JPH09142175A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

自動変速機の制御装置

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JPH09142175A
JPH09142175A JP7323943A JP32394395A JPH09142175A JP H09142175 A JPH09142175 A JP H09142175A JP 7323943 A JP7323943 A JP 7323943A JP 32394395 A JP32394395 A JP 32394395A JP H09142175 A JPH09142175 A JP H09142175A
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curve
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vehicle
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road
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Mutsumi Kawamoto
睦 川本
Takahiro Iwami
隆広 岩見
Hideki Nakajima
秀樹 中島
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Equos Research Co Ltd
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Equos Research Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction

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  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者の運転パターンに合わせてカーブを安
全に走行させ得るように変速比を制御できる自動変速機
の制御装置を提供する。 【解決手段】 カーブ手前の監視開始点aを通過した際
に(S64がYes)、変速変更判断を行う(S8
0)。ここでは、監視開始点aを通過した際の車速v1
から、運転者のスロットル操作及びブレーキ量(運転パ
ターン)に従い減速量を算出し、カーブ進入点bでの車
速v2iを推定する。そして、この推定車速v2iがカーブ
を安全に走行し得る限界車速vc を越えるかを判断し、
越える場合にはシフトダウン区間を設定する。そして、
車両がシフトダウン区間に進入した際に(S74がYe
s)、シフトダウン用変速マップを選択し(S78)、
エンジンブレーキを効かせるように変速段を制御する
(S68)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の自動変速機
の制御装置に関し、特にカーブを安全に走行できるよう
自動変速機を制御する制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ナビゲーション装置により求められた現
在位置に応じて自動変速機を制御する装置として、例え
ば、特公平6−58141号において、ナビゲーション
装置に記憶されている道路状況に基づいて変速段を制御
する方式が提案されている。
【0003】また、ナビゲーション装置を用いて安全速
度を運転者に指示する装置として、特開平6−2580
90において、カーブ等の減速が必要な地点における限
界速度を道路地図に対応させて記憶しておき、ナビゲー
ション装置にて車両の位置を検出し、逐次限界速度を運
転者に指示する指示装置が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
6−58141号の自動変速機の制御装置は、カーブに
おいて単に変速を禁止するのみであった。また、特開平
6−258090の安全走行指示装置では、カーブ等の
減速が必要な地点で、安全に走行し得る速度を指示する
ものの、速度の指示を受けても実際に減速を行うのは運
転者であるため、必ずしも安全な速度で走行できるとは
限らなかった。
【0005】ここで、本発明者は、カーブ、低摩擦道
路、道幅が狭くなる地点に進入する際に十分に減速され
ていないと、自動変速機を低い変速段に切り換えること
により自動的に減速を行い、当該危険箇所を安全に通過
し得るようにする自動変速機の制御方法を案出した。こ
こで、カーブ等に進入する際に自動変速機を低い変速段
へ切り換えエンジンブレーキにより減速を行うために
は、カーブ等に進入する数10m手前から減速制御を開
始する必要がある。しかし、運転者は、通常カーブの数
10m手前からブレーキを踏み、カーブ等の進入点まで
に減速するような運転パターンを取っている。このた
め、安全な速度までエンジンブレーキのみで減速を行え
る地点で、自動変速機を低い変速段に切り換えエンジン
ブレーキを開始すれば、カーブの手前でブレーキを使っ
て減速を行う運転者にとっては非常な違和感を覚えさせ
ることとなる。
【0006】即ち、自動変速機の変速段を下げエンジン
ブレーキで減速を開始することが必要な地点において、
かかる変速段の切り換えが必要か否かは、運転者個人の
癖(アクセル、ブレーキの踏み方)により異なり、この
時点で一律にオーバスピードと判断して自動変速機によ
る減速を開始することは、運転者の操作感覚を損なわし
めることとなる。
【0007】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、運転者
の運転パターンに合わせてカーブを安全に走行させ得る
ように変速比を制御できる自動変速機の制御装置を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の自動変速機の制御装置では、車両の走行
状態に応じて自動変速機の変速比を制御する変速機制御
手段と、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、道
路のカーブ位置情報と共に、道路地図上の各カーブの曲
率を記憶する記憶部と、カーブに進入する前の所定の地
点において、その所定地点での車両の速度、該所定地点
通過後のスロットル操作パターン、ブレーキ操作パター
ンを運転者毎に、前記カーブの曲率と対応させて記憶す
る運転者進入情報記憶手段と、車両の進路の前方にカー
ブが有るか否かを、前記位置検出手段により検出された
現在位置と、前記記憶部の道路のカーブ位置情報とに基
づき判断するカーブ判断手段と、 該カーブ判断手段に
よりカーブ有りと判断された際に、当該カーブの曲率を
検索する曲率検出手段と、前記曲率検出手段により検索
された曲率のカーブに車両が安全に進入できる限界速度
を求める限界速度検索手段と、前記運転者進入情報記憶
手段から上記曲率のカーブに進入する際のスロットル操
作パターン、ブレーキ操作パターンを検索し、所定地点
通過時における速度からカーブ進入時の速度を推定する
進入速度推定手段と、前記進入速度推定手段により推定
されたカーブ進入時の速度が、前記限界速度検索手段に
より求められた限界速度を越えるか否かを判断する進入
速度比較手段と、前記進入速度比較手段により推定され
た速度が、限界速度を越えると判断された際に、前記変
速機制御手段に減速制御を行わせる減速制御手段と、を
備えたことを技術的特徴とする。
【0009】また、上記目的を達成するため、請求項2
の自動変速機の制御装置では、車両の走行状態に応じて
自動変速機の変速比を制御する変速機制御手段と、車両
の現在位置を検出する位置検出手段と、道路のカーブ位
置情報と共に、道路地図上の各カーブの曲率及び当該カ
ーブと接続する道路の路面傾斜角を記憶する記憶部と、
カーブに進入する前の所定の地点において、その所定地
点での車両の速度、該所定地点通過後のスロットル操作
パターン、ブレーキ操作パターンを運転者毎に、前記カ
ーブの曲率及び接続道路の路面傾斜角と対応させて記憶
する運転者進入情報記憶手段と、車両の進路の前方にカ
ーブが有るか否かを、前記位置検出手段により検出され
た現在位置と、前記記憶部の道路のカーブ位置情報とに
基づき判断するカーブ判断手段と、 該カーブ判断手段
によりカーブ有りと判断された際に、当該カーブの曲率
及び接続道路の路面傾斜角を検索する曲率検出手段と、
前記曲率検出手段により検索された曲率のカーブに車両
が安全に進入できる限界速度を求める限界速度検索手段
と、前記運転者進入情報記憶手段から上記曲率及び接続
道路の路面傾斜角のカーブに進入する際のスロットル操
作パターン、ブレーキ操作パターンを検索し、所定地点
通過時における速度からカーブ進入時の速度を推定する
進入速度推定手段と、前記進入速度推定手段により推定
されたカーブ進入時の速度が、前記限界速度検索手段に
より求められた限界速度を越えるか否かを判断する進入
速度比較手段と、前記進入速度比較手段に推定された速
度が、限界速度を越えると判断された際に、前記変速機
制御手段により減速制御を行わせる減速制御手段と、を
備えたことを技術的特徴とする。
【0010】更に、請求項3の自動変速機の制御装置で
は、請求項2において、前記進入速度推定手段が、当該
曲率及び接続道路の路面傾斜角のカーブのデータが前記
運転者進入情報記憶手段に存在しない場合に、当該曲率
及び路面傾斜角に近い値のカーブに進入する際のスロッ
トル操作パターン、ブレーキ操作パターンを用い、所定
地点通過時における速度からカーブ進入時の速度を推定
することを技術的特徴とする。
【0011】
【作用】請求項1の発明では、予め運転者進入情報記憶
手段に、カーブに進入する前の所定の地点における、そ
の所定地点での車両の速度、該所定地点通過後のスロッ
トル操作パターン、ブレーキ操作パターンを運転者毎
に、カーブの曲率と対応させて記憶させておく。
【0012】そして、車両走行時に、カーブ判断手段
が、車両の進路の前方にカーブが有るか否かを、位置検
出手段により検出された現在位置と、記憶部の道路のカ
ーブ位置情報とに基づき判断し、ここで、カーブ有りと
判断した際に、曲率検出手段が、当該カーブの曲率を検
索し、限界速度検索手段が、該曲率検出手段により検索
された曲率のカーブに車両が安全に進入できる限界速度
を求める。そして、進入速度推定手段が、運転者進入情
報記憶手段から上記曲率のカーブに進入する際のスロッ
トル操作パターン、ブレーキ操作パターンを検索し、所
定地点通過時における速度からカーブ進入時の速度を推
定する。
【0013】この後、進入速度比較手段が、進入速度推
定手段により推定されたカーブ進入時の速度が限界速度
検索手段により求められた限界速度を越えるか否かを判
断し、推定された速度が限界速度を越えると判断された
際に、減速制御手段が、変速機制御手段に減速制御を行
わせることにより、限界速度以下に車両の速度を落と
し、カーブを安全に通過できるようにする。
【0014】また、請求項2の自動変速機の制御装置で
は、予め運転者進入情報記憶手段に、カーブに進入する
前の所定の地点において、その所定地点での車両の速
度、該所定地点通過後のスロットル操作パターン、ブレ
ーキ操作パターンを運転者毎に、カーブの曲率及び接続
道路の路面傾斜角と対応させて記憶させておく。
【0015】そして、車両走行時に、カーブ判断手段
が、車両の進路の前方にカーブが有るか否かを、位置検
出手段により検出された現在位置と、記憶部の道路のカ
ーブ位置情報とに基づき判断する。ここで、カーブ有り
と判断した際に、曲率検出手段が、当該カーブの曲率及
び接続道路の路面傾斜角を検索し、限界速度検索手段
が、曲率検出手段により検索された曲率のカーブに車両
が安全に進入できる限界速度を求める。そして、進入速
度推定手段が、運転者進入情報記憶手段から上記曲率及
び接続道路の路面傾斜角のカーブに進入する際のスロッ
トル操作パターン、ブレーキ操作パターンを検索し、所
定地点通過時における速度からカーブ進入時の速度を推
定する。
【0016】その後、進入速度比較手段が、進入速度推
定手段により推定されたカーブ進入時の速度が限界速度
検索手段により求められた限界速度を越えるか否かを判
断し、推定された速度が限界速度を越えると判断された
際に、減速制御手段が、変速機制御手段に減速制御を行
わせることにより、限界速度以下に車両の速度を落と
し、カーブを安全に走行できるようにする。
【0017】また、請求項3の自動変速機の制御装置で
は、進入速度推定手段が、当該曲率及び接続道路の路面
傾斜角のカーブのデータが運転者進入情報記憶手段に存
在しない場合に、当該曲率及び路面傾斜角に近い値のカ
ーブに進入する際のスロットル操作パターン、ブレーキ
操作パターンを用い、所定地点通過時における速度から
カーブ進入時の速度を推定するため、データの無い曲率
及び接続道路の路面傾斜角のカーブでも対応することが
できる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施態
様について図を参照して説明する。図1は、本発明の第
1実施態様に係る自動変速機の制御機構を示している。
この車両には、自車位置を検出すると共に経路案内を行
う車両用のナビゲーション装置10と、最適な制御パタ
ーンを設定してオートマチックトランスミッション60
を制御するオートマチックコントロールユニット20
と、エンジン50を制御するエンジンコントロールユニ
ット30とが備えられている。
【0019】ナビゲーション装置10は、GPS(グロ
ーバルポジショニングシステム)を用いて人工衛星から
の電波をアンテナ12を介して受信し、現在位置を算出
すると共に、CDROM14に記録された地図データを
読み出し、地図上での現在位置を識別する。また更に、
後述するように地図データ中のカーブ、当該カーブへの
接続道路の路面傾斜角、未舗装道路、道幅が狭くなる地
点等の道路環境に関するデータと、現在位置とをオート
マチックコントロールユニット20に対して送出する。
また、別法として、渋滞情報等を各走行車両に通信する
交通管制センターにより、カーブの所在、当該カーブの
接続道路の路面傾斜角、未舗装道路、道幅が狭くなる地
点等の道路環境に関するデータを受信して、その情報と
現在位置とをオートマチックコントロールユニット20
に対して送出する。
【0020】エンジンコントロールユニット30は、ス
ロットル70からのスロットル開度の信号と、エンジン
50からのエンジン回転数その他(冷却水温、02 セン
サ信号等)とに基づき、エンジン50に対して燃料噴射
指令を与えて、エンジン50を制御する。
【0021】オートマチックコントロールユニット20
は、スロットル70からのスロットル開度の信号と、オ
ートマチックトランスミッション60からの車速とに基
づき、選択した制御パターンに従いオートマチックトラ
ンスミッション60に対してギヤーの変速指令を与え、
エンジンブレーキにて必要な速度まで減速し得るように
構成されている。また、オートマチックトランスミッシ
ョン60は、シフトレバー74の操作に従い変速段を切
り換えるようになっている。このオートマチックトラン
スミッション60は、ドライブレンジが選択されている
状態で2、3、4速段でエンジンを効かせ得るよう構成
されている。
【0022】オートマチックコントロールユニット20
には、ブレーキペダル72からの操作信号が加えるられ
るようになっている。また、オートマチックコントロー
ルユニット20は、カーブを走行する度に、運転者によ
るスロットル70及びブレーキペダル72の操作のデー
タと、カーブの曲率及び該カーブに進入する道路の路面
傾斜角をEEPROM22に走行データとして保持す
る。そして、カーブに差しかかると、差しかかったカー
ブの曲率及び進入道路の路面傾斜角に対応する運転者の
スロットル70及びブレーキペダル72の操作のデータ
を該EEPROM22から読み出し、カーブへの進入速
度を予測して、運転者がカーブの曲率により決定される
限界車速を越えていると判断した際には、オートマチッ
クトランスミッション60を操作して低い変速段に切り
換えてエンジンブレーキを掛ける動作を行う。
【0023】ここで、本実施態様のオートマチックコン
トロールユニット20によるカーブでの減速制御の説明
に先立ち、カーブを安全に走行し得る限界車速について
述べる。
【0024】ある半径のカーブを車両が曲がれるかどう
かを決定するものには、車速、バンク角、路面のμ、車
輪荷重がある。このうち車輪重量は、車重、重心位置
(加減速度、サスペーションの硬さにより変化する)、
スタビライザーの強さによって変わる。また、路面のμ
は、路面表面状態(乾燥路、ウェット路、凍結路)、タ
イヤ状態(すりへり量、空気圧)で変化する。
【0025】このため、本実施態様の自動変速機の制御
装置では、色々な車速、加減速度、車重、タイヤすりへ
り量、タイヤ空気圧で、種々の路面状態のテストコース
で最小旋回半径を求め、これに基づきカーブの曲率に対
応する限界車速を求め、これをマップとしてオートマチ
ックコントロールユニット20に保持している。
【0026】本実施態様では、カーブの曲率と限界速度
とをマップにして保持し、この値に必要に応じて補正を
加えて用いている。即ち、加減速度(車速)、エンジン
50の回転数、スロットル開度、路面傾斜角から演算を
行い車重を求め、この車重により上記限界車速に補正を
加えている。また、ABSの車輪速度からのパルス情報
からタイヤの空気圧を求め、この値により限界車速に修
正を加えている。
【0027】引き続き、オートマチックコントロールユ
ニット20によるカーブでの減速制御の概要について、
図2乃至図4を参照して説明する。まず、カーブに進入
する前に、当該カーブの限界車速vc について上述した
マップを検索することにより求める。ここで、オートマ
チックトランスミッション60の変速段を落とすことに
よりオーバースピードで走行している車両の速度を当該
カーブの進入点にて限界車速vc まで減速するには、カ
ーブ等に進入する数10m手前から減速制御を開始しな
ければならない。
【0028】しかし、運転者は、通常カーブの数10m
手前からブレーキを踏み、カーブの進入点までに減速す
るような運転パターンを取っている。即ち、エンジンブ
レーキのみでカーブ等の進入点までに安全な速度まで減
速できる地点で、自動変速機を低い変速段に切り換えエ
ンジンブレーキを開始すれば、カーブの手前でブレーキ
を使って減速を行う運転者に非常な違和感を覚えさせる
こととなる。
【0029】即ち、自動変速機の変速段を下げエンジン
ブレーキで減速を行うことが必要な地点において、かか
る変速段の切り換えが必要か否かは、運転者個人の癖
(アクセル、ブレーキの操作)により異なり、この時点
で一律にオーバスピードと判断して自動変速機による減
速を開始することはできない。
【0030】このため、本実施態様のオートマチックコ
ントロールユニット20は、カーブの曲率及び接続道路
の路面傾斜角に対応させてカーブ100m手前の地点の
車速と、運転者のスロットル操作と、ブレーキ操作等の
データを保持している。即ち、運転者の癖(運転パター
ン)を保持しておき、当該運転パターンに基づき、カー
ブ100m手前の地点からカーブ進入点まで減速パター
ンを予測して、この予測された速度が限界車速vc より
も高いときには、減速を必要量行い得る地点からオート
マチックトランスミッション60の変速段を落とし、エ
ンジンブレーキにて該限界車速vc まで車速を低下させ
る。
【0031】ここで、カーブの曲率のみではなく接続道
路の路面傾斜角にも対応させて、運転パターンを記憶す
るのは、先ず、接続道路の路面傾斜角によりカーブへの
進入速度が変わるからである。即ち、下り勾配のときは
増速し、上り勾配のときには減速するからである。更
に、運転者は、カーブの曲率のみではなく、接続道路の
路面傾斜角にも基づいて減速の仕方を決定し、スロット
ル及びブレーキを操作しているからである。
【0032】次に、運転者の癖(運転パターン)の測定
について図2及び図3を参照して説明する。図2(1)
は、曲率Ra の第1カーブと、曲率Rb の第2カーブと
を示している。この曲率Ra のカーブへの進入道路の路
面傾斜角はβa で、曲率Rb のカーブへの進入道路の路
面傾斜角はβb である。第1カーブの曲率Ra は、第2
カーブの曲率Rb よりも小さく、また、第1カーブの進
入道路の路面傾斜角βa は、第2カーブへの進入道路の
路面傾斜角βb よりも小さい。
【0033】図2(2)は、カーブ手前100m(距離
L)の監視開始点aからカーブ進入点bまでの第1カー
ブを走行する際の車速vの変化と、第2カーブを走行す
る際の車速vの変化とを示している。第1カーブを走行
した際の監視開始点a通過時の車速はv1aで、カーブ進
入点bに到達したときの車速はv2aである。同様に、第
2カーブを走行した際の監視開始点a通過時の車速はv
1bで、カーブ進入点bに到達したときの車速はv2bであ
る。
【0034】図2(3)は、スロットル開度θを示して
いる。曲率が大きく進入道路の路面傾斜角が大きい第2
カーブを走行しているときは、第1カーブの走行時より
も早いタイミングでスロットル70が閉じられている。
【0035】図2(4)は、ブレーキ操作FB を示して
いる。曲率が大きく進入道路の路面傾斜角が大きい第2
カーブを走行しているときは、第1カーブの走行時より
も早いタイミングでブレーキペダル72が踏まれてい
る。
【0036】図2(5)は、駆動力FE を示している。
スロットル開度とほぼ比例して駆動力FE は低下してい
る。ここで、第1カーブ走行には、エンジンブレーキが
掛かり、カーブ進入点b近傍に於いて負側の駆動力が発
生している。
【0037】図3は、上記第1カーブを走行した際の走
行データNo.1と、第2カーブを走行した際の走行デ
ータNo.2とを示している。ここで、第1、第2カー
ブの半径Ra 、Rb ( 単位はm)と、進入道路の路面傾
斜角βa 、βb ( 単位はdeg、登坂時はβ>0、降坂時
はβ<0)とは、図1に示すナビゲーション装置10が
CDROM14を検索して得たデータが用いられる。ま
た、監視開始点aへの進入速度v1a、v1b及びカーブ進
入点bへの到達速度v2a、v2bは、実測データである。
同様に、速度v〔km/h] 、スロットル開度θ〔%〕、ブ
レーキ操作FB〔kg] も実測データである。更に、本実
施態様では、駆動力FE (マイナス値は、エンジンブレ
ーキによる制動力を示す)を走行データとして保持す
る。この駆動力FE は下記の演算による求める。
【0038】先ず、車輪部に伝達されるエンジン50の
駆動力FE (即ち、車輪部で測定した駆動力)は、次の
数1で表される。
【数1】FE =TE (θ、NE )× τTC ×Zi ×
ZD /r エンジンの回転数NE[rpm]は、次の数2で表される。
【数2】 ここで、駆動力FE は、次の数3で表し得る。
【数3】
【0039】ここで、TE :エンジントルク〔Kgm ] Zi :オートマチックトランスミッションの減速比
(i:変速段) ZD :デフ減速比 r:タイヤ半径〔m〕 W:車重〔Kg] g:重力加速度〔m/s2 〕 α:車両加速度〔m/s2 〕 μ:ころがり抵抗係数 τTC:トルクコンバータのトルク比 eTC:トルクコンバータの速度比 CD :空気抵抗係数〔kg(km/h)2 /m2 〕 A:全面投影面積〔m2
【0040】なお、数1に於いてTE (θ、NE )は、
スロットル開度θに対するエンジン駆動力FE のデータ
マップから読み取る。また、上記τTCは、下記の数4に
示すようにトルクコンバータがロック状態の時は1と成
る。
【数4】τTC=1
【0041】また、トルクコンバータが動作していると
きには、あるエンジン状態(θ、NE )における値を、
トルクコンバータ特性(トルク比τTC(eTC)、速度比
eTC、CファクターCTc(eTC))から算出する。この
状態では数5が成立する。
【数5】τTC≧1
【0042】ここで、上述した駆動力FE (駆動力が負
の値の場合は、エンジンブレーキによる制動力を示し、
駆動力が正の値の場合は、エンジンによる駆動力を示
す)は、α(=dv/dt)、v、FB のデータから、
上記数3を用いて演算し、この演算値を走行データとし
て保持する。
【0043】次に、本実施態様における、監視開始点a
進入時の車速v1 に対応した、θ、FB 、及び、カーブ
進入点b到達時の車速v2 の推定について説明する。こ
の実施態様では、監視開始点a進入時の車速v1 を10
km毎に設定し、これに対応したθ、FB 、及び、v2
を演算する。これは、監視開始点aに差しかかった時点
で、θ、FB 、及び、v2 を演算することも理論的には
可能であるが、高速度の演算能力を有しないCPUでも
演算が可能なよう、監視開始点aに差しかかる前に予め
10km毎に車速v1 を設定し、θ、FB 、及び、v2
を演算しておく。例えば、30、40、50kmの車速
v1 を設定し、実際の車速v1 が41kmの時には、4
0kmの車速v1 に対応させて演算したv2 を用いて車
速が限界車速vc よりも高いかを判断する。
【0044】なお、ここで、過去の走行データに基づき
推定演算を行う必要性について説明する。収集し得る走
行データは無事にカーブを走行できたときに集められた
ものに限られ、オーバスピードでカーブが曲がりきれな
かった時のデータは収集することはできない。しかしな
がら、カーブを曲がれるかは、オーバースピードである
か否かを判断することになる。このため、実際に走行し
たときのデータから、各運転者の癖(走行パターン)に
基づきカーブが曲がりきれないオーバスピードのデータ
を作りだす必要がある。更に、オーバースピードではな
い範囲でも、該当するデータが未収集の場合もあり得
る。なお、本実施態様では、推定演算に必要な実測デー
タ(走行データ)が存在しない場合には、近い値のデー
タを代用して速度推定を行う。
【0045】ここで、オートマチックコントロールユニ
ット20が、進路前方に位置している半径30m、接続
道路の路面傾斜角−2%のカーブについてデータを作成
する際の処理について図4を参照して説明する。
【0046】オートマチックコントロールユニット20
は、EEPROM22を検索し、半径30m、路面傾斜
角−2%のカーブ及び、これに近似したカーブのデータ
を読みだす。ここで、読み出された走行データが図4
(A)に示すNo.3、No.7、No.11である。
この読み出された走行データに基づき、図4(B)に示
すように監視開始点aの通過速度40km、50km、
60kmの推定データi、ii、iii を作成するものとす
る。この作成するデータの数及び種類は、カーブの曲率
により決定される。例えば、この例よりも10m大きい
半径40mのカーブについては、50km、60km、
70kmについての推定データが作成される。
【0047】ここで、進入速度40kmの推定演算(デ
ータ)No.iについては、図4(A)に示す車速v1
が近似する走行データNo.7(v1 :35km)の値
で代用することも可能である。また、進入速度50km
の推定演算No.ii、及び進入速度60kmの推定演算
No.iii については、車速v1 の値に基づき、図4
(A)に示すNo.3、No.11の値を内挿して推測
する。
【0048】v2 の推測演算は下記のように行う。ま
ず、FE (t) 、FB (t) は、既知の関数として次の数6
を解く。
【数6】
【0049】但し、FE (t) については、 FE (t) >0(加速)区間:数1、数2、トルクコンバ
ータ特性よりFE (t) を求めながら数6を計算 FE (t) <0(エンジンブレーキ)区間:図4(A)に
示すFE (t) 、FB (t) の値を用い数6を計算
【0050】数6を解く方法としては、連続時間系とし
てルンゲクッタ法等により微分方程式(数6)を解き、
v(t) を求める。或いは、微分方程式を差分方程式に直
し、離散値系としてv=vn (n=1,2、・・)を求
める。
【数7】 但し、t2は、数8を満たすものとする。
【数8】
【0051】ここで、オートマチックコントロールユニ
ット20による変速制御時の処理について、図5乃至図
8を参照して説明する。先ず、オートマチックコントロ
ールユニット20によるメインルーチンについて図5を
参照して説明する。まず、初期化が行われたことを判断
する(S10)。エンジン50が始動され初期化が必要
な際には(S10がNo)、初期化処理を行う(S1
2)。ここでは、パワーシートの調整位置に基づき運転
者を特定し、当該運転者に対応する過去の走行データを
読みだす。本実施態様では、このパワーシートの調整位
置に加えて、運転者の癖(スロットル、ブレーキの操
作)により、運転者を特定して走行データを読み出すよ
うになっている。
【0052】次に、オートマチックコントロールユニッ
ト20は、現在位置をナビゲーション装置10から読み
込む(S14)。そして、ナビゲーション装置10から
送られた地図データに基づき、この先にカーブがあるか
を判断し(S16)。カーブが存在する場合には(S1
6がYes)、ステップ20を経て後述するようにカー
ブへの進入速度を推測する処理を行う(S18)。即
ち、監視開始点a通過時の各速度に対応するカーブ進入
点bの速度を推定する。そして、推定演算が終了したか
を判断し(S20)、推定演算の終了により(S20が
Yes)、再び、現在位置を読み込み(S22)、当該
カーブを脱出すると(S24がYes)、ステップ14
に戻り、次に向かうカーブに対して同様な処理を進め
る。
【0053】ここで、上記ステップ18におけるカーブ
進入速度推定処理について、当該処理のサブルーチンを
示す図6を参照して説明する。オートマチックコントロ
ールユニット20は、ナビゲーション装置10から当該
カーブの半径R及び該カーブへ進入する道路の路面傾斜
角βを読み込む(S32)。そして、当該カーブの半径
からカーブを安全に走行し得る上限の速度である限界車
速vc を上述したように演算する(S34)。その後、
上記ステップ12で特定した運転者に対応する走行デー
タを検索し、カーブ半径R及び路面傾斜角βが同一のデ
ータ、及び、近似するデータを読み出す。ここでは、カ
ーブの半径Rが30mで、路面傾斜角βが−2deg であ
るため、図4(A)に示すNo.7(R:30m、β:
−2deg )のデータが同一値のデータとして、また、N
o.3(R:40m、β:−3deg )、No.11
(R:35m、β:−2deg )のデータが近似データと
して読み出されたものとする。
【0054】次に、監視開始点a(図2(1)に示すカ
ーブ進入点bから100m手前の地点)での複数の車速
v1 に対するスロットル開度θ(t) 、ブレーキ量FB
(t) 、エンジンブレーキ量FE (t) を推定演算する(S
38)。ここでは、半径30mのカーブに対しては、車
速v1 として40km、50km、60kmを想定し、
各車速におけるスロットル開度θ(t) 、ブレーキ量FB
(t) 、エンジンブレーキ量FE (t) を図4(B)に示す
ように演算する。なおここで、カーブの半径が大きい際
には、更に高い車速が設定され(例えば、半径が40m
の際には、50km、60km、70km)、反対に、
カーブの半径が小さいときには、低い車速が設定され
(例えば、半径が20mの際には、30km、40k
m、50km)、当該推定演算が成される。
【0055】次に、車速v1 を設定する(S40)。こ
こでは先ず、図4(B)に示す推定データiにおける車
速v1(40km)が設定されたとする。次に、推定デ
ータiの上記ステップ38にて推定されたスロットル開
度θ(t) 、ブレーキ量FB (t) 、エンジンブレーキ量F
E (t) から、車速v1 (40km)で監視開始点aを通
過した後、ブレーキ量FB (t) 及び/又はエンジンブレ
ーキ量FE (t) により減速された、100m先のカーブ
進入点bにおける推定車速v2Iを演算する(S42)。
ここでは、推定演算を行っているが、この推定データi
における車速v1(40km)が、実際に走行した際の
図4(A)に示す走行データNo.3の車速v1 (35
km)と近似していため、この走行データNo.3のv
2 の値をそのまま用いることも可能である。
【0056】引き続き、推定車速v2Iが上記ステップ3
4にて演算した限界車速vc を越えるかを判断する(S
44)。ここで、上限速度vc を越えない場合、即ち、
車速v1(40km)で監視開始点aを通過した後に、
運転者のスロットル、ブレーキ操作により減速され、推
定車速v2Iにてカーブを安全に通過できる際には(S4
4がNo)、ステップ46へ進む。ステップ46では、
全て車速(ここでは、40km、50km、60km)
について、推定車速v2Iの演算を完了したかを判断す
る。ここでは、40kmについてのみ演算が完了したと
ころなので(S46がNo)、新しい車速(ここでは5
0km)を設定して(S48)、ステップ42に戻り、
車速v1(50km)における推定車速v2Iを演算す
る。
【0057】その後、この車速v1(50km)におけ
る推定車速v2Iが限界車速vc を越えるかを判断する
(S44)。ここで、上限速度vc を越える場合、即
ち、車速v1(50km)で監視開始点aを通過した
後、運転者のスロットル、ブレーキ操作により減速され
る推定車速v2Iではカーブを通過できないと判断したと
きには(S44がYes)、ステップ50へ進む。
【0058】ステップ50では、エンジンブレーキ量F
E (t) をΔFE (t) (負の値)分増加させる(図9
(1)参照)。そして、このΔFE (t) 分増加さたエン
ジンブレーキFE (t) に基づき、推定速度の演算をやり
直す(S52)。即ち、ΔFE (t) 増加さたエンジンブ
レーキFE (t) と、上記スロットル開度θ(t) 、ブレー
キ量FB (t) とに基づき、新たな推定車速v2II を演算
する。そして、この新たな推定車速v2II が、上限速度
c を越えるか否かを判断する(S54)。即ち、エン
ジンブレーキ量FE (t) をΔFE (t) 分増加させること
により、上限速度vc 以下に車速を落とすことができ、
カーブを安全に通過できるかを検討する。ここで、新た
な推定車速v2II がまだ上限速度vc を越える場合には
(S54がYes)、ステップ50に戻り、更にエンジ
ンブレーキの量をΔFE (t) 分増加させる(図9(2)
参照)。そして、新たな推定車速v2II を再度演算し
(S52)、この推定車速v2II が、上限速度vc を越
えるかを判断する(S54)。ここで、越える場合に
は、ステップ50に戻りエンジンブレーキの量をΔFE
(t)分更に増加させる(図9(3)参照)。ここでは、
図9(1)、図9(2)、図9(3)に示すようにエン
ジンブレーキの量は、カーブ入口に近い位置から増加さ
せて行く。
【0059】ここで、上記ステップ54において新たな
推定車速v2II が上限速度vc を越えないと判断したと
きには(S54がNo)、ステップ50にて増加させた
エンジンブレーキ量ΔFE 分だけエンジンブレーキ量を
大きくするためのエンジンブレーキ開始位置xEBと、そ
の時の車速vEBとを演算する(S56)。ここで、エン
ジンブレーキ開始位置xEBはカーブ進入点b側から計算
した値となる。
【0060】その後、ステップ46にて、推定車速の演
算を完了したかを判断する。ここでは、40km及び5
0kmについて演算が完了したところなので(S46が
No)、新しい車速(ここでは60km)を設定して
(S48)、ステップ42に戻り、車速v1(60k
m)における推定車速v2Iを演算する。そして、ステッ
プ56にて車速v1(60km)における、エンジンブ
レーキ開始位置xEBと、その時の車速vEBとを演算する
ことにより、ステップ46の判断がYesとなり、図6
に示すカーブ進入推定のサブルーチンが終了する。
【0061】引き続き、図5に示すメインルーチンの進
行中に、一定のマシンサイクルにおいて割り込み、オー
トマチックトランスミッション60を制御する割り込み
処理について図7、図8を参照して説明する。この割り
込み処理に先立ち、オートマチックトランスミッション
60の変速マップについて図10を参照して説明する。
図10(A)は、通常走行用の変速マップを示してい
る。オートマチックコントロールユニット20は、通常
の走行において該変速マップに従い、車速vとスロット
ル開度θに基づき変速段を切り換えている。図10
(B)は、減速時の変速マップを示している。オートマ
チックコントロールユニット20は、減速時において該
変速マップに従い、車速vに基づき変速段を落としエン
ジンブレーキを効かせる。
【0062】オートマチックコントロールユニット20
は、割り込みタイミングとなると、先ず、ナビゲーショ
ン装置1から現在位置xを、図示しない車速センサから
車速vを、また、スロットル72からスロットル開度θ
を読み込む(図7に示すS62)。そして、カーブ手前
の監視開始点a(即ち、カーブ進入点bのL(100
m)手前)に達したかを判断する(S64)。ここで、
監視開始点aに達する以前は(S64がNo)、ステッ
プ66に進み図10(A)に示す通常変速マップを選択
する。他方、監視開始点aに達すると(S64がYe
s)、変速変更判断が終了したかを判断する(S7
2)。ここで、変速変更判断を終えていないときには
(S72がNo)、変速変更判断の処理を行う(S8
0)。
【0063】このステップ80の変速変更判断につい
て、当該処理のサブルーチンを示す図8を参照して説明
する。まず、オートマチックコントロールユニット20
は、監視開始点aを通過した際の実際の車速v1 * を読
み込む。そして、図4(B)に示す推定データの内の、
車速v1 の値が実際の車速v1 * に近いものを選び、そ
の推定データのカーブ進入点b到達時の推定車速v2I、
及び、上記ステップ56にて求めたエンジンブレーキ開
始車速vEBとを選出する(S94)。そして、推定車速
v2Iが上限速度vc を越えるかを判断し(S96)、越
えない場合(S96がNo)、即ち、カーブ進入点bに
おいて、安全にカーブを通過できる速度まで下がると判
断したときには、ステップ104にて通常変速で良いと
判断する。
【0064】即ち、オートマチックトランスミッション
60側で強制的にエンジンブレーキを加えなくて良いと
きには、図7に示すフローチャートに戻り通常変速マッ
プを選択し(S82)、当該通常変速マップに従いオー
トマチックトランスミッション60を変速制御し(S6
8)、カーブを通過する。そして、この際の監視開始点
aの車速v1 、カーブ進入点bでの車速v2 、スロット
ル開度θ、ブレーキ量FB 、カーブの半径R、路面傾斜
角βを当該運転者用の走行データとして保持する(S7
0)。ここでは、同一のカーブの半径R、路面傾斜角β
についての一定量以上のデータが保持されている場合に
は、古いデータを消去し最新のデータを残す。これによ
り、運転者の癖の変化に対応する。
【0065】他方、上記ステップ96における推定車速
v2Iが上限速度vc を越えるかの判断において、越える
場合(S96がYes)、即ち、カーブ進入点bにおい
てカーブを安全に通過し得る速度まで減速し得ないと判
断したときには、実際の車速v1 * に対応したシフトダ
ウン区間を設定する(S98)。即ち、上記ステップ5
6にて算出した車速v1 に対応するエンジンブレーキ開
始位置xEBをシフトダウン開始位置とし、カーブの出口
をシフトダウン終了位置とするシフトダウン区間を設定
する。そして、図示しないスピーカから「この先カーブ
です。スピードを落として下さい。」の音声による警告
を発して、運転者に減速するように促す。そして、シフ
トダウン区間でシフトダウンを行う必要ありと判断する
(S102)。この後、図7に示すフローチャートに戻
り通常変速マップを一旦選択しておく(S82)。
【0066】ここで、車両は監視開始点aを越えて更に
カーブ進入点bに向かって進行している。次のマシンサ
イクルにおいて、図7に示すフローチャートの変速変更
判断が終了したかのステップ72の判定がYesとな
り、シフトダウン区間に車両が入ったかを判断する(S
74)。ここで、上記ステップ98にて設定されたシフ
トダウン区間に車両が入る前には(S74がNo)、ス
テップ66に移行する。他方、シフトダウン区間に車両
が入ると(S74がYes)、運転者により減速がなさ
れ、現在速度vがエンジンブレーキ開始車速vEBよりも
低くなっているかを判断する(S76)。ここで、現在
速度vがエンジンブレーキ開始車速vEBよりも低くいと
きには(S76がYes)、ステップ66に進む。他
方、現在速度vがエンジンブレーキ開始車速vEBよりも
高いときには(S76がNo)、図10(B)に示すシ
フトダウン用変速マップを選択し(S78)、当該変速
マップに従いオートマチックトランスミッション60の
変速段を下げていきエンジンブレーキを掛けて、カーブ
進入点bにてカーブを安全に通過できる速度まで減速す
る(S68)。おな、このように、オーバスピードで監
視開始点aを通過し、上述したようにシフトダウン用変
速マップに従い強制的にエンジンブレーキを掛けた際の
走行データは、一般の走行データとは別のデータとして
保持される(S70)。即ち、このようにオートマチッ
クトランスミッション60側で減速を行った場合には、
運転者の癖を反映しないデータとなり、この走行データ
に基づきカーブ進入点bの速度v2 を推測するのは適切
できないからである。
【0067】以上説明したように、本実施態様の自動変
速機の制御装置では、オーバスピードでカーブに進入す
ると予測された際には、自動的にエンジンブレーキを加
えるため、安全にカーブを通過させることができる。
【0068】なお、上述した説明では、予め数種類の推
定データを用意し、この推定データ中のいずれかを選択
して、オーバスピードかを判断したが、高速処理が可能
な場合には、現在の速度に基づきカーブ進入点bに速度
を推測し、オーバスピードか否かを判断することも可能
である。
【0069】更に、この実施態様では、監視開始点aを
カーブ進入点bから100mの距離に設定したが、この
距離としては種々の値を設定することができ、更に、カ
ーブの曲率、及び/又は、進入道路の路面傾斜角βに応
じて監視開始点aの位置を変化させることもできる。例
えば、曲率及び下り勾配が大きく減速が必要なカーブで
は、百数十m手前の地点を監視開始点aとするようにも
設定できる。
【0070】また更に、この実施態様では、カーブに進
入する際の処理について説明したが、上述した処理を未
舗装等の低摩擦道路、或いは、道幅が狭くなる地点に進
入する際の減速制御に応用することも可能である。
【0071】また、上述した実施態様では、オートマチ
ックトランスミッション60として有段変速機を例に挙
げたが、本発明は、金属ベルト等を用いる無段変速機に
も適用できることは言うまでもない。
【0072】
【効果】以上記述したように本発明では、カーブに進入
する際の速度が限界車速よりも高い場合には、強制的に
エンジンブレーキにより減速するため、安全にカーブを
通過することができる。特に、運転者の操作パターンに
応じてオーバスピードかを判断し、エンジンブレーキを
加えるため、運転者の操作感覚を損なうことなく自動変
速機を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施態様に係る自動変速機の制御
装置のブロック図である。
【図2】走行データを収集する際の車速、スロットル開
度、駆動力の関係を示す説明図である。
【図3】収集された走行データの内容を示す説明図であ
る。
【図4】図4(A)は走行データの内容を示す説明図で
あり、図4(B)は推定データの内容を示す説明図であ
る。
【図5】図1に示すオートマチックコントロールユニッ
トによるメインルーチン処理を示すフローチャートであ
る。
【図6】図5に示すカーブ進入推定処理のサブルーチン
のフローチャートである。
【図7】図1に示すオートマチックコントロールユニッ
トによる割り込み処理を示すフローチャートである。
【図8】図7に示す変速変更判断のサブルーチンのフロ
ーチャートである。
【図9】エンジンブレーキの増加方法を示す説明図であ
る。
【図10】第1実施態様のオートマチックコントロール
ユニットの変速パターンを示す図である。
【符号の説明】
10 ナビゲーション装置 20 オートマチックコントロールユニット 30 エンジンコントロールユニット 50 エンジン 60 オートマチックトランスミッション 70 スロットルペダル 72 ブレーキペダル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // F16H 59:24 59:44 59:54 59:66

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の走行状態に応じて自動変速機の変
    速比を制御する変速機制御手段と、 車両の現在位置を検出する位置検出手段と、 道路のカーブ位置情報と共に、道路地図上の各カーブの
    曲率を記憶する記憶部と、 カーブに進入する前の所定の地点において、その所定地
    点での車両の速度、該所定地点通過後のスロットル操作
    パターン、ブレーキ操作パターンを運転者毎に、前記カ
    ーブの曲率と対応させて記憶する運転者進入情報記憶手
    段と、 車両の進路の前方にカーブが有るか否かを、前記位置検
    出手段により検出された現在位置と、前記記憶部の道路
    のカーブ位置情報とに基づき判断するカーブ判断手段
    と、 該カーブ判断手段によりカーブ有りと判断された
    際に、当該カーブの曲率を検索する曲率検出手段と、 前記曲率検出手段により検索された曲率のカーブに車両
    が安全に進入できる限界速度を求める限界速度検索手段
    と、 前記運転者進入情報記憶手段から上記曲率のカーブに進
    入する際のスロットル操作パターン、ブレーキ操作パタ
    ーンを検索し、所定地点通過時における速度からカーブ
    進入時の速度を推定する進入速度推定手段と、 前記進入速度推定手段により推定されたカーブ進入時の
    速度が、前記限界速度検索手段により求められた限界速
    度を越えるか否かを判断する進入速度比較手段と、 前記進入速度比較手段により推定された速度が、限界速
    度を越えると判断された際に、前記変速機制御手段に減
    速制御を行わせる減速制御手段と、を備えたことを特徴
    とする自動変速機の制御装置。
  2. 【請求項2】 車両の走行状態に応じて自動変速機の変
    速比を制御する変速機制御手段と、 車両の現在位置を検出する位置検出手段と、 道路のカーブ位置情報と共に、道路地図上の各カーブの
    曲率及び当該カーブと接続する道路の路面傾斜角を記憶
    する記憶部と、 カーブに進入する前の所定の地点において、その所定地
    点での車両の速度、該所定地点通過後のスロットル操作
    パターン、ブレーキ操作パターンを運転者毎に、前記カ
    ーブの曲率及び接続道路の路面傾斜角と対応させて記憶
    する運転者進入情報記憶手段と、 車両の進路の前方にカーブが有るか否かを、前記位置検
    出手段により検出された現在位置と、前記記憶部の道路
    のカーブ位置情報とに基づき判断するカーブ判断手段
    と、 該カーブ判断手段によりカーブ有りと判断された
    際に、当該カーブの曲率及び接続道路の路面傾斜角を検
    索する曲率検出手段と、 前記曲率検出手段により検索された曲率のカーブに車両
    が安全に進入できる限界速度を求める限界速度検索手段
    と、 前記運転者進入情報記憶手段から上記曲率及び接続道路
    の路面傾斜角のカーブに進入する際のスロットル操作パ
    ターン、ブレーキ操作パターンを検索し、所定地点通過
    時における速度からカーブ進入時の速度を推定する進入
    速度推定手段と、 前記進入速度推定手段により推定されたカーブ進入時の
    速度が、前記限界速度検索手段により求められた限界速
    度を越えるか否かを判断する進入速度比較手段と、 前記進入速度比較手段に推定された速度が、限界速度を
    越えると判断された際に、前記変速機制御手段により減
    速制御を行わせる減速制御手段と、を備えたことを特徴
    とする自動変速機の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記進入速度推定手段が、当該曲率及び
    接続道路の路面傾斜角のカーブのデータが前記運転者進
    入情報記憶手段に存在しない場合に、当該曲率及び路面
    傾斜角に近い値のカーブに進入する際のスロットル操作
    パターン、ブレーキ操作パターンを用い、所定地点通過
    時における速度からカーブ進入時の速度を推定すること
    を特徴とする請求項2の自動変速機の制御装置。
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