CN106166952A

CN106166952A - 车速控制装置以及车辆

Info

Publication number: CN106166952A
Application number: CN201610319270.8A
Authority: CN
Inventors: 中出祐介
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2036-05-13
Also published as: CN106166952B; JP6418062B2; US9908529B2; US20160339912A1; JP2016215791A; DE102016108906A1

Abstract

本发明涉及车速控制装置以及车辆。在加速器踏板的开度大到车速超过识别出的道路的限制速度的程度且车速正维持恒定时，即便因道路的限制速度的变化而车速自动开始变化也能缓和驾驶员感到的不适感。车速控制装置具备：根据检测出的加速器踏板的开度生成控制车速的速度指令值的速度指令部；根据识别出的道路的限制速度设定车辆的上限速度的上限设定部；生成将车速控制为由上限设定部设定的上限速度的限制指令值的限制指令部；及根据速度指令值和限制指令值中的车速低的一方的指令值调整车速的速度调整部，速度调整部在正根据限制指令值调整车速时上限速度因限制速度的变化而由上限设定部更新了的情况下，直到预定的时刻为止，限制车速的变化率。

Description

车速控制装置以及车辆

技术领域

本发明涉及车速控制装置以及车辆。

背景技术

公知有识别道路的限制速度并将车速限制在所识别出的限制速度以下的速度控制装置(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2005－128790号公报

在上述速度控制装置中，即便加速器踏板的踩下量(开度)大到车速超过所识别出的道路的限制速度的程度也能将车速维持在所识别出的限制速度。然而，在驾驶员期待将车速维持在道路的限制速度而正踩下加速器踏板的状态下，若行驶中的道路的限制速度上升，则存在车辆根据加速器踏板的开度而自动开始加速的顾虑。同样，在驾驶员期待将车速维持在道路的限制速度而正踩下加速器踏板的状态下，若行驶中的道路的限制速度降低，则存在车辆自动开始减速的顾虑。

这样，在加速器踏板的开度大到车速超过所识别出的道路的限制速度的程度时，若因道路的限制速度的变化而车速自动开始变化，则存在期待将车速维持恒定的驾驶员感到不适感的顾虑。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种车速控制装置以及车辆，在加速器踏板的开度大到车速超过所识别出的道路的限制速度的程度而车速正维持恒定时，即便因道路的限制速度的变化而车速自动开始变化，也能够缓和驾驶员感觉到的不适感。

在一个技术方案中，提供一种车速控制装置，具备：

速度指令部，上述速度指令部根据检测出的加速器踏板的开度生成控制车速的速度指令值；

上限设定部，上述上限设定部根据识别出的道路的限制速度，设定车辆的上限速度；

限制指令部，上述限制指令部生成将上述车速控制为由上述上限设定部设定的上述上限速度的限制指令值；以及

速度调整部，上述速度调整部根据上述速度指令值和上述限制指令值中的上述车速低的一方的指令值调整上述车速，

上述速度调整部在正根据上述限制指令值调整上述车速时上述上限速度因上述限制速度的变化而由上述上限设定部更新了的情况下，直到预定的时刻为止，限制上述车速的变化率。

根据一个实施方式，在加速器踏板的开度大到车速超过所识别出的道路的限制速度的程度时，上述速度调整部根据上述限制指令值调整上述车速，因此上述车速被维持为上述上限速度。在像这样上述车速被维持为上述上限速度时，即便上述上限车速因上述限制速度的变化而更新从而上述车速自动开始变化，直到预定的时刻为止，上述车速的变化率被限制，因此能够缓和驾驶员所感到的不适感。

附图说明

图1是示出具备车速控制装置的车辆的一个例子的结构图。

图2是示出在正根据速度指令值调整车速时上限速度因限制速度的变化而被更新的情况下的一个例子的时序图。

图3是示出在正根据限制指令值调整车速时上限速度因限制速度的变化而被更新的情况下的一个例子的时序图。

图4是示出在正根据限制指令值调整车速时上限速度因限制速度的变化而被更新的情况下的一个例子的时序图。

图5是示出在正根据限制指令值调整车速时上限速度因限制速度的变化而被更新的情况下的一个例子的时序图。

图6是示出在正根据限制指令值调整车速时上限速度因限制速度的变化而被更新的情况下的一个例子的时序图。

图7是示出车速控制装置的动作的一个例子的流程图。

附图标记说明

1：本车辆；11：限制速度识别部；12：车速检测部；13：主开关；14：开度检测部；15：加速器踏板；20：动力传递系统；30：车速控制装置；31：速度指令部；32：限制指令部；33：速度调整部；34：上限设定部。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出具备车速控制装置30的本车辆1的一个例子的结构图。车速控制装置30是限制本车辆1的速度以免其超过根据所识别出的道路的限制速度而设定的上限速度的装置的一个例子。本车辆1例如具备限制速度识别部11、车速检测部12、主开关13、加速器踏板15、开度检测部14、车速控制装置30以及动力传递系统20。

限制速度识别部11识别道路的限制速度Vr。限制速度识别部11例如具有拍摄本车辆1的前方的拍摄装置、和关于由该拍摄装置得到的拍摄图像而对道路标志或者道路标识所显示的限制速度Vr进行图像识别的图像识别部。或者，限制速度识别部11例如也可以具有存储各道路的限制速度Vr的存储器、和从该存储器提取与本车辆1的当前位置对应的道路的限制速度Vr的提取部(作为具体例子，举出具有路径搜索等功能的汽车导航装置)。

车速检测部12是检测本车辆1的车速V的传感器的一个例子。作为车速检测部12的具体例子，可举出通过监视车轮的旋转来检测车速V的车轮速度传感器。

主开关13是能够选择是否使限制车速V以免其超过根据所识别出的道路的限制速度Vr而由上限设定部34设定的上限速度的控制(车速限制控制)发挥功能的开关的一个例子。驾驶员能够通过操作主开关13来选择是否使车速限制控制发挥功能。

开度检测部14是检测被驾驶员踩下操作的加速器踏板15的开度Ac的传感器的一个例子。开度Ac等同于被驾驶员踩下操作的加速器踏板15的踩下量。

车速控制装置30在利用主开关13选择了使车速限制控制发挥功能的情况下执行车速限制控制。车速控制装置30具备速度指令部31、上限设定部34、限制指令部32以及速度调整部33。车速控制装置30例如是具备实现速度指令部31、上限设定部34、限制指令部32以及速度调整部33的微机的电子控制装置(所谓的ECU)。

速度指令部31根据由开度检测部14检测出的加速器踏板15的开度Ac来生成控制车速V的速度指令值X。

上限设定部34根据由限制速度识别部11识别出的道路的限制速度Vr来设定本车辆1的上限速度Vu。上限设定部34将上限速度Vu设定为其与限制速度Vr的差比预定值小的值。即，上限速度Vu可以被设定为与限制速度Vr相同的值，也可以被设定为对限制速度Vr加上预定的允许值而得的值，还可以被设定为从限制速度Vr减去预定的允许值而得的值。例如，在所识别出的限制速度Vr为80kph的情况下，上限设定部34可以将上限速度Vu设定为80kph，也可以将上限速度Vu设定为82kph，还可以将上限速度Vu设定为78kph。Kph表示“km/h(千米每小时)”。

限制指令部32生成将车速V控制为由上限设定部34设定的上限速度Vu的限制指令值Y。

速度调整部33输出根据由速度指令部31生成的速度指令值X与由限制指令部32生成的限制指令值Y中的车速V低的一方的指令值来调整车速V的控制信号Z。

例如，速度调整部33在车速V低的一方的指令值为速度指令值X的情况下，输出根据速度指令值X调整车速V的控制信号Z。在车速V低的一方的指令值为速度指令值X的情况下，根据加速器踏板15的开度Ac决定的速度(以下，称为“加速器开度对应速度Vo”)比上限速度Vu低。因而，速度调整部33在车速V低的一方的指令值为速度指令值X的情况下，根据速度指令值X调整车速V，由此，在比上限速度Vu低的速度区域，不受上限速度Vu限制，能够将车速V调整为加速器开度对应速度Vo。

另一方面，速度调整部33在车速V低的一方的指令值为限制指令值Y的情况下，输出根据限制指令值Y调整车速V的控制信号Z。在车速V低的一方的指令值为限制指令值Y的情况下，加速器开度对应速度Vo比上限速度Vu高。因而，速度调整部33在车速V低的一方的指令值为限制指令值Y的情况下，根据限制指令值Y调整车速V，由此维持将车速V限制在上限速度Vu的状态。

另一方面，速度调整部33在速度指令值X与限制指令值Y的任一方均与车速V相同的情况下，输出根据速度指令值X和限制指令值Y中的预先确定的一方的指令值调整车速V的控制信号Z。在速度指令值X与限制指令值Y的任一方均与车速V相同的情况下，加速器开度对应速度Vo与上限速度Vu一致。因而，速度调整部33在速度指令值X与限制指令值Y的任一方均与车速V相同的情况下，根据速度指令值X和限制指令值Y中的预先确定的一方的指令值调整车速V，由此维持将车速V限制在上限速度Vu的状态。

另外，例如，速度指令值X是将车速V控制为与开度Ac对应的目标速度Vt的值。在这种情况下，速度调整部33比较目标速度Vt与上限速度Vu，在目标速度Vt小于上限速度Vu的情况下根据速度指令值X调整车速V。另一方面，速度调整部33比较目标速度Vt与上限速度Vu，在目标速度Vt为上限速度Vu以上的情况下根据限制指令值Y调整车速V。

例如，速度指令值X可以是指示控制车速V的目标加速度At的值，限制指令值Y可以是指示将车速V控制为上限速度Vu的限制加速度Ar的值。在这种情况下，速度调整部33比较目标加速度At与限制加速度Ar，在目标加速度At小于限制加速度Ar的情况下根据速度指令值X调整车速V。另一方面，速度调整部33比较目标加速度At与限制加速度Ar，在目标加速度At为限制加速度Ar以上的情况下根据限制指令值Y调整车速V。目标加速度At以及限制加速度Ar是本车辆1本身的加速度。

例如，速度指令值X可以是指示控制车速V的目标驱动力Dt的值，限制指令值Y可以是指示将车速V控制为上限速度Vu的限制驱动力Dr的值。在这种情况下，速度调整部33比较目标驱动力Dt与限制驱动力Dr，在目标驱动力Dt小于限制驱动力Dr的情况下根据速度指令值X调整车速V。另一方面，速度调整部33比较目标驱动力Dt与限制驱动力Dr，在目标驱动力Dt为限制驱动力Dr以上的情况下根据限制指令值Y调整车速V。目标驱动力Dt以及限制驱动力Dr是用于驱动本车辆1的车轮的驱动源(例如，发动机、马达等)的驱动输出。

例如，速度指令值X可以是指示控制车速V的目标节气门开度St的值，限制指令值Y可以是指示将车速V控制为上限速度Vu的限制节气门开度Sr的值。在这种情况下，速度调整部33比较目标节气门开度St与限制节气门开度Sr，在目标节气门开度St小于限制节气门开度Sr的情况下根据速度指令值X调整车速V。另一方面，速度调整部33比较目标节气门开度St与限制节气门开度Sr，在目标节气门开度St为限制节气门开度Sr以上的情况下根据限制指令值Y调整车速V。目标节气门开度St以及限制节气门开度Sr是调整本车辆1的发动机的进气量的节气门的开度。

例如，速度指令值X可以是指示控制车速V的目标发动机转速Rt的值，限制指令值Y可以是指示将车速V控制为上限速度Vu的限制发动机转速Rr的值。在这种情况下，速度调整部33比较目标发动机转速Rt与限制发动机转速Rr，在目标发动机转速Rt小于限制发动机转速Rr的情况下根据速度指令值X调整车速V。另一方面，速度调整部33比较目标发动机转速Rt与限制发动机转速Rr，在目标发动机转速Rt为限制发动机转速Rr以上的情况下根据限制指令值Y调整车速V。目标发动机转速Rt以及限制发动机转速Rr是本车辆1的发动机的转速。

动力传递系统20是根据从速度调整部33输出的控制信号Z将发动机与马达中的至少一方的动力经由变速器传递至本车辆1的车轮的机构的一个例子。动力传递系统20例如包含发动机、马达以及变速器中的至少一个。动力传递系统20根据控制信号Z将该动力传递至车轮，由此能够使本车辆1加速或者减速。

图2是示出在速度调整部33正根据速度指令值X调整车速V时上限速度Vu因限制速度Vr的变化而在时刻t0被更新的情况的一个例子的时序图。

在时刻t0前的期间，加速器开度对应速度Vo(＝70kph)比上限速度Vu的更新前的值Vu1(＝80kph)低，因此速度调整部33正根据速度指令值X调整车速V。即，车速V被调整为与加速器开度对应速度Vo(＝70kph)一致。

另一方面，在时刻t0后的期间，加速器开度对应速度Vo(＝70kph)也比上限速度Vu的更新后的值Vu2(＝100kph)低，因此速度调整部33也根据速度指令值X调整车速V。即，车速V被调整为与加速器开度对应速度Vo(＝70kph)一致。

这样，在图2那样的状况下，即便上限速度Vu在时刻t0升高，车速V在时刻t0的前后也被维持为加速器开度对应速度Vo。

与此相对，速度调整部33在正根据限制指令值Y调整车速V时上限速度Vu因限制速度Vr的变化而被上限设定部34更新了的情况下，直到预定的时刻为止，使车速V以比变化率a小的变化率b变化(参照图3～图6)。即，速度调整部33直至预定的时刻为止限制车速V的变化率。变化率表示车速V的每单位时间的变化量。图3～图6是分别示出在速度调整部33正根据限制指令值Y调整车速V时上限速度Vu因限制速度Vr的变化而被更新了的情况的一个例子的时序图。

变化率a表示速度调整部33根据速度指令值X使车速V从上限速度Vu的更新前的值Vu1变化为上限速度Vu的更新后的值Vu2时的变化率。换言之，变化率a表示速度调整部33根据由开度检测部14检测出的开度Ac使车速V从上限速度Vu的更新前的值Vu1变化为上限速度Vu的更新后的值Vu2时的变化率。即，变化率a表示车速V未被限制为上限速度Vu时的车速V的变化率，变化率b比该变化率a小即可。

在图3的情况下，在上限速度Vu的更新时刻t10前的期间，加速器开度对应速度Vo(＝100kph)比上限速度Vu的更新前的值Vu1(＝80kph)高，因此速度调整部33根据限制指令值Y调整车速V。即，此时的车速V被维持在比加速器开度对应速度Vo低的上限速度Vu(＝80kph)。

在更新时刻t10后，加速器开度对应速度Vo(＝100kph)比上限速度Vu的更新后的值Vu2(＝90kph)高，因此车速V低的一方的指令值为限制指令值Y。因而，速度调整部33以使得车速V收敛至车速V低的一方的车速值Vc(在该情况下为90kph)的方式，以比变化率a小的变化率b，从更新时刻t10起，根据限制指令值Y开始调整车速V。

此时的变化率a表示速度调整部33根据速度指令值X使车速V从上限速度Vu的更新前的值Vu1(＝80kph)变化为上限速度Vu的更新后的值Vu2(＝90kph)时的变化率。变化率b被设定为比变化率a小的值，因此车速V以变化率b达到车速值Vc的时间(t10－t12)比车速V以变化率a达到车速值Vc的时间(t10－t11)长。即，以变化率b上升的车速V比以变化率a上升的情况平缓。

若像这样在车速V被维持为上限速度Vu时上限速度Vu因限制速度Vr的变化而被更新，则车速V的上升变化由变化率b抑制。即，在车速V被维持为比加速器开度对应速度Vo低的上限速度Vu时，即便由于上限速度Vu的因限制速度Vr的变化所导致的更新而车速V自动地开始上升变化，车速V的上升变化也由变化率b抑制，因此能够缓和驾驶员所感到的不适感。

在图4的情况下，在上限速度Vu的更新时刻t20前的期间与图3相同。在更新时刻t20后，加速器开度对应速度Vo(＝100kph)与上限速度Vu的更新后的值Vu2(＝100kph)相同，因此车速V成为同一车速值Vc的指令值是速度指令值X和限制指令值Y双方。因而，速度读整部33以使得车速V收敛至车速值Vc(在该情况下为100kph)的方式，以比变化率a小的变化率b，从更新时刻t20起，根据速度指令值X或者限制指令值Y开始调整车速V。

此时的变化率a表示速度调整部33根据速度指令值X使车速V从上限速度Vu的更新前的值Vu1(＝80kph)变化为上限速度Vu的更新后的值Vu2(＝100kph)时的变化率。因而，与图3相同，变化率b被设定为比变化率a小的值，因此车速V以变化率b达到车速值Vc的时间(t20－t22)比车速V以变化率a达到车速值Vc的时间(t20－t21)长。即，以变化率b上升的车速V比以变化率a上升的情况平缓，因此能够缓和驾驶员所感到的不适感。

在图5的情况下，在上限速度Vu的更新时刻t30前的期间与图3相同。在更新时刻t30后，加速器开度对应速度Vo(＝100kph)比上限速度Vu的更新后的值Vu2(＝110kph)低，因此车速V低的一方的指令值为速度指令值X。因而，速度调整部33以使得车速V收敛至车速V低的一方的车速值Vc(在该情况下为100kph)的方式，以比变化率a小的变化率b，从更新时刻t30起，根据速度指令值X开始调整车速V。

此时的变化率a表示速度调整部33根据速度指令值X使车速V从上限速度Vu的更新前的值Vu1(＝80kph)变化为上限速度Vu的更新后的值Vu2(＝110kph)时的变化率。因而，与图3相同，变化率b被设定为比变化率a小的值，因此车速V以变化率b达到车速值Vc的时间(t30－t32)比车速V以变化率a达到车速值Vc的时间(t30－t31)长。即，以变化率b上升的车速V比以变化率a上升的情况平缓，因此能够缓和驾驶员所感到的不适感。

在图6的情况下，在上限速度Vu的更新时刻t40前的期间与图3相同。在更新时刻t40后，加速器开度对应速度Vo(＝100kph)比上限速度Vu的更新后的值Vu2(＝70kph)高，因此车速V低的一方的指令值为限制指令值Y。因而，速度调整部33以使得车速V收敛至车速V低的一方的车速值Vc(在该情况下为70kph)的方式，以比变化率a小的变化率b，从更新时刻t40起，根据限制指令值Y开始调整车速V。

此时的变化率a表示速度调整部33根据速度指令值X使车速V从上限速度Vu的更新前的值Vu1(＝80kph)变化为上限速度Vu的更新后的值Vu2(＝70kph)时的变化率。因而，与图3相同，变化率b被设定为比变化率a小的值，因此车速V以变化率b达到车速值Vc的时间(t40－t42)比车速V以变化率a达到车速值Vc的时间(t40－t41)长。即，以变化率b减少的车速V比以变化率a减少的情况平缓，因此能够缓和驾驶员所感到的不适感。

图7是示出车速控制装置30的动作的一个例子的流程图。速度调整部33在上限速度Vu因道路的限制速度Vr的变化而被更新时(步骤S10)，进行步骤S20的判断。

在步骤S20中，速度调整部33判断由速度指令部31生成的速度指令值X与由限制指令部32生成的限制指令值Y中的车速V低的一方的指令值是哪一个。速度调整部33在正根据速度指令值X调整车速V时上限速度Vu因限制速度Vr的变化而被更新了的情况下，以不抑制车速V的变化的方式使车速V以变化率a变化(步骤S30)。另一方面，速度调整部33在正根据限制指令值Y调整车速V时上限速度Vu因限制速度Vr的变化而被更新了的情况下，以抑制车速V的变化的方式使车速V以变化率b变化(步骤S40)。速度调整部33如上述那样指示速度、加速度、驱动力、节气门开度、发动机转速中的至少一个，由此使车速V以变化率b变化。

速度调整部33在步骤S50中，直至达到预定的时刻为止，使车速V以变化率b持续变化。而且，速度调整部33在达到预定的时刻后，停止使车速V以变化率b变化，由此来结束抑制车速V的变化这一情况。由此，直至达到预定的时刻为止，能够缓和车速V的变化。

预定的时刻例如是车速V达到速度调整部33根据车速V低的一方的指令值在上限速度Vu的更新后调整车速V时的上述车速的限制值(即车速值Vc)以后的时刻。即，速度调整部33直到车速V至少达到车速值Vc的时刻为止，使车速V以变化率b变化。由此，直至车速V至少达到车速值Vc为止，能够缓和车速V的变化。

或者，预定的时刻例如也可以是从速度调整部33限制车速V的变化率(即，以变化率b使车速V变化)起经过预定的时间的时刻。由此，直至经过预定的时间为止，能够缓和车速V的变化。例如，在图3的情况下，速度调整部33从使车速V以变化率b开始变化的更新时刻t10起到经过预定的时间的时刻t13为止，使车速V以变化率b变化。时刻t13是车速V达到车速值Vc前的时刻。而且，速度调整部33在时刻t13以后使车速V以变化率a变化到车速值Vc。图4～图6中记载的时刻t23、t33、t43也同样。由此，在车速V开始变化的初期重视缓和驾驶员的不适感，然后能够使车速V迅速收敛至车速值Vc。

以上利用实施方式对车速控制装置以及车辆进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。在本发明的范围内，能够进行与其它实施方式的一部分或者全部的组合、置换等各种变形以及改进。

例如，变化率是车速V的每单位时间的变化量，但以预定的变化率变化时的车速V可以如图示那样呈直线状地变化，也可以呈曲线状或者阶段性地变化。

Claims

1.一种车速控制装置，其中，具备：

速度指令部，所述速度指令部根据检测出的加速器踏板的开度生成控制车速的速度指令值；

上限设定部，所述上限设定部根据识别出的道路的限制速度，设定车辆的上限速度；

限制指令部，所述限制指令部生成将所述车速控制为由所述上限设定部设定的所述上限速度的限制指令值；以及

速度调整部，所述速度调整部根据所述速度指令值和所述限制指令值中的所述车速低的一方的指令值调整所述车速，

所述速度调整部在正根据所述限制指令值调整所述车速时所述上限速度因所述限制速度的变化而由所述上限设定部更新了的情况下，直到预定的时刻为止，限制所述车速的变化率。

2.根据权利要求1所述的车速控制装置，其中，

所述预定的时刻是所述车速达到所述速度调整部根据所述车速低的一方的指令值在所述上限速度的更新后调整所述车速时的所述车速的收敛值以后的时刻。

3.根据权利要求1所述的车速控制装置，其中，

所述预定的时刻是从所述速度调整部限制所述车速的变化率起经过预定的时间的时刻。

4.一种车辆，其中，具备：

权利要求1所述的车速控制装置；

检测加速器踏板的开度的开度检测部；

识别道路的限制速度的限制速度识别部；以及

根据从所述速度调整部输出的控制信号向车轮传递动力的动力传递系统。