する(S458)。
先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲内ではないか(S454:No)、あるいは先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲であっても(S454:Yes)、アクセル量の時間微分が正の場合(S456:No)、車両制御装置60は、クラッチ30が解除中の場合(S460:Yes)、クラッチ30を締結する(S462)。
図6のS464において、車両制御装置60は、アクセルオフであるか否かを判定する。S464の処理は先行車両102が存在しない場合に実行される。したがって、ドライバの意志に基づいて、クラッチ30の解除および締結が決定される。
アクセルオフの場合(S464:Yes)、車両制御装置60は、ドライバが加速する意志を示していないと判断し、クラッチ30が締結中であれば解除し、解除中であれば解除状態を継続する(S466)。
アクセルオフではなく(S464:No)、クラッチ30が解除中の場合(S468:Yes)、車両制御装置60は、ドライバは減速を望んでいないと判断し、クラッチ30を締結する(S470)。
[3.効果]
以上説明した本実施形態によると、以下の効果を得ることができる。
(1)ACC中に、先行車両102に対するTTCが所定値(K1)よりも大きい場合、先先行車両104が存在する場合には先先行車両104について、先先行車両104が存在しない場合には先行車両102について、加速度が所定の減速度の範囲内であれば、車両制御装置60は、クラッチ30が締結中であれば解除し、クラッチ30が解除中であれば解除状態を継続する。
先行車両102との衝突を回避する範囲でクラッチ30を解除して惰性走行を実行することにより、燃費を向上できる。
(2)ACC中に、先行車両102に対するTTCが所定値(K1)よりも大きく、先先行車両104が存在し、先先行車両104の加速度が所定の減速度の範囲内ではない場合、車両制御装置60は、先先行車両104と先行車両102との相互の相対的な走行状態に基づいてクラッチ30を解除するか締結するかを判定する。
つまり、先先行車両104と先行車両102との相互の相対的な走行状態に基づいて、先行車両102が減速すると予測できる場合には、先行車両102との衝突を回避する範囲でクラッチ30を解除して惰性走行を実行することにより、燃費を向上できる。
一方、先先行車両104と先行車両102との相互の相対的な走行状態に基づいて、先行車両102が減速しないと予測できる場合には、クラッチ30を締結し、エンジン10と駆動輪40とを接続する。その結果、先行車両102との車間距離が離れる前にエンジン10の駆動力を駆動輪40に伝達して先行車両102に追従できる。
(3)ACC中に、先行車両102に対するTTCが所定値(K1)よりも大きく、先先行車両104が存在せず、先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲内ではない場合、車両制御装置60は、クラッチ30を解除中であればクラッチ30を締結する。
これにより、ACC中において、自車両100と先行車両102との車間距離が離れる前に予めクラッチ30を締結し、エンジン10の駆動力を駆動輪40に伝達して先行車両102に追従できる。
このように、ACC中において先先行車両104まで考慮することで、従来よりも先行車両102への追従性が向上するので、ドライバが追従性の悪さに不満を持つことを抑制し、ドライバビリティを向上できる。
(4)ACC中ではなくドライバの運転操作中に、先先行車両104が存在する場合には先先行車両104について、先先行車両104が存在しない場合には先行車両102について、加速度が所定の減速度の範囲内であり、アクセル量の時間微分が0以下の場合、車両制御装置60は、クラッチ30が締結中であれば解除し、クラッチ30が解除中であれば解除状態を継続する。
加速操作をしないドライバの意志を考慮してクラッチ30を解除して惰性走行を実行することにより、燃費を向上できる。
(5)ACC中ではなくドライバの運転操作中に、先先行車両104が存在する場合には先先行車両104について、先先行車両104が存在しない場合には先行車両102について、加速度が所定の減速度の範囲内ではない場合、車両制御装置60は、クラッチ30が解除中であればクラッチ30を締結する。
これにより、先先行車両104または先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲内ではない場合、先行車両102との車間距離が接近して衝突の可能性が高くなる前にエンジンブレーキを発生させることができる。また、先行車両102との車間距離が離れる前にエンジン10の駆動力を駆動輪40に伝達して先行車両102に追従できる。
このように、ACCを停止したドライバの運転操作中に、アクセル操作量だけでなく、先先行車両104、先行車両102の走行状態も考慮するので、より正確にドライバの減速意志を推定することができる。これにより、ドライバが不満を持つことが抑制され、ドライバビリティを向上できる。
また、先先行車両104または先行車両102の加速度が所定の減速度の範囲内であっても、アクセル量の時間微分が正の場合、クラッチ30を締結するので、ドライバの加速意志を考慮してドライバビリティを向上できる。
(6)ACC中に、先行車両102に対するTTCが所定値(K1)以下の場合、車両制御装置60は、クラッチ30が解除中であればクラッチ30を締結する。これにより、ACC中において、先行車両102との車間距離が接近して衝突の可能性が高くなる前に予めクラッチ30を締結し、エンジン10と駆動輪40とを接続する。
その結果、先行車両102との車間距離が接近して衝突の可能性が高くなる前にエンジンブレーキを発生させることができる。
[4.他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、以下の種々の形態を取り得る。
(1)上記実施形態では、ACC中、およびACC中ではなくドライバの運転操作中の両方で、車両制御装置60は、先先行車両104または先行車両102の加速度と、自車両100の解除減速度および締結減速度とに基づいてクラッチ30の解除および締結を制御した。これに対し、車両制御装置60は、ACC中ではない場合、クラッチ30の解除および締結を制御しなくてもよい。
(2)上記実施形態における一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。尚、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
(3)上述した車両制御装置の他、当該車両制御装置を構成要素とする車両制御システム、当該車両制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した記録媒体、車両制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
10:エンジン、30:クラッチ、40:駆動輪、60:車両制御装置(他車情報取得手段、減速度取得手段、クラッチ制御手段、路面状態取得手段、減速度設定手段)、100:自車両、102、先行車両(第1先行車両)、104:先先行車両(第2先行車両)

Claims (18)

  1. 内燃機関(10)から駆動輪(40)に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するクラッチ(30)を備える自車両(100)に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両(102)に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置(60)であって、
    前記第1先行車両の正負の値を考慮した加速度である第1加速度、あるいは前記第1先行車両の前方を走行する第2先行車両(104)が存在する場合は前記第2先行車両の正負の値を考慮した加速度である第2加速度を取得する他車情報取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記クラッチが解除されているときの自車両の負の加速度を表す減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で前記内燃機関の無噴射時における自車両の負の加速度を表す減速度である締結減速度を取得する減速度取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    自動追従走行中において、前記他車情報取得手段が取得する前記第1加速度または前記第2加速度のいずれか一方と、前記減速度取得手段が取得する前記解除減速度および前記締結減速度とに基づいて、前記クラッチの解除および締結を制御するクラッチ制御手段(S406、S412、S420、S424、S428)と、
    を備え
    前記第1先行車両が存在し、前記第2先行車両が存在していない場合、前記第1加速度が前記解除減速度と前記締結減速度との範囲内であるとき、前記クラッチ制御手段(S424)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両制御装置であって、
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、前記第2加速度が前記解除減速度と前記締結減速度との範囲内であるとき、前記クラッチ制御手段(S412)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  3. 内燃機関(10)から駆動輪(40)に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するクラッチ(30)を備える自車両(100)に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両(102)に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置(60)であって、
    前記第1先行車両の正負の値を考慮した加速度である第1加速度、あるいは前記第1先行車両の前方を走行する第2先行車両(104)が存在する場合は前記第2先行車両の正負の値を考慮した加速度である第2加速度を取得する他車情報取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記クラッチが解除されているときの自車両の負の加速度を表す減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で前記内燃機関の無噴射時における自車両の負の加速度を表す減速度である締結減速度を取得する減速度取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    自動追従走行中において、前記他車情報取得手段が取得する前記第1加速度または前記第2加速度のいずれか一方と、前記減速度取得手段が取得する前記解除減速度および前記締結減速度とに基づいて、前記クラッチの解除および締結を制御するクラッチ制御手段(S406、S412、S420、S424、S428)と、
    を備え
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、前記第2加速度が前記解除減速度と前記締結減速度との範囲内であるとき、前記クラッチ制御手段(S412)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  4. 請求項1から3いずれか一項に記載の車両制御装置であって、
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、前記他車情報取得手段(S414)は前記第1先行車両に対する前記第2先行車両の相対速度を取得し、
    前記他車情報取得手段が取得する前記相対速度が負のとき、前記クラッチ制御手段(S412)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  5. 内燃機関(10)から駆動輪(40)に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するクラッチ(30)を備える自車両(100)に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両(102)に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置(60)であって、
    前記第1先行車両の正負の値を考慮した加速度である第1加速度、あるいは前記第1先行車両の前方を走行する第2先行車両(104)が存在する場合は前記第2先行車両の正負の値を考慮した加速度である第2加速度を取得する他車情報取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記クラッチが解除されているときの自車両の負の加速度を表す減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で前記内燃機関の無噴射時における自車両の負の加速度を表す減速度である締結減速度を取得する減速度取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    自動追従走行中において、前記他車情報取得手段が取得する前記第1加速度または前記第2加速度のいずれか一方と、前記減速度取得手段が取得する前記解除減速度および前記締結減速度とに基づいて、前記クラッチの解除および締結を制御するクラッチ制御手段(S406、S412、S420、S424、S428)と、
    を備え
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、前記他車情報取得手段(S414)は前記第1先行車両に対する前記第2先行車両の相対速度を取得し、
    前記他車情報取得手段が取得する前記相対速度が負のとき、前記クラッチ制御手段(S412)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、前記他車情報取得手段(S416)は前記第1先行車両と前記第2先行車両との車間距離を取得し、
    前記他車情報取得手段が取得する前記車間距離が所定値以下のとき、前記クラッチ制御手段(S412)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  7. 内燃機関(10)から駆動輪(40)に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するクラッチ(30)を備える自車両(100)に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両(102)に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置(60)であって、
    前記第1先行車両の正負の値を考慮した加速度である第1加速度、あるいは前記第1先行車両の前方を走行する第2先行車両(104)が存在する場合は前記第2先行車両の正負の値を考慮した加速度である第2加速度を取得する他車情報取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記クラッチが解除されているときの自車両の負の加速度を表す減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で前記内燃機関の無噴射時における自車両の負の加速度を表す減速度である締結減速度を取得する減速度取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    自動追従走行中において、前記他車情報取得手段が取得する前記第1加速度または前記第2加速度のいずれか一方と、前記減速度取得手段が取得する前記解除減速度および前記締結減速度とに基づいて、前記クラッチの解除および締結を制御するクラッチ制御手段(S406、S412、S420、S424、S428)と、
    を備え
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、前記他車情報取得手段(S416)は前記第1先行車両と前記第2先行車両との車間距離を取得し、
    前記他車情報取得手段が取得する前記車間距離が所定値以下のとき、前記クラッチ制御手段(S412)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  8. 請求項1から7のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
    前記第1先行車両が存在し、前記第2先行車両が存在していない場合、前記クラッチが解除された状態で前記第1加速度が前記解除減速度よりも大きいとき、前記クラッチ制御手段(S428)は前記クラッチを締結する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  9. 内燃機関(10)から駆動輪(40)に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するクラッチ(30)を備える自車両(100)に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両(102)に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置(60)であって、
    前記第1先行車両の正負の値を考慮した加速度である第1加速度、あるいは前記第1先行車両の前方を走行する第2先行車両(104)が存在する場合は前記第2先行車両の正負の値を考慮した加速度である第2加速度を取得する他車情報取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記クラッチが解除されているときの自車両の負の加速度を表す減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で前記内燃機関の無噴射時における自車両の負の加速度を表す減速度である締結減速度を取得する減速度取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    自動追従走行中において、前記他車情報取得手段が取得する前記第1加速度または前記第2加速度のいずれか一方と、前記減速度取得手段が取得する前記解除減速度および前記締結減速度とに基づいて、前記クラッチの解除および締結を制御するクラッチ制御手段(S406、S412、S420、S424、S428)と、
    を備え
    前記第1先行車両が存在し、前記第2先行車両が存在していない場合、前記クラッチが解除された状態で前記第1加速度が前記解除減速度よりも大きいとき、前記クラッチ制御手段(S428)は前記クラッチを締結する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  10. 請求項1から9のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、前記クラッチが解除された状態で前記第2加速度が前記解除減速度よりも大きいとき、前記クラッチ制御手段(S420)は前記クラッチを締結する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  11. 内燃機関(10)から駆動輪(40)に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するクラッチ(30)を備える自車両(100)に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両(102)に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置(60)であって、
    前記第1先行車両の正負の値を考慮した加速度である第1加速度、あるいは前記第1先行車両の前方を走行する第2先行車両(104)が存在する場合は前記第2先行車両の正負の値を考慮した加速度である第2加速度を取得する他車情報取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記クラッチが解除されているときの自車両の負の加速度を表す減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で前記内燃機関の無噴射時における自車両の負の加速度を表す減速度である締結減速度を取得する減速度取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    自動追従走行中において、前記他車情報取得手段が取得する前記第1加速度または前記第2加速度のいずれか一方と、前記減速度取得手段が取得する前記解除減速度および前記締結減速度とに基づいて、前記クラッチの解除および締結を制御するクラッチ制御手段(S406、S412、S420、S424、S428)と、
    を備え
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、前記クラッチが解除された状態で前記第2加速度が前記解除減速度よりも大きいとき、前記クラッチ制御手段(S420)は前記クラッチを締結する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  12. 請求項1から11のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
    前記第1先行車両が存在し前記第2先行車両が存在していない場合、自動追従走行停止中において、前記第1加速度が前記解除減速度と前記締結減速度との範囲内であり、さらに自車両のアクセル踏み込み量が一定または減少方向のとき、前記クラッチ制御手段(S458)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  13. 内燃機関(10)から駆動輪(40)に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するクラッチ(30)を備える自車両(100)に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両(102)に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置(60)であって、
    前記第1先行車両の正負の値を考慮した加速度である第1加速度、あるいは前記第1先行車両の前方を走行する第2先行車両(104)が存在する場合は前記第2先行車両の正負の値を考慮した加速度である第2加速度を取得する他車情報取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記クラッチが解除されているときの自車両の負の加速度を表す減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で前記内燃機関の無噴射時における自車両の負の加速度を表す減速度である締結減速度を取得する減速度取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    自動追従走行中において、前記他車情報取得手段が取得する前記第1加速度または前記第2加速度のいずれか一方と、前記減速度取得手段が取得する前記解除減速度および前記締結減速度とに基づいて、前記クラッチの解除および締結を制御するクラッチ制御手段(S406、S412、S420、S424、S428)と、
    を備え
    前記第1先行車両が存在し前記第2先行車両が存在していない場合、自動追従走行停止中において、前記第1加速度が前記解除減速度と前記締結減速度との範囲内であり、さらに自車両のアクセル踏み込み量が一定または減少方向のとき、前記クラッチ制御手段(S458)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  14. 請求項1から13のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、自動追従走行停止中において、前記第2加速度が前記解除減速度と前記締結減速度との範囲内であり、さらに自車両のアクセルの踏み込み量が一定または減少方向のとき、前記クラッチ制御手段(S448)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  15. 内燃機関(10)から駆動輪(40)に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するクラッチ(30)を備える自車両(100)に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両(102)に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置(60)であって、
    前記第1先行車両の正負の値を考慮した加速度である第1加速度、あるいは前記第1先行車両の前方を走行する第2先行車両(104)が存在する場合は前記第2先行車両の正負の値を考慮した加速度である第2加速度を取得する他車情報取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記クラッチが解除されているときの自車両の負の加速度を表す減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で前記内燃機関の無噴射時における自車両の負の加速度を表す減速度である締結減速度を取得する減速度取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    自動追従走行中において、前記他車情報取得手段が取得する前記第1加速度または前記第2加速度のいずれか一方と、前記減速度取得手段が取得する前記解除減速度および前記締結減速度とに基づいて、前記クラッチの解除および締結を制御するクラッチ制御手段(S406、S412、S420、S424、S428)と、
    を備え
    前記第1先行車両と前記第2先行車両とが存在している場合、自動追従走行停止中において、前記第2加速度が前記解除減速度と前記締結減速度との範囲内であり、さらに自車両のアクセルの踏み込み量が一定または減少方向のとき、前記クラッチ制御手段(S448)は前記クラッチを解除する、
    ことを特徴とする車両制御装置。
  16. 請求項1から15のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
    自車両が走行する路面状態を取得する路面状態取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記路面状態取得手段が取得する前記路面状態に基づいて前記解除減速度を設定する減速度設定手段(S410、S422、S444、S454)と、
    を備えることを特徴とする車両制御装置。
  17. 内燃機関(10)から駆動輪(40)に駆動力を伝達する駆動経路を解除および締結するクラッチ(30)を備える自車両(100)に搭載され、自車両の前方を走行する第1先行車両(102)に追従して自車両を自動追従走行させる車両制御装置(60)であって、
    前記第1先行車両の正負の値を考慮した加速度である第1加速度、あるいは前記第1先行車両の前方を走行する第2先行車両(104)が存在する場合は前記第2先行車両の正負の値を考慮した加速度である第2加速度を取得する他車情報取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記クラッチが解除されているときの自車両の負の加速度を表す減速度である解除減速度、ならびに前記クラッチが締結されている状態で前記内燃機関の無噴射時における自車両の負の加速度を表す減速度である締結減速度を取得する減速度取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    自動追従走行中において、前記他車情報取得手段が取得する前記第1加速度または前記第2加速度のいずれか一方と、前記減速度取得手段が取得する前記解除減速度および前記締結減速度とに基づいて、前記クラッチの解除および締結を制御するクラッチ制御手段(S406、S412、S420、S424、S428)と、
    自車両が走行する路面状態を取得する路面状態取得手段(S410、S422、S444、S454)と、
    前記路面状態取得手段が取得する前記路面状態に基づいて前記解除減速度を設定する減速度設定手段(S410、S422、S444、S454)と、
    を備えることを特徴とする車両制御装置。
  18. コンピュータを、請求項1から17のいずれか一項に記載の車両制御装置を構成する各手段として機能させるための車両制御プログラム。
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