DE10327255A1

DE10327255A1 - Automatic vehicle driving control method involves calculating target speed of vehicle based on set transit time, and distance between current position and set destination point of vehicle

Info

Publication number: DE10327255A1
Application number: DE10327255A
Authority: DE
Inventors: Kuniaki Kariya Ueda; Hidehiko Kariya Asama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2004-02-05
Also published as: JP2004017867A

Abstract

The distance between current position of vehicle and set destination point is calculated. The target speed with which the vehicle has to travel is determined, based on the calculated distance and set transit time. A controller controls driving of vehicle based on determined target speed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Fahrsteuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs, die ermöglicht, dass das Fahrzeug automatisch zu einem Ziel fährt.The present invention relates to an automatic travel control device of a vehicle, the allows that the vehicle automatically drives to a destination.

Ein neueres computerisiertes Automobil ist mit verschiedenen automatischen Steuerungssystemen wie ein Tempomatsystem (auto-cruise system), das eine Maschinenleistung zum Antrieb eines Fahrzeugs mit einer von einem Fahrer eingestellten konstanten Geschwindigkeit steuert, ein Traktionssteuerungssystem, das die Maschinenleistung und dergleichen steuert, um zu verhindern, dass das Antriebsrad schleudert, ein Antiblockierbremssteuerungssystem, das automatisch eine Bremskraft zur Vermeidung der Blockierung eines Rades steuert, und dergleichen ausgestattet.A newer computerized automobile is like a cruise control system with various automatic control systems (auto-cruise system), which is a machine power for driving a Vehicle at a constant speed set by a driver controls a traction control system that controls machine performance and the like controls to prevent the drive wheel from skidding, an anti-lock brake control system that automatically applies a braking force controls to avoid the locking of a wheel, and the like.

Zusätzlich wurde in letzter Zeit eine Technologie für ein automatisches Fahrsystem auf der Grundlage der Idee von ITS (intelligentes Transportsystem) und für ein Sicherheitsfahrsystem entwickelt, um Sicherheit und Komfort beim Fahren zu verbessern. Schließlich wird die Verwirklichung eines Systems erwartet, indem ein Fahrzeug automatisch fährt und an einem Ziel zu einer Soll-Ankunftszeit ankommt, wenn der Fahrer das Ziel und die Ankunftszeit vorab einstellt. Ein herkömmliches Automobilsteuerungssystem kann jedoch die automatische Fahrfunktion eines Fahrzeugs wie dieses nicht verwirklichen.In addition, lately a technology for an automatic driving system based on the idea of ITS (intelligent transport system) and for a safety driving system designed to improve driving safety and comfort. Finally the implementation of a system is expected by a vehicle automatically drives and at a destination at a target arrival time arrives when the driver sets the destination and arrival time in advance. A conventional one However, automotive control system can use the automatic driving function of a vehicle like this.

Im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Tatsache liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine automatische Fahrsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug zu verwirklichen, so dass das Fahrzeug automatisch fahren kann und an einem Ziel entsprechend einer Soll-Ankunftszeit ankommen kann.In view of the fact described above is the object of the present invention, an automatic Driving control device for to realize a vehicle so that the vehicle automatically can drive and at a destination according to a target arrival time can arrive.

Diese Aufgabe wird durch eine automatische Fahrsteuerungsvorrichtung gelöst, wie sie in Patentanspruch 1 oder 4 dargelegt ist.This task is accomplished by an automatic drive control device solved, as set out in claim 1 or 4.

Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe stellt in einer automatischen Fahrzeug-Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ein Fahrer ein Ziel und eine Soll-Ankunftszeit mittels einer Soll-Informationseinstellungseinrichtung ein. Eine Ist-Informationsbeschaffungseinrichtung beschafft Informationen bezüglich der tatsächlichen Zeit (Ist-Zeit) und des gegenwärtigen Orts (Ist-Orts) des Fahrzeugs. Eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungseinrichtung berechnet eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit anhand der Fahrdistanz von dem gegenwärtigen Ort zu dem Ziel und eine Fahrzeit anhand. der gegenwärtigen Zeit bis zu der Soll-Ankunftszeit. Eine Steuerungseinrichtung steuert die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit) auf der Grundlage der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit.To solve the problem described above poses in an automatic vehicle travel control device according to one first embodiment of the present invention a driver a target and a target arrival time by means of a target information setting device on. An actual information gathering facility procures information in terms of the actual Time (actual time) and the current one Location (actual location) of the vehicle. A target vehicle speed calculator calculates a target vehicle speed based on the driving distance from the current Location based on destination and travel time. the current time up to the target arrival time. A control device controls the actual vehicle speed (Actual vehicle speed) based on the target vehicle speed.

Die Beschaffung der Fahrzeit anhand der gegenwärtigen Zeit bis zu der Soll-Ankunftszeit und der Fahrdistanz von dem gegenwärtigen Ort zu dem Ziel ermöglicht die Berechnung der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit, die für das Fahrzeug notwendig ist, um an dem Ziel zu der Soll-Ankunftszeit anzukommen. Da eine Energiequelle (beispielsweise eine Brennkraftmaschine) und ein Leistungsübertragungssystem (beispielsweise ein Getriebe) eines Fahrzeugs derart gesteuert werden, dass die Ist- Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit übereinstimmt, kann das Fahrzeug automatisch fahren und an dem Ziel zu der Soll-Ankunftszeit ankommen.The procurement of the travel time based on the current Time to the target arrival time and driving distance from the current location to the goal the calculation of the target vehicle speed that is required for the vehicle is necessary to arrive at the destination at the target arrival time. Because an energy source (for example, an internal combustion engine) and a power transmission system (for example a transmission) of a vehicle can be controlled in such a way that the actual vehicle speed matches the target vehicle speed, can drive the vehicle automatically and arrive at the destination at the target arrival time.

In diesem Aufbau kann gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung eine Soll-Beschleunigungsberechnungseinrichtung eine Soll-Beschleunigung auf der Grundlage der Abweichung der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit von der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnen, und eine Fahrwiderstandsberechnungseinrichtung kann einen Soll-Fahrwiderstand auf der Grundlage einer Fahrzeugfahrbedingung berechnen. Eine Soll-Fahrkraftberechnungseinrichtung (Soll-Antriebskraftberechnungseinrichtung) kann eine Soll-Antriebskraft anhand der Soll-Beschleunigung und des Fahrwiderstands berechnen. Die Energiequelle und/oder das Leistungsübertragungssystem des Fahrzeugs kann auf der Grundlage der Soll-Antriebskraft gesteuert werden.According to one second embodiment of the invention, a target acceleration calculation device a target acceleration based on the deviation of the actual vehicle speed from the target vehicle speed calculate, and a running resistance calculation device can one Target running resistance calculate based on a vehicle driving condition. A target driving force calculation device (Target driving force calculating means) can be a target driving force based on the target acceleration and driving resistance. The energy source and / or the power transmission system of the vehicle can be controlled based on the target driving force.

Der Fahrwiderstand ist die Gesamtsumme des Rollwiderstands, der entsprechend dem Zustand der Räder und der Straße variiert, des Luftwiderstands, der entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, des Steigungsanstiegswiderstands, der entsprechend dem Anstiegswinkel der Straße variiert, und des Beschleunigungswiderstands, der entsprechend der Beschleunigung des Fahrzeugs variiert:
Antriebswiderstand = Rollwiderstand + Luftwiderstand Steigungsanstiegswiderstand + BeschleunigungswiderstandThe driving resistance is the total of the rolling resistance, which varies according to the condition of the wheels and the road, the air resistance, which varies according to the vehicle speed, the slope increase resistance, which varies according to the slope angle of the road, and the acceleration resistance, which varies according to the acceleration of the vehicle :
Drive resistance = rolling resistance + air resistance gradient increase resistance + acceleration resistance

Die Beziehung zwischen der Kraft, die auf dem Fahrzeug wird (Differenz zwischen der Soll-Antriebskraft und dem Fahrwiderstand), dem Gesamtgewicht des Fahrzeugs und der Sollbeschleunigung des Fahrzeugs wird in der folgenden Bewegungsgleichung ausgedrückt:
Soll-Antriebskraft-Fahrwiderstand = Gesamtgewicht des Fahrzeugs × SollbeschleunigungThe relationship between the force acting on the vehicle (difference between the target driving force and the running resistance), the total weight of the vehicle and the target acceleration of the vehicle is expressed in the following equation of motion:
Target driving force-driving resistance = total weight of the vehicle × target acceleration

Dementsprechend kann die Sollantriebskraft anhand der Sollbeschleunigung und des Fahrwiderstands erhalten werden, falls das Gewicht des Fahrzeugs bekannt ist. Es ist möglich, die Sollbeschleunigung in die Sollantriebskraft umzuwandeln, die ein Sollsteuerungswert zur Steuerung der Antriebskraft des Fahrzeugs ist. Es ist ebenfalls möglich, die korrekte Sollantriebskraft zur Aktualisierung der Sollbeschleunigung zu erhalten, die entsprechend der Variation in dem Fahrwiderstand variiert, die wiederum entsprechend der unaufhörlichen Variation in der Fahrzeugsfahrbedingung (dem Anstiegswinkel der Straße und dergleichen) während des Fahrens variiert. Da die Energiequelle und das Leistungsübertragenssystem des Fahrzeugs derart gesteuert werden, dass die Soll-Antriebskraft erzeugt wird, die wie vorstehend beschrieben erhalten wird, folgt die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit (die Ist-Beschleunigung) präzise der Variation der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit (der Soll-Beschleunigung). Daher ist es möglich, das Fahrzeug automatisch derart zu fahren, dass das Fahrzeug zu der Soll-Ankunftszeit an dem Ziel ankommt.Accordingly, the target driving force can be obtained from the target acceleration and the running resistance if the weight of the vehicle is known. It is possible to convert the target acceleration into the target driving force, which is a target control value for controlling the driving force of the vehicle. It is also possible to obtain the correct target driving force for updating the target acceleration, which varies according to the variation in the running resistance, which in turn varies according to the continuous variation in the vehicle driving condition (the slope angle of the road and the like) while driving. Since the power source and the power transmission system of the vehicle are controlled to generate the target driving force obtained as described above, the actual vehicle speed (the actual acceleration) precisely follows the variation of the target vehicle speed (the target acceleration) ). Therefore, it is possible to automatically drive the vehicle such that the vehicle arrives at the destination at the target arrival time.

Zur Steuerung der Energiequelle und des Leistungsübertragungssystems des Fahrzeugs derart, dass die Soll-Antriebskraft erzeugt wird, kann gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung eine Soll- Achsenwellendrehmomentberechnungseinrichtung ein Soll-Drehmoment an einer Achsenwelle (Drehmoment zum Antrieb der Räder und Reifen) auf der Grundlage der Soll-Antriebskraft und eines effektiven Reifenradius berechnen, und die Energiequelle und/oder das Leistungsübertragungssystem des Fahrzeugs kann auf der Grundlage des Solldrehmoments an der Achsenwelle gesteuert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Energiequelle und das Leistungsübertragungssystem des Fahrzeugs auf der Grundlage des Solldrehmoments der Achsenwelle zu steuern, worin die Soll-Antriebskraft umgewandelt worden ist, d.h., physikalische Einheiten eines Rotationssystems.To control the energy source and of the power transmission system of the vehicle such that the target driving force is generated can according to one third embodiment of the invention, a target axle shaft torque calculation device a target torque on an axle shaft (torque to drive the wheels and Tires) based on the target driving force and an effective tire radius calculate, and the energy source and / or the power transmission system of the vehicle can be based on the target torque on the Axle shaft can be controlled. In this way it is possible to Energy source and the power transmission system of the vehicle based on the target torque of the axle shaft to control where the target driving force has been converted i.e., physical units of a rotation system.

Gemäß den ersten bis dritten Ausgestaltungen der Erfindung wird die Fahrzeit anhand der gegenwärtigen Zeit und der von dem Fahrer eingestellten Soll-Ankunftszeit berechnet. Jedoch kann gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung der Fahrer die Soll-Fahrzeit zu dem Ziel anstatt der Soll-Ankunftszeit einstellen. In diesem Fall ist es möglich, einen ähnlichen Effekt zu erzielen.According to the first to third configurations the invention is the travel time based on the current time and the target arrival time set by the driver. However, according to one fourth embodiment of the invention the driver the target travel time to the destination instead of the target arrival time. In this Case it is possible a similar one To achieve effect.

Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung deutlich. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele, die das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeben, dienen lediglich zur Veranschaulichung und sollen nicht den Umfang der Erfindung begrenzen.Other areas of applicability of the present invention will become more apparent from the following Description clear. The detailed Description and specific examples that are preferred embodiment the present invention are given for illustration only and are not intended to limit the scope of the invention.

Die vorliegende Erfindung ist nachstehend anhand der ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:The present invention is illustrated below the detailed Description described with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein schematisches Blockschaltbild des gesamten automatischen Fahrsteuerungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 1 1 shows a schematic block diagram of the entire automatic driving control system according to an exemplary embodiment of the present invention,

2 ein funktionelles Blockschaltbild zur Beschreibung der Berechnung einer Soll-Antriebskraft, 2 a functional block diagram to describe the calculation of a target driving force,

3 eine erläuternde Darstellung zur Beschreibung der Berechnung der Soll-Antriebskraft, 3 an explanatory diagram to describe the calculation of the target driving force,

4 ein funktionelles Blockschaltbild zur Beschreibung der Berechnung eines Soll-Ausgangsdrehmoments, 4 a functional block diagram for describing the calculation of a target output torque,

5 ein Flussdiagramm des Prozesses eines automatischen Fahrsteuerungsprogramms, 5 a flowchart of the process of an automatic driving control program,

6A Zeitverläufe, die eine Fahrdistanz als ein Ergebnis einer automatischen Fahrsimulation gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellen, 6A Time profiles representing a driving distance as a result of an automatic driving simulation according to this exemplary embodiment,

6B Zeitverläufe, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit als ein Ergebnis einer automatischen Fahrsimulation gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellen, 6B Time profiles representing a vehicle speed as a result of an automatic driving simulation according to this exemplary embodiment,

6C Zeitverläufe, die eine Beschleunigung als ein Ergebnis einer automatischen Fahrsimulation gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellen, 6C Time profiles representing an acceleration as a result of an automatic driving simulation according to this exemplary embodiment,

6D Zeitverläufe, die die Antriebskraft als ein Ergebnis einer automatischen Fahrsimulation gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellen, und 6D Time histories representing the driving force as a result of an automatic driving simulation according to this embodiment, and

6E Zeitverläufe, die ein Maschinenausgangsdrehmoment als ein Ergebnis einer automatischen Fahrsimulation gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellen. 6E Timings representing an engine output torque as a result of an automatic driving simulation according to this embodiment.

Die nachfolgende Beschreibung ist lediglich als Beispiel anzusehen und soll in keinster Weise die Erfindung, deren Anwendung oder Verwendungen beschränken. Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.The description below is to be regarded merely as an example and is in no way intended to limit their application or uses. An embodiment of the present invention is below with reference to the accompanying Drawing described.

1 zeigt den schematischen Aufbau des gesamten automatischen Fahrsteuerungssystems. Ein (nachstehend auch als AT bezeichnetes) Automatikgetriebe 13 ist mit der Ausgangswelle 12 einer Brennkraftmaschine 11 gekoppelt, die eine Energiequelle eines Fahrzeugs ist. Eine Antriebswelle 18 ist mit der Ausgangswelle 16 des Automatikgetriebes 13 über ein Differenzialgetriebe 17 gekoppelt, und Reifen 19 (Antriebsräder) sind mit der Antriebswelle 18 gekoppelt. Das Automatikgetriebe 13 weist einen Drehmomentwandler 14 und ein Getriebe (gearbox, Schaltgetriebe) 15 auf. Das Getriebe 15 ändert die Drehzahl der Ausgangswelle 12 der Brennkraftmaschine 11. Die Rotation der Ausgangswelle 12 wird auf das Getriebe 15 über den Drehmomentwandler 14 übertragen. Dann treibt die auf die Antriebswelle 18 über das Differentialgetriebe 17 übertragene Rotation die Reifen 19 an. 1 shows the schematic structure of the entire automatic driving control system. An automatic transmission (hereinafter also referred to as AT) 13 is with the output shaft 12 an internal combustion engine 11 coupled, which is an energy source of a vehicle. A drive shaft 18 is with the output shaft 16 of the automatic transmission 13 via a differential gear 17 coupled, and tire 19 (Drive wheels) are with the drive shaft 18 coupled. The automatic transmission 13 has a torque converter 14 and a gearbox (gearbox, manual transmission) 15 on. The gear 15 changes the speed of the output shaft 12 the internal combustion engine 11 , The rotation of the output shaft 12 is on the gearbox 15 via the torque converter 14 transfer. Then it drives on the drive shaft 18 about the differential gear 17 transferred rotation the tires 19 on.

Im Falle des automatischen Fahrens des Fahrzeugs derart, dass das Fahrzeug an einem Ziel zu einer Soll-Ankunftszeit ankommt, betätigt ein Fahrer eine Automatikfahr-Einstellungsvorrichtung (Soll-Informationseinstellungseinrichtung), die beispielsweise in bzw. an einem Fahrersitz vorgesehen ist', um Soll-Informationssignale einzugeben. Die Soll- Informationssignale, die sich auf das Ziel und die Soll-Ankunftszeit beziehen, werden einer (nachstehend als Automatikfahr-ECU) bezeichneten Steuerungsschaltung 20 zur automatischen Fahrsteuerung zugeführt. Ist-Informationssignale (gegenwärtigen Informationssignale), die sich auf den gegenwärtigen Ort und die gegenwärtige Zeit (Ist-Zeit) beziehen, wie Signale aus einem Satelliten eines GPS (globales Positioniersystem) und Signale aus Baken eines VICS (Fahrzeuginformations- und Kommunikationssystems) werden der Automatikfahr-ECU 20 über eine in dem Fahrzeug vorgesehene (nicht gezeigte) Empfangsvorrichtung zugeführt. Die gegenwärtige Zeit kann aus einer in dem Fahrzeug untergebrachten Zeitnehmervorrichtung zugeführt werden.In the case of automatic driving of the vehicle such that the vehicle arrives at a destination at a target arrival time, a driver actuates an automatic driving setting device (target information setting device), which is provided, for example, in or at a driver's seat is' to input target information signals. The target information signals related to the destination and the target arrival time become a control circuit (hereinafter referred to as an automatic driving ECU) 20 fed for automatic driving control. Actual information signals (current information signals) relating to the current location and the current time (actual time), such as signals from a satellite of a GPS (global positioning system) and signals from beacons of a VICS (vehicle information and communication system) automatic travel ECU 20 via a receiving device (not shown) provided in the vehicle. The current time can be supplied from a timekeeping device housed in the vehicle.

Die Automatikfahr-ECU 20, die hauptsächlich aus einem Mikrocomputer aufgebaut ist, führt ein Automatikfahr-Steuerungsprogramm aus, das in 5 gezeigt ist sowie in einem ROM (Speichermedium) gespeichert ist. Das Automatikfahr-Steuerungsprogramm steuert die Brennkraftmaschine 11, das Automatikgetriebe 13 und dergleichen auf der Grundlage der Soll-Informationssignale und der Ist-Informationssignale, so dass das Fahrzeug automatisch fährt und zu dem Ziel zu der Soll-Ankunftszeit ankommt.The automatic driving ECU 20 , which is mainly composed of a microcomputer, executes an automatic driving control program, which in 5 is shown and is stored in a ROM (storage medium). The automatic driving control program controls the internal combustion engine 11 , the automatic transmission 13 and the like based on the target information signals and the actual information signals so that the vehicle automatically drives and arrives at the destination at the target arrival time.

Ein allgemeiner Umriss der Automatikfahrsteuerung durch die Automatikfahr-ECU 20 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 2 bis 4 beschrieben. Die Automatikfahr-ECU 20 stellt, wie es in 2 dargestellt ist, Zieldaten (Länge, Breite und Höhe) sowie die Soll-Ankunftszeit auf der Grundlage der vorab eingegebenen Soll-Informationssignale ein. Die Automatikfahr-ECU 20 aktualisiert außerdem die gegenwärtigen Ortsdaten des Fahrzeugs (Länge, Breite, Höhe und Bewegungsrichtung) sowie die gegenwärtige Zeit auf der Grundlage der gegenwärtigen Informationssignale in einem vorbestimmten Zyklus.A general outline of the automatic driving control by the automatic driving ECU 20 is below with reference to 2 to 4 described. The automatic driving ECU 20 represents how it is in 2 is shown, target data (length, width and height) and the target arrival time on the basis of the previously entered target information signals. The automatic driving ECU 20 also updates the current location data of the vehicle (longitude, latitude, height, and direction of travel) and the current time based on the current information signals in a predetermined cycle.

Dann berechnet die Automatikfahr-ECU 20 eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V und eine Soll-Beschleunigung α wie nachstehend beschrieben. Die Automatikfahr-ECU 20 berechnet die Fahrzeit ΔT, um an das Ziel anzukommen, anhand der Beziehung zwischen der Ist-Zeit und der Soll-Ankunftszeit sowie der Fahrdistanz D von dem gegenwärtigen Ort zu dem Ziel. In einem System mit elektronischen Straßenkartendaten kann die Fahrdistanz D mittels des kürzesten Wegs von dem gegenwärtigen Ort (Ist-Ort) zu dem Ziel berechnet werden, der auf der Grundlage der elektronischen Straßenkartendaten gesucht wird. Anderenfalls wird eine Vielzahl von Wegen von dem gegenwärtigen Ort zu dem Ziel auf der Grundlage der elektronischen Straßenkartendaten gesucht, und die Fahrdistanz D kann durch den Weg berechnet werden, den der Fahrer von diesen auswählt.Then the automatic driving ECU calculates 20 a target vehicle speed V and a target acceleration α as described below. The automatic driving ECU 20 calculates the travel time ΔT to arrive at the destination based on the relationship between the actual time and the target arrival time and the travel distance D from the current location to the destination. In a system with electronic road map data, the driving distance D can be calculated using the shortest route from the current location (actual location) to the destination, which is searched based on the electronic road map data. Otherwise, a variety of routes from the current location to the destination are searched based on the electronic road map data, and the driving distance D can be calculated by the route that the driver selects from them.

In einem System ohne elektronische Straßenkartendaten berechnet die Automatikfahr-ECU 20 die gradlinige ebene Distanz von dem gegenwärtigen Ort zu dem Ziel sowie die Höhendifferenz und die Richtungsdifferenz zwischen diesen beiden als die Daten der Fahrdistanz D. In diesem Fall wird die gradlinige ebene Distanz anhand der Länge und der Breite des gegenwärtigen Orts und des Ziels berechnet. Die Höhendifferenz wird anhand der Höhe des gegenwärtigen Orts und des Ziels berechnet. Die Richtungsdifferenz wird anhand der Beziehung zwischen der gegenwärtigen Bewegungsrichtung und der Soll-Bewegungsrichtung berechnet.In a system without electronic road map data, the automatic driving ECU calculates 20 the straight line distance from the current location to the destination, and the height difference and the directional difference between these two, as the data of the driving distance D. In this case, the straight line distance is calculated from the longitude and latitude of the current location and the destination. The height difference is calculated based on the height of the current location and the destination. The difference in direction is calculated from the relationship between the current direction of movement and the target direction of movement.

Die Daten der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V werden auf der Grundlage der Daten der Fahrdistanz D (der gradlinigen ebenen Distanz, der Höhendifferenz und der Richtungsdifferenz) sowie der Fahrzeit ΔT berechnet. Die Daten der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V weisen eine Soll-Ebenengeschwindigkeit, eine Soll-Aufstiegs-/Abstiegsgeschwindigkeit, eine Soll-Richtungsänderungsgeschwindigkeit und dergleichen auf, die dabei für das Fahrzeug notwendig sind, um an das Ziel zu der Soll-Ankunftszeit anzukommen. Die Soll-Ebenengeschwindigkeit ist die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit in horizontaler Richtung. Die Soll-Aufstiegs-/Abstiegsgeschwindigkeit ist die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit beim Herauf- und Herunterfahren einer Steigung, und die Soll-Richtungsänderungsgeschwindigkeit ist die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit bei Änderung einer Fahrzeugrichtung.The data of the target vehicle speed V based on the data of the driving distance D (the straight line flat distance, the height difference and the difference in direction) and the travel time ΔT. The target vehicle speed data V have a target plane speed, a target ascent / descent speed, a target direction change speed and the like, which for the vehicle is necessary to arrive at the destination at the target arrival time. The target plane speed is the target vehicle speed in the horizontal direction. The target ascent / descent rate is the target vehicle speed when going up and down a slope, and the target direction change speed is the target vehicle speed on change a vehicle direction.

Die Daten einer Soll-Beschleunigung α werden auf der Grundlage der Daten der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V (der Soll-Ebenengeschwindigkeit, der Soll-Anstiegs-/Abstiegsgeschwindigkeit und der Soll-Richtungsänderungsgeschwindigkeit) sowie der Daten der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit v (Ebenengeschwindigkeit, Aufstiegs-/Abstiegsgeschwindigkeit und Richtungsänderungsgeschwindigkeit) berechnet. Die Daten der Soll-Beschleunigung α weisen eine Soll-Ebenenbeschleunigung, eine Soll-Aufstiegs-/Abstiegsbeschleunigung und eine Soll-Richtungsänderungsbeschleunigung und dergleichen auf. Eine Soll-Kombinationsbeschleunigung (kombinierte Soll-Beschleunigung) α1 wird durch die Kombination der Soll-Ebenenbeschleunigung und der Soll-Aufstiegs-/Abstiegsbeschleunigung der Soll-Beschleunigung α gehalten. Wenn der Fahrer ein Drosselklappenpedal (Fahrpedal) betätigt, kann eine entsprechend dem Betätigungsgrad des Fahrpedals berechnete angeforderte Beschleunigung als die Soll-Kommunikationsbeschleunigung α1 verwendet werden.The data of a target acceleration α become based on the data of the target vehicle speed V (the Target plane speed, the target ascent / descent speed and the target direction change speed) and the data of the actual vehicle speed v (plane speed, Ascent / descent speed and direction change speed) calculated. The data of the target acceleration α indicate a target plane acceleration, a target ascent / descent acceleration and a target directional acceleration and the like. A target combination acceleration (combined Target acceleration) α1 is determined by the combination of the target plane acceleration and the target ascent / descent acceleration of the target acceleration α is maintained. If the driver operates a throttle pedal (accelerator pedal), can one according to the degree of actuation of the accelerator pedal calculated requested acceleration can be used as the target communication acceleration α1.

Die Automatikfahr-ECU 20 berechnet den Fahrwiderstand R des Fahrzeugs durch die folgende Gleichung:
Fahrwiderstand R = Rollwiderstand Rr + Luftwiderstand R1 + Steigungswiderstand Ri + Beschleunigungswiderstand RaThe automatic driving ECU 20 calculates the driving resistance R of the vehicle using the following equation:
Driving resistance R = rolling resistance Rr + air resistance R1 + gradient resistance Ri + acceleration resistance Ra

In der vorstehend beschriebenen Gleichung wird der Rollwiderstand Rr durch die folgende Gleichung berechnet: Rr = μr × W In the equation described above, the rolling resistance Rr is calculated by the following equation: Rr = μr × W

Dabei ist μr ein Koeffizient des Rollwiderstands, der auf der Grundlage des Zustands der Reifen (Reifenluftdruck, Größe, Bodenberührungsfläche und Reibungskoeffizient) des Zustands der Straße (ein Reibungskoeffizient) und dergleichen berechnet wird, und ist W das Gesamtgewicht des Fahrzeugs (das Gewicht des Fahrzeugs + Insassen + Gepäck + Kraftstoff).Μr is a coefficient of rolling resistance, based on the condition of the tires (tire pressure, Size, ground contact area and Coefficient of friction) of the state of the road (a coefficient of friction) and the like is calculated, and W is the total weight of the Vehicle (the weight of the vehicle + occupant + luggage + fuel).

Das Gesamtgewicht W des Fahrzeugs kann als angenähert konstant angesehen werden, um den Berechnungsprozess zu vereinfachen. Demgegenüber kann das Gesamtgewicht W des Fahrzeugs entsprechend der Menge des Kraftstoffverbrauchs und dergleichen berechnet werden.The total weight W of the vehicle can be approximated can be viewed constantly to simplify the calculation process. In contrast, can the total weight W of the vehicle according to the amount of Fuel consumption and the like can be calculated.

Der Luftwiderstand R1 des Fahrzeugs wird durch die nachstehende Gleichung berechnet: R1 = μ1 × A × v2 wobei μ1 ein Luftwiderstandskoeffizient ist, A die nach vorne zeigende Fläche des Fahrzeugs ist und v und die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Der Einfluss von Wind (Windrichtung, Windgeschwindigkeit und dergleichen) kann ebenfalls berücksichtigt werden.The air resistance R1 of the vehicle is calculated by the following equation: R1 = μ1 × A × v2 where μ1 is a coefficient of drag, A is the forward facing area of the vehicle and v and is the current vehicle speed. The influence of wind (wind direction, wind speed and the like) can also be taken into account.

Der Steigungswiderstand Ri wird durch die nachstehende Gleichung unter Verwendung des Gesamtgewichts W des Fahrzeugs und des Anstiegswinkels Θ der Straße berechnet: Ri = W × sinθ The slope resistance Ri is calculated by the following equation using the total weight W of the vehicle and the slope angle Θ of the road: Ri = W × sin θ

Der Beschleunigungswiderstand Ra wird durch die nachstehende Gleichung berechnet: Ra = (W + Wr) × a/g dabei ist W das Gesamtgewicht des Fahrzeugs, ist Wr das Gewicht eines Rotationsabschnitts eines Kraftübertragungswegs, ist a die gegenwärtige Beschleunigung und ist g die Erdbeschleunigung.The acceleration resistance Ra is calculated by the following equation: Ra = (W + Wr) × a / g where W is the total weight of the vehicle, Wr is the weight of a rotating section of a power transmission path, a is the current acceleration and g is the acceleration due to gravity.

Der Fahrwiderstand R wird durch Addieren des Rollwiderstands Rr des Luftwiderstands R1, des Steigungswiderstands Ri und des Beschleunigungswiderstands Ra bestimmt, die wie vorstehend beschrieben erhalten worden sind: R = Rr + R1 + Ri + Ra The running resistance R is determined by adding the rolling resistance Rr of the air resistance R1, the slope resistance Ri and the acceleration resistance Ra obtained as described above: R = Rr + R1 + Ri + Ra

Die Beziehung zwischen einer Kraft, die auf das Fahrzeug einwirkt (Differenz zwischen der Soll-Antriebskraft F und dem Fahrwiderstand R), dem Gesamtgewicht des Fahrzeugs W und der Soll-Kombinationsbeschleunigung α1 wird in der nachstehenden Bewegungsgleichung ausgedrückt (vergleiche 3): F – R = W × α1 The relationship between a force acting on the vehicle (difference between the target driving force F and the running resistance R), the total weight of the vehicle W and the target combination acceleration α1 is expressed in the equation of motion below (compare 3 ): F - R = W × α1

Die Soll-Antriebskraft F wird durch Einsetzen des Fahrwiderstands R, des Gesamtgewichts W des Fahrzeugs und der Soll-Kombinationsbeschleunigung (kombinierte bzw. zusammengesetzte Soll-Beschleunigung) α1 in die vorstehende Gleichung berechnet. Dementsprechend ist es möglich, die Soll-Kombinationsbeschleunigung α1 mit der Soll-Antriebskraft F zu ersetzen, die ein Soll-Steuerungswert zur Steuerung der Antriebskraft des Fahrzeugs ist. Es ist ebenfalls möglich, die korrekte Soll-Antriebskraft F zur Aktualisierung der Soll-Kombinationsbeschleunigung α1 zu bestimmen, die entsprechend der Variation in dem Fahrwiderstand R variiert, die wiederum entsprechend der unaufhörlichen Variation des Fahrzeugsfahrzustands (des Straßenanstiegswinkels θ und dergleichen) variiert.The target driving force F is by Insert the driving resistance R, the total weight W of the vehicle and the target combination acceleration (combined or composite Target acceleration) α1 calculated in the above equation. Accordingly, it is possible to set the target combination acceleration α1 with the target driving force F to replace the a target control value to control the driving force of the vehicle. It is also possible, determine the correct target driving force F for updating the target combination acceleration α1, which varies according to the variation in the driving resistance R, which in turn corresponds to the incessant variation in the vehicle driving state (the road slope angle θ and the like) varied.

Die Automatikfahr-ECU 20 steuert die Brennkraftmaschine 11 und das Automatikgetriebe 13 derart, dass die Soll-Antriebskraft F erzeugt wird. Das Drehmoment an der Ausgangswelle 12 der Brennkraftmaschine 11 wird im Allgemeinen gleich dem Verlustdrehmoment (lost torque), das dem Rotationswiderstand der Brennkraftmaschine 11, der Last einer äußeren Hilfsausrüstung (einer Klimaanlage, einem Wechselrichter, einem Ventilator und dergleichen) und der dergleichen entspricht. Das Verlustdrehmoment wird von dem Ausgangsdrehmoment (veranschaulichtes Drehmoment) abgezogen, dass durch die Verbrennung in der Brennkraftmaschine 11 erzeugt wird.The automatic driving ECU 20 controls the internal combustion engine 11 and the automatic transmission 13 such that the target driving force F is generated. The torque on the output shaft 12 the internal combustion engine 11 is generally equal to the lost torque, which is the rotational resistance of the internal combustion engine 11 , the load of external auxiliary equipment (an air conditioner, an inverter, a fan, and the like), and the like. The loss torque is subtracted from the output torque (illustrated torque) by the combustion in the internal combustion engine 11 is produced.

Das Drehmoment an der Welle der Brennkraftmaschine 11 wird in das Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 14 entsprechend dem Übertragungswirkungsgrad, dem Rotationswiderstand und dergleichen des Drehmomentwandlers 14 umgewandelt. Das Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 14 wird in das Ausgangsdrehmoment des Getriebes 15 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis, dem Rotationswiderstand und dergleichen des Getriebes 15 umgewandelt.The torque on the shaft of the internal combustion engine 11 becomes the output torque of the torque converter 14 according to the transmission efficiency, the rotation resistance and the like of the torque converter 14 converted. The torque converter output torque 14 is in the output torque of the transmission 15 according to the gear ratio, the rotation resistance and the like of the transmission 15 converted.

Das Ausgangsdrehmoment des Differenzialgetriebes 17 ist dasjenige, das verbleibt, nachdem der Rotationswiderstand und dergleichen der Ausgangswelle 16 und des Differenzialgetriebes 17 von dem Ausgangsdrehmoment des Getriebes 15 abgezogen worden sind. Das Drehmoment an der Achsenwelle (Drehmoment zum Antrieb der Reifen 19) ist dasjenige, was nach Abziehen des Rotationswiderstands und dergleichen der Antriebswelle 18 von dem Ausgangsdrehmoment des Differenzialgetriebes 17 verbleibt. Die Antriebskraft des Fahrzeugs ist diejenige, die erhalten wird, wenn das Drehmoment an der Achsenwelle durch den effektiven Reifenradius Rp dividiert wird.The output torque of the differential gear 17 is the one that remains after the rotational resistance and the like of the output shaft 16 and the differential gear 17 from the output torque of the transmission 15 have been deducted. The torque on the axle shaft (torque for driving the tires 19 ) is what happens after subtracting the rotational resistance and the like of the drive shaft 18 from the output torque of the differential gear 17 remains. The driving force of the vehicle is that which is obtained when the torque on the axle shaft is divided by the effective tire radius Rp.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das Soll-Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 11 durch die Umwandlung in einer Reihenfolge erhalten, die entgegengesetzt zu dem Verlauf der Leistungsübertragung ist. Die entgegengesetzte Reihenfolge ist wie in 4 gezeigt in der Reihenfolge: Soll-Antriebskraft F → Soll-Drehmoment Ts an der Achsenwelle → Soll-Ausgangsdrehmoment des Differenzialgetriebes 17 → Soll-Ausgangsdrehmoment des Getriebes 15 → Soll-Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 14 → Soll-Drehmoment an der Welle der Brennkraftmaschine 11 → Soll-Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 11.According to this embodiment, the target output torque Te of the internal combustion engine 11 obtained by the conversion in an order that is opposite to the course of the power transmission. The opposite order is as in 4 shown in order ge: target driving force F → target torque Ts on the axle shaft → target output torque of the differential gear 17 → Target output torque of the gearbox 15 → Target output torque of the torque converter 14 → Target torque on the shaft of the internal combustion engine 11 → Target output torque Te of the internal combustion engine 11 ,

Das Soll-Drehmoment Ts an der Achsenwelle wird zunächst durch die Multiplikation der Soll-Antriebskraft F mit dem effektiven Reifenradius Rp berechnet. In einem Fall, in dem das Drehmoment an der Achsenwelle getrennt in Bezug auf die rechten und linken Reifen 19 gesteuert wird, kann das Solldrehmoment an der Achsenwelle in Bezug auf die rechten und linken Reifen 19 unter Verwendung des Rotationswiderstands der rechten und linken Reifen 19 sowie eines Korrekturdrehmoments an der Achsenwelle berechnet werden, das auf der Grundlage der Soll-Richtungsänderungsbeschleunigung berechnet wird. In einem Fall, in dem das Drehmoment an der Achsenwelle getrennt in Bezug auf jeden Reifen 19 (einen linken Vorderreifen, einen rechten Vorderreifen, einen linken Hinterreifen und einen rechten Hinterreifen) eines Allradantriebs gesteuert wird, kann das Soll-Drehmoment an der Achsenwelle in Bezug auf jeden Reifen 19 berechnet werden. Ein Begrenzungsdrehmoment für die Achsenwelle, die durch den Zustand der Räder (Luftdruck, Größe, Bodenberührungsbereich und Reibungskoeffizient) und den Zustand der Straße (dem Reibungskoeffizienten) bestimmt wird, kann das Solldrehmoment der Achsenwelle begrenzen (Überwachungsverarbeitung).The target torque Ts on the axle shaft is first calculated by multiplying the target driving force F by the effective tire radius Rp. In a case where the torque on the axle shaft is separate with respect to the right and left tires 19 is controlled, the target torque on the axle shaft with respect to the right and left tires 19 using the rotational resistance of the right and left tires 19 and a correction torque on the axle shaft, which is calculated based on the target change in direction acceleration. In a case where the torque on the axle shaft is separate with respect to each tire 19 (a left front tire, a right front tire, a left rear tire and a right rear tire) of an all-wheel drive is controlled, the target torque on the axle shaft with respect to each tire 19 be calculated. A limit torque for the axle shaft, which is determined by the condition of the wheels (air pressure, size, ground contact area and coefficient of friction) and the condition of the road (the coefficient of friction), can limit the target torque of the axle shaft (monitoring processing).

Wenn die Soll-Antriebskraft F einen negativen Wert annimmt, kann der Hydraulikbremsdruck auf der Grundlage des Soll-Bremsdrehmoments gesteuert werden, das in Bezug auf jeden Reifen 19 berechnet wird. Nach der Berechnung des Soll-Drehmoments Ts an der Achsenwelle wird das Soll-Ausgangsdrehmoment des Differenzialgetriebes 17 durch Addieren des Rotationswiderstands und dergleichen der Antriebswelle 18 zu dem Soll-Drehmoment Ts an der Achsenwelle berechnet. In dem Fall eines Allradantriebs, d.h. in einem Fall, in dem zwei Differenzialgetriebe, jeweils eins an den vorderen und hinteren Reifen, vorhanden ist, kann das Soll-Ausgangsdrehmoment des Differenzialgetriebes 17 in Bezug auf die vorderen Reifen und hinteren Reifen berechnet werden.When the target driving force F takes a negative value, the hydraulic brake pressure can be controlled based on the target braking torque related to each tire 19 is calculated. After the calculation of the target torque Ts on the axle shaft, the target output torque of the differential gear 17 by adding the rotation resistance and the like of the drive shaft 18 to the target torque Ts on the axle shaft. In the case of an all-wheel drive, that is, in a case in which there are two differential gears, one each on the front and rear tires, the target output torque of the differential gear can 17 calculated in relation to the front tires and rear tires.

Dann wird das Soll-Ausgangsdrehmoment des Getriebes 15 durch Addieren des Rotationswiderstands und dergleichen des Differenzialgetriebes 17 und der Ausgangswelle 16 zu dem Soll-Ausgangsdrehmoment des Differenzialsgetriebes 17 berechnet. Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 kann derart gesteuert werden, dass das Soll-Ausgangsdrehmoment des Getriebes 15 gewährleistet wird.Then the target output torque of the transmission 15 by adding the rotational resistance and the like of the differential gear 17 and the output shaft 16 to the target output torque of the differential gear 17 calculated. The gear ratio of the transmission 15 can be controlled so that the target output torque of the transmission 15 is guaranteed.

Das Soll-Ausgangsdrehmoment des Getriebes 15 wird in das Soll-Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 14 entsprechend der Änderung in dem Übersetzungsverhältnis, dem Rotationswiderstand und dergleichen des Getriebes 15 umgewandelt. Der Übertragungswirkungsgrad des Drehmomentwandlers 14 (der Übertragungswirkungsgrad einer Überbrückungskupplung (lockup clutch)) kann derart gesteuert werden, dass das Soll-Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 14 gewährleistet wird.The target output torque of the transmission 15 becomes the target output torque of the torque converter 14 according to the change in the gear ratio, the rotation resistance and the like of the transmission 15 converted. The torque converter transmission efficiency 14 (The transmission efficiency of a lockup clutch) can be controlled such that the target output torque of the torque converter 14 is guaranteed.

Das Soll-Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 14 wird in das Soll-Drehmoment an der Welle der Brennkraftmaschine 11 entsprechend dem Übertragungswirkungsgrad, dem Rotationswiderstand und dergleichen des Drehmomentwandlers 14 umgewandelt. Dann wird das Soll-Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 11 durch Addieren des Verlustdrehmoments, das den Rotationswiderstand der Brennkraftmaschine 11, der Last der äußeren Hilfsausrüstung (der Kühleranlage, dem Wechselstromgenerator, dem Ventilator) und dergleichen entspricht, zu dem Soll-Drehmoment an der Welle der Brennkraftmaschine 11 berechnet.The target torque converter output torque 14 is in the target torque on the shaft of the internal combustion engine 11 according to the transmission efficiency, the rotation resistance and the like of the torque converter 14 converted. Then, the target output torque Te of the internal combustion engine 11 by adding the loss torque, which is the rotational resistance of the internal combustion engine 11 , the load of the external auxiliary equipment (the cooling system, the alternator, the fan) and the like corresponds to the target torque on the shaft of the internal combustion engine 11 calculated.

Die gesteuerte Variable eines Luftsystems der Brennkraftmaschine 11 (der Öffnungsgrad einer Drosselklappe, der Zeitverlauf von Luftansaug- und Ausstoßventilen, der Öffnungsgrad eines EGR-Ventils, der Öffnungsgrad eines Wirbelventils (swirl valve) und dergleichen), die gesteuerte Variable eines Kraftstoffsystems (die Kraftstoffeinspritzmenge, der Kraftstoffeinspritzzeitverlauf, der Kraftstoffdruck, eine Entleerungsmenge von Kraftstoffverdampfern (fuel vapors) und dergleichen) sowie die gesteuerte Variable eines Zündsystems (der Zeitverlauf der Zündung, Erregungszeit und dergleichen) werden auf der Grundlage des wie vorstehend beschrieben berechneten Soll-Ausgangsdrehmoments Te berechnet. Jede Antriebseinrichtung des Luftsystems, des Kraftstoffsystems und des Zündsystems wird gesteuert. Dementsprechend erzeugt die Automatikfahrsteuerungsvorrichtung das Soll-Ausgangdrehmoment Te zu Steuerung der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit (oder der tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung bzw. Ist-Beschleunigung) zu der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit (oder der Soll-Fahrzeugbeschleunigung). Das Fahrzeug fährt automatisch und kommt an dem Ziel zu der Soll-Ankunftszeit an, wobei der Reinigungswirkungsgrad des Abgases gewährleistet wird, der Kraftstoffwirkungsgrad verbessert wird und die Fahrbarkeit verbessert wird.The controlled variable of an air system of the internal combustion engine 11 (the degree of opening of a throttle valve, the timing of air intake and exhaust valves, the degree of opening of an EGR valve, the degree of opening of a swirl valve and the like), the controlled variable of a fuel system (the fuel injection amount, the fuel injection timing, the fuel pressure, an evacuation amount of fuel vapors and the like) and the controlled variable of an ignition system (the timing of the ignition, the energization time, and the like) are calculated based on the target output torque Te calculated as described above. Each drive device of the air system, the fuel system and the ignition system is controlled. Accordingly, the automatic driving control device generates the target output torque Te for controlling the actual vehicle speed (or the actual vehicle acceleration or the actual acceleration) to the target vehicle speed (or the target vehicle acceleration). The vehicle drives automatically and arrives at the destination at the target arrival time, thereby ensuring the purification efficiency of the exhaust gas, improving the fuel efficiency, and improving driveability.

Eine automatische Fahrsteuerung der Automatikfahr-ECU 20, die vorstehend beschrieben ist, wird entsprechend einem in 5 gezeigten Automatikfahrsteuerungsprogramm ausgeführt. Das Programm wird in einem vorbestimmten Zyklus durchgeführt. Zunächst beurteilt das Programm, ob der Fahrer das Ziel und die Soll-Ankunftszeit durch die Automatikfahrprogrammvorrichtung in Schritt 100 eingestellt hat oder nicht. Falls das Ziel und die Soll-Ankunftszeit nicht eingestellt sind, endet das Programm ohne Ausführung weiterer Verarbeitungen.An automatic drive control of the automatic drive ECU 20 described above is corresponding to one in 5 shown automatic driving control program executed. The program is executed in a predetermined cycle. First, the program judges whether the driver has set the destination and the target arrival time by the automatic driving program device in step 100 or not. If the destination and the target arrival time are not set, the program ends without further processing.

Falls das Ziel und die Soll-Ankunftszeit eingestellt sind, werden in Schritt 101 das Ziel und die Soll-Ankunftszeit eingelesen, und der gegenwärtige Ort (die Länge, die Breite und die Höhe) des Fahrzeugs sowie die gegenwärtige Zeit werden in Schritt 102 eingelesen, indem die Ist-Informationssignale aus dem GPS und VICS empfangen werden. Der Schritt 102 agiert als Ist-Informationsbeschaffungseinrichtung, wie sie in den Patentansprüchen dargelegt ist.If the destination and the target arrival time are set, the destination and the target arrival time are read in step 101, and the current location (longitude, latitude and height) of the vehicle and the current time are read in step 102 by taking the actual information signals from the GPS and VICS can be received. Step 102 acts as an actual information acquisition device, as set out in the patent claims.

Dann wird in Schritt 103 die Fahrdistanz D (die Ebenendistanz, die Höhendifferenz und die Richtungsdifferenz) von dem gegenwärtigen Ort zu dem Ziel berechnet. Die Fahrzeit ΔT zu dem Ziel wird ebenfalls anhand des Verhältnisses zwischen der gegenwärtigen Zeit und der Soll-Ankunftszeit berechnet.Then in step 103 the driving distance D (the level distance, the height difference and the directional difference) from the current location to the destination. The travel time ΔT the target is also based on the relationship between the current time and the target arrival time.

Dann wird in Schritt 104 die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V (die Soll-Ebenengeschwindigkeit, die Soll-Anstiegs-/Abstiegsgeschwindigkeit und die Soll-Richtungsänderungsgeschwindigkeit) auf der Grundlage der Fahrdistanz D (der Ebenendistanz, der Höhendifferenz und der Richtungsdifferenz) sowie der Fahrzeit ΔT berechnet. Schritt 104 agiert als Soll-Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungseinrichtung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist.Then, in step 104, the target vehicle speed V (the target plane speed, the target ascent / descent speed and the target direction change speed) based on the driving distance D (the level distance, the height difference and the difference in direction) and the travel time ΔT. Step 104 acts as a target vehicle speed calculation device, as in the claims is specified.

Dann wird in Schritt 105 die Soll-Beschleunigung α (die Soll-Ebenenbeschleunigung, die Soll-Anstiegs-/Abstiegsbeschleunigung und die Soll-Richtungsänderungsbeschleunigung) auf der Grundlage der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V (der Soll-Ebenengeschwindigkeit, der Soll-Anstiegs-/Abstiegsgeschwindigkeit und die Soll-Richtungsänderungsgeschwindigkeit) sowie der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit v (der ebenen Geschwindigkeit, der Anstiegs-/Abstiegsgeschwindigkeit und der Richtungsänderungsgeschwindigkeit) berechnet. Dabei wird die Soll-Kombinationsbeschleunigung α1 durch Kombination (Zusammensetzung) der Soll-Ebenenbeschleunigung und der Soll-Anstiegs-/Abstiegsbeschleunigung erhalten. Schritt 105 agiert als Soll-Beschleunigungsberechnungseinrichtung, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist.Then in step 105, the target acceleration α (the target plane acceleration, the target ascent / descent acceleration and the target directional acceleration) based on the target vehicle speed V (the target plane speed, the target ascent / descent rate and the target direction change rate) as well as the actual vehicle speed v (the flat speed, the ascent / descent speed and the direction change speed) calculated. The target combination acceleration is α1 by combination (Composition) of the target plane acceleration and the target ascent / descent acceleration receive. Step 105 acts as the target acceleration calculation device, as in the claims is specified.

Dann wird in Schritt 106 jeweils der Rollwiderstand Rr, der Luftwiderstand Rl, der Steigungswiderstand Ri und der Beschleunigungswiderstand Ra entsprechend den gegenwärtigen Fahrzeugfahrzustand berechnet. Der Fahrwiderstand R (= Rollwiderstand Rr + Luftwiderstand Rl + Steigungswiderstand Ri + Beschleunigungswiderstand Ra) wird durch Addition dieser Werte berechnet. Schritt 106 agiert als Fahrwiderstandsberechnungseinrichtung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist.Then in step 106 each the rolling resistance Rr, the air resistance Rl, the gradient resistance Ri and the acceleration resistance Ra correspond to the current vehicle driving state calculated. The driving resistance R (= rolling resistance Rr + air resistance Rl + gradient resistance Ri + acceleration resistance Ra) calculated by adding these values. Step 106 acts as a driving resistance calculation device, as in the claims is specified.

Dann wird in Schritt 107 die Soll-Antriebskraft F auf der Grundlage des Fahrwiderstands R, das Gesamtgewicht W des Fahrzeugs und deren Soll-Kombinationsbeschleunigung α1 berechnet. Somit wird die korrekte Soll-Antriebskraft F entsprechend der Variation in dem Fahrwiderstand R bestimmt, der entsprechend der unaufhörlichen Variation in dem Fahrzeugfahrzustand (dem Anstiegswinkel Θ der Straße und dergleichen) variiert. Schritt 107 agiert als Soll-Antriebskraftberechnungseinrichtung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist.Then, in step 107, the target driving force F based on the driving resistance R, the total weight W of the Vehicle and its target combination acceleration α1 calculated. Thus, the correct target driving force F becomes in accordance with the variation determined in the driving resistance R, which corresponds to the ceaseless Variation in the vehicle driving state (the slope angle Θ of the road and the like) varied. Step 107 acts as a target driving force calculator, such as them in the claims is specified.

Dann wird in Schritt 108 das Soll-Drehmoment Ts an der Achsenwelle durch Multiplikation der Soll-Antriebskraft F mit dem effektiven Reifenradius Rp erhalten. Schritt 108 agiert als Soll-Achsenwellendrehmomentberechnungseinrichtung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist.Then, in step 108, the target torque Ts on the axle shaft by multiplying the target driving force F obtained with the effective tire radius Rp. Step 108 acts as a target axle shaft torque calculation device, as in the claims is specified.

In Schritt 109 wird das Soll-Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 11 durch die Umwandlung in der folgenden Reihenfolge erhalten: Soll-Drehmoment Ts an der Achsenwelle → Soll-Ausgangsdrehmoment des Differenzialgetriebes 17 → Soll-Ausgangsdrehmoment des Getriebes 15 → Soll-Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 14 → Soll-Ausgangsdrehmoment an der Welle der Brennkraftmaschine 11 → Soll-Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 11, unter Verwendung des Rotationswiderstands jedes Rotationssystems, der Übersetzungsverhältnisänderung des Getriebes 15, des Übertragungswirkungsgrads des Drehmomentwandlers 14 und dergleichen.In step 109, the target output torque Te of the engine 11 obtained by the conversion in the following order: target torque Ts on the axle shaft → target output torque of the differential gear 17 → Target output torque of the gearbox 15 → Target output torque of the torque converter 14 → Target output torque on the shaft of the internal combustion engine 11 → Target output torque Te of the internal combustion engine 11 , using the rotation resistance of each rotation system, the gear ratio change of the transmission 15 , the transmission efficiency of the torque converter 14 and the same.

In Schritt 110 wird jede gesteuerte Variable des Luftsystems, das Kraftstoffsystems und des Zündsystems auf der Grundlage des Soll-Ausgangsdrehmoments Te der Brennkraftmaschine 11 berechnet. Jede Antriebseinrichtung des Luftsystems, das Kraftstoffsystems und des Zündsystems wird derart gesteuert, dass die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit) mit der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit übereinstimmt. Schritt 110 agiert als Steuerungseinrichtung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist.In step 110, each controlled variable of the air system, the fuel system and the ignition system is based on the target output torque Te of the internal combustion engine 11 calculated. Each drive device of the air system, the fuel system and the ignition system is controlled such that the actual vehicle speed (actual vehicle speed) matches the target vehicle speed. Step 110 acts as a control device as specified in the claims.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V, die zu diesem Zeitpunkt für das Fahrzeug erforderlich ist, um an dem Ziel zu der Soll-Ankunftszeit anzukommen, auf der Grundlage der Fahrdistanz von dem gegenwärtigen Ort zu dem Ziel und der Fahrzeit von der gegenwärtigen Zeit zu der Soll-Ankunftszeit berechnet. Die Soll-Beschleunigung α wird auf der Grundlage der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet. Da die Soll-Antriebskraft F anhand der Soll-Beschleunigung α und dem Fahrwiderstand R berechnet wird, wird die Soll-Beschleunigung α in die Soll-Antriebskraft F umgewandelt, und es ist möglich, die korrekte Soll-Antriebskraft F zu erhalten, die der unaufhörlichen Variation in dem Fahrwiderstand R während des Fahrens entspricht.According to the present invention becomes the target vehicle speed V that at that time for the vehicle is required to arrive at the destination at the target arrival time to arrive based on the driving distance from the current location to the destination and the travel time from the current time to the target arrival time. The target acceleration α becomes calculated based on the target vehicle speed V. Since the target driving force F is calculated based on the target acceleration α and the driving resistance R. becomes, the target acceleration α in the target driving force F converted and it is possible the correct target driving force F to get that of the incessant Variation in the driving resistance R corresponds while driving.

Das Soll-Drehmoment Ts an der Achsenwelle wird durch Multiplikation der Soll-Antriebskraft F mit dem effektiven Reifenradius Rp gehalten. Das Soll-Drehmoment Ts an der Achsenwelle wird in das Soll-Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 11 unter Verwendung des Rotationswiderstands jedes Fahrsystems, der Übersetzungsverhältnisänderung des Getriebes 15, des Übertragungswirkungsgrads des Drehmomentwandlers 14 und dergleichen umgewandelt. Dann werden das Luftsystem, das Kraftstoffsystem und das Zündsystem der Brennkraftmaschine 11 auf der Grundlage des Soll-Ausgangsdrehmoments Te gesteuert. Dementsprechend werden die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit und die Ist-Beschleunigung derart gesteuert, dass sie mit der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Soll-Beschleunigung jeweils übereinstimmen. Daher ist es möglich, das Fahrzeug automatisch zu fahren und an dem Ziel zu der Soll-Ankunftszeit anzukommen.The target torque Ts on the axle shaft is maintained by multiplying the target driving force F by the effective tire radius Rp. The target torque Ts on the axle shaft is converted into the target output torque Te of the internal combustion engine 11 using the rotational resistance of each driving system, the gear ratio change 15 , the transfer wir efficiency of the torque converter 14 and the like. Then the air system, the fuel system and the ignition system of the internal combustion engine 11 controlled based on the target output torque Te. Accordingly, the actual vehicle speed and the actual acceleration are controlled such that they correspond to the target vehicle speed and the target acceleration, respectively. Therefore, it is possible to automatically drive the vehicle and arrive at the destination at the target arrival time.

Das Zeitverlaufsdiagramm gemäß 6 zeigt das Ergebnis einer Simulation beim automatischen Fahren des Fahrzeugs durch ein Steuerungsverfahren gemäß in diesem Ausführungsbeispiel. Gemäß dem Ausführungsbeispiel für ein automatisches Fahren gemäß 6 wird ein Ziel relativ nahe zu dem gegenwärtigen Ort (der beispielsweise 100 m entfernt von dem gegenwärtigen Ort) eingestellt, und eine Soll-Ankunftszeit wird auf t2 eingestellt. Das Fahrzeug startet sein automatisches Fahren von dem Zeitpunkt t1 an und beschleunigt ungefähr bis zu einer mittleren Position. Dann verlangsamt sich das Fahrzeug bis zu dem Ziel und stoppt an dem Ziel.The timing chart according to 6 shows the result of a simulation in automatic driving of the vehicle by a control method according to this embodiment. According to the embodiment for automatic driving according to 6 a target is set relatively close to the current location (for example, 100 m away from the current location), and a target arrival time is set to t2. The vehicle starts its automatic driving from the time t1 and accelerates approximately to a middle position. Then the vehicle slows down to the destination and stops at the destination.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das Luftsystem, das Kraftstoffsystem und das Zündsystem der Brennkraftmaschine 11 entsprechend dem Soll-Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 11 gesteuert, dass anhand der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Soll-Beschleunigung α, der Soll-Antriebskraft F und dergleichen berechnet wird. Somit ist es möglich, zu bewirken, dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit (die Ist-Beschleunigung) präzise der Variation der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V (der Soll-Beschleunigung α) nachfolgt, selbst wenn das Fahrzeug wie in dem Fall von 6 beschleunigt und sich verlangsamt. Das Fahrzeug fährt automatisch derart, sodass es an dem Ziel zu der Soll-Ankunftszeit t2 ankommt.According to this embodiment, the air system, the fuel system and the ignition system of the internal combustion engine 11 corresponding to the target output torque Te of the internal combustion engine 11 controlled that is calculated based on the target vehicle speed V, the target acceleration α, the target driving force F and the like. Thus, it is possible to make the actual vehicle speed (the actual acceleration) precisely follow the variation of the target vehicle speed V (the target acceleration α) even if the vehicle is in the case of FIG 6 accelerates and slows down. The vehicle automatically drives in such a way that it arrives at the destination at the target arrival time t2.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Soll-Ausgangsdrehmoment Te durch die Umwandlung in der folgenden Reihenfolge erhalten: Soll-Antriebskraft F → Soll-Drehmoment Ts an der Achsenwelle → Soll-Ausgangsdrehmoment des Differenzialgetriebes 17 → Soll-Ausgangsdrehmoment des Getriebes 15 → Soll- Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 14 → Soll-Ausgangsdrehmoment an der Welle der Brennkraftmaschine 11 → Soll-Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 11. Die Soll-Antriebskraft F kann jedoch direkt in das Soll-Ausgangsdrehmoment Te der Brennkraftmaschine 11 mit Hilfe eines Kennfeldes, einer Gleichung und dergleichen umgewandelt werden, das bzw. die für jede Übersetzungsverhältnisänderung des Getriebes 15 und jeden Übertragungswirkungsgrad (transmission efficiency level) des Drehmomentwandlers 14 vorbereitet ist.According to the above-described embodiment, the target output torque Te is obtained by the conversion in the following order: target driving force F → target torque Ts on the axle shaft → target output torque of the differential gear 17 → Target output torque of the gearbox 15 → Target output torque of the torque converter 14 → Target output torque on the shaft of the internal combustion engine 11 → Target output torque Te of the internal combustion engine 11 , The target driving force F can, however, directly into the target output torque Te of the internal combustion engine 11 with the aid of a map, an equation and the like can be converted for each change in gear ratio of the transmission 15 and each transmission efficiency level of the torque converter 14 is prepared.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Brennkraftmaschine 11 auf der Grundlage des Soll-Ausgangsdrehmoments gesteuert, um die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und die Soll-Beschleunigung zu erzielen, jedoch kann das Steuerungsverfahren in geeigneter Weise geändert werden. Die Brennkraftmaschine 11 kann ebenfalls mit einer Rückkopplung derart gesteuert werden, dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit (oder die Ist-Beschleunigung) mit der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit (oder der Soll-Beschleunigung) übereinstimmt, wenn beispielsweise das Ziel relativ weit von dem , gegenwärtigen Ort entfernt ist.According to the embodiment described above, the internal combustion engine 11 controlled based on the target output torque to achieve the target vehicle speed and the target acceleration, but the control method can be changed appropriately. The internal combustion engine 11 can also be controlled with feedback such that the actual vehicle speed (or the actual acceleration) matches the target vehicle speed (or the target acceleration) if, for example, the target is relatively far from the current location.

Gemäß der vorliegenden Erfindung berechnet die Automatikfahr-ECU 20 die Fahrzeit von der gegenwärtigen Zeit bis zu der Soll-Ankunftszeit, die durch Fahrer eingestellt worden ist. Der Fahrer kann jedoch die Soll-Fahrzeit von dem gegenwärtigen Ort zu dem Ziel anstelle der Soll-Ankunftszeit einstellen. In diesem Fall kann eine ähnliche Wirkung wie gemäß diesem Ausführungsbeispiel erhalten werden.According to the present invention, the automatic travel ECU calculates 20 the travel time from the current time to the target arrival time set by the driver. However, the driver can set the target travel time from the current location to the destination instead of the target arrival time. In this case, an effect similar to that of this embodiment can be obtained.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Fahrzeug mit dem Automatikgetriebe (AT) 13 beschränkt, dass den Drehmomentwandler 14 und das Getriebe 15 aufweist. Die vorliegende Erfindung kann auf Fahrzeug angewandt werden, dass eine Drehzahländerungseinrichtung mit einer Kupplung oder einer bandangetriebenen zahnradlosen Drehzahländerungseinrichtung aufweist.The present invention is not limited to the vehicle with the automatic transmission (AT) 13 that the torque converter 14 and the transmission 15 having. The present invention can be applied to a vehicle having a speed change device with a clutch or a belt-driven gearless speed change device.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Fahrzeug mit der Brennkraftmaschine als Energiequelle beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auf ein Elektrofahrzeug mit einem Motor als Energiequelle, einem Hybridfahrzeug mit sowohl einer Brennkraftmaschine als auch einem Motor als Energiequelle und dergleichen angewandt werden.The present invention is not limited to the vehicle with the internal combustion engine as an energy source. For example The present invention can be applied to an electric vehicle with a motor as an energy source, a hybrid vehicle with both an internal combustion engine as well as a motor as an energy source and the like.

Wie es vorstehend beschrieben ist, steuert eine Automatikfahrsteuerungsvorrichtung automatisch ein Fahrzeug zu einem Ziel zu einer Soll-Ankunftszeit. Eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit wird unter Verwendung eines anfänglichen Orts (Startorts) und eines Ziels berechnet, und eine Fahrzeit wird anhand der gegenwärtigen Zeit bis zu der Soll-Ankunftszeit berechnet. Eine Soll-Beschleunigung wird anhand der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Ein Soll-Drehmoment an einer Achsenwelle wird durch eine Soll-Antriebskraft erhalten, die anhand der Soll-Beschleunigung und des Fahrwiderstands berechnet wird. Das Soll-Drehmoment an der Achsenwelle wird in ein Soll-Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine umgewandelt. Luft-, Kraftstoff- und Zündsysteme der Brennkraftmaschine werden entsprechend dem Soll-Ausgangsdrehmoment derart gesteuert, dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit und die Ist-Beschleunigung des Fahrzeugs derart gesteuert werden, dass die mit der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Soll-Beschleunigung jeweils übereinstimmt.As described above, automatically controls an automatic driving control device Vehicle to a destination at a target arrival time. A target vehicle speed is using an initial Location (starting location) and a destination, and a travel time is calculated based on the current Time to the target arrival time calculated. A target acceleration is calculated from the target vehicle speed. A target torque on an axle shaft is determined by a target driving force get that based on the target acceleration and driving resistance is calculated. The target torque on the axle shaft is in a The target output torque of the internal combustion engine is converted. Air-, Fuel and ignition systems of the internal combustion engine become such according to the target output torque controlled that the actual vehicle speed and the actual acceleration of the vehicle can be controlled in such a way that the target vehicle speed and the target acceleration corresponds in each case.

Claims

Automatic driving control device of a vehicle for control driving the vehicle such that the vehicle reaches a destination arrives at a target arrival time, wherein the automatic driving control device having: a target information setting device for setting the destination and the target arrival time, a target information gathering facility to obtain information about a current location the vehicle and a current time, a Target vehicle speed computing means to calculate a target vehicle speed based on a driving distance and a driving time, the driving distance based on information about the current Location and destination is calculated and travel time based on the current time and the target arrival time is calculated, and a control device for control an actual vehicle speed based on the target vehicle speed.

The automatic travel control device according to claim 1, further With: a target acceleration calculation device for calculation a target acceleration based on a deviation of the Actual vehicle speed from the target vehicle speed, one Driving resistance calculation device for calculating a driving resistance based on a vehicle driving condition and a target driving force calculator to calculate a target driving force based on the target acceleration and driving resistance, wherein the control device a Energy source and / or a power transmission system of the vehicle controls based on the target driving force.

The automatic travel control device according to claim 2, further With: a target axle shaft torque calculator for calculating a target torque on an axle shaft on the Basis of the target driving force and an effective tire radius, in which the control device the energy source and / or the power transmission system of the vehicle based on the target torque on the axle shaft controls.

Automatic driving control device of a vehicle for control driving the vehicle such that the vehicle is at a destination arrives at a target arrival time, wherein the automatic driving control device having: a target information setting device for setting the destination and a target travel time to the destination, an actual information gathering facility to obtain information about a current location of the vehicle, a target vehicle speed calculator to calculate the target vehicle speed based on the driving distance and the target travel time, the travel distance based on information about the current Location and destination is calculated, and a control device to control the actual vehicle speed based on the target vehicle speed.