JP2003112536A - 車両制御装置 - Google Patents

車両制御装置

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JP2003112536A
JP2003112536A JP2001309462A JP2001309462A JP2003112536A JP 2003112536 A JP2003112536 A JP 2003112536A JP 2001309462 A JP2001309462 A JP 2001309462A JP 2001309462 A JP2001309462 A JP 2001309462A JP 2003112536 A JP2003112536 A JP 2003112536A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 乗り心地が向上するように減速度に制限を設
けた車両制御装置を提供するにある。 【解決手段】 自車両の実車速を検出する車速検出手段
40と、自車両の目標車速を設定する目標車速設定手段
20と、前記目標車速に一致させるための目標加速度を
算出する第1目標加速度算出手段11と、自車両と同自
車両の前方を走行する先行車両との実車間関係値を検知
する車間関係値検知手段30と、自車両と先行車両との
相対速度を検知する相対速度検知手段16と、前記実車
間関係値と前記相対速度とに基づいて、自車両が先行車
両に追従するための目標加速度を算出する第2目標加速
度算出手段14とを有し、前記第1目標加速度の下限値
設定手段12による下限値を前記第2目標加速度の下限
値設定手段15による下限値よりも高く設定したことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両制御装置に関
する。詳しくは、乗り心地が向上するように減速度に制
限を設けたものである。
【0002】
【従来の技術】従来、クルーズコントロール(Cruise c
ontroll:CC)又は該CC制御に車間距離制御を付加し
たアダプティブクルーズコントロール(Adaptive Cruis
e controll: ACC)制御を有する車両では、設定車速
に基づいて定速走行を行っているときに乗員が上記設定
車速を短時間で大幅に下げる場合、例えば、設定車速を
110Km/hから60Km/hへ一気に変更する場合
がある。例えば、乗員が設定車速を短時間で大幅に変更
する場合とは、高速道路を走行中に突然豪雨となり、車
速規制が60Km/hに変わった場合、或いは、高速道
路走行中に間もなく高速道路を下りるため設定速度を予
め一般道に対応した速度(例えば、60Km/h)に下
げておく場合があるが、設定速度の変更は乗員の気分に
よる為、その他にも様々な場合がある。
【0003】このような場合は、差し当たった危険はな
いにも関わらず、変更後の設定車速に実車速を近づける
ために、CC又はACC制御によりブレーキで車両を急
減速させるおそれがあり、このとき、乗員に違和感を与
えたり、後続車両を驚かせたりする等の問題点があっ
た。また、上記問題を解決するため、ACC制御時に車
両の急減速を防止する構成とすると、自車両と先行車両
とが衝突する危険性がある場合でも適切な減速を行えな
い可能性があり、乗員を保護することが困難となる虞が
ある。
【0004】斯かる問題点を解決する技術として、特開
平8−300980号公報に記載されるように、設定車
速の変更量が所定範囲内となるように目標車速設定手段
にガードをかけることにより、増速スイッチ及び減速ス
イッチによる設定車速の大幅な変更に伴う暴走感、急減
速感等の発生を防止する技術が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載の技術では、例えば、乗員が減速スイッチ等を素早く
操作した場合は目標車速設定手段にガードがかかって、
設定車速を変更することができず、上記スイッチの操作
性が低下するといった問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項1に係る車両制御装置は、自車両の実車速を
検出する車速検出手段と、自車両の目標車速を設定する
目標車速設定手段と、前記車速検出手段による実車速を
前記目標車速設定手段よる目標車速に一致させるための
第1目標加速度を算出する第1目標加速度算出手段と、
自車両と同自車両の前方を走行する先行車両との実車間
関係値を検知する車間関係値検知手段と、自車両と先行
車両との相対速度を検知する相対速度検知手段と、前記
車間関係値検知手段による実車間関係値と前記相対速度
検知手段による相対速度とに基づいて、自車両が先行車
両に追従するための第2目標加速度を算出する第2目標
加速度算出手段とを有し、前記第1目標加速度算出手段
及び前記第2目標加速度算出手段に基づいて車両を制御
する車両制御装置において、前記第1目標加速度の下限
値を設定する第1下限値設定手段と、前記第2目標加速
度の下限値を設定する第2下限値設定手段とを有し、前
記第1下限値設定手段による下限値を前記第2下限値設
定手段による下限値よりも高く設定したことを特徴とす
る。尚、上記実車間関係値には、自車両と同自車両の前
方を走行する先行車両との間の距離である実車間距離及
び同実車間距離を自車両の車速で除算した実車間時間が
含まれる。
【0007】上記課題を解決する本発明の請求項2に係
る車両制御装置は、請求項1において、前記車両制御装
置は、前記第1目標加速度と前記第2目標加速度とを比
較し、低い値に基づいて車両を制御することを特徴とす
る。
【0008】上記課題を解決する本発明の請求項3に係
る車両制御装置は、請求項1又は2において、エンジン
のスロットルを最小開度にしたときの前記自車両の加速
度を推定する加速度推定手段を有し、前記第1下限値設
定手段は、前記加速度推定手段による推定値に基づいて
前記第1下限値を設定することを特徴とする。
【0009】上記課題を解決する本発明の請求項4に係
る車両制御装置は、自車両の実車速を検出する車速検出
手段と、自車両の目標車速を設定する目標車速設定手段
と、前記車速検出手段による実車速と前記目標車速設定
手段による目標車速とに基づいて、前記実車速を前記目
標車速に一致させるための目標加速度を算出する目標加
速度算出手段と、前記目標加速度算出手段の算出結果に
基づいて車両を制御する車両制御装置において、エンジ
ンのスロットルを最小開度にした場合の前記車両の加速
度を推定する加速度推定手段を有し、前記加速度推定手
段による推定値に基づいて前記目標加速度の下限値を設
定する下限値設定手段を備えたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面に示
す実施形態を参照して説明する。 〔第1の実施形態〕本発明の第1の実施形態に係る車両
制御装置のブロック図を図1に示す。図1に示すよう
に、この実施形態に係る車両制御装置は、ACC制御を
実現するよう、電子制御装置(ECU)である第1目標
加速度算出部11、第1下限値設定部12、車両制御部
13、第2目標加速度算出部14、第2下限値設定部1
5、相対速度演算部16を備えると共に、目標車速設定
手段20、レーザレーダ30等を備えるものである。
【0011】即ち、目標車速設定手段20は、車両の目
標車速を設定する手段であり、セットスイッチ21、車
速設定スイッチ22及びレジュームスイッチ23より構
成される。セットスイッチ21は、現在走行中における
車速を目標車速として第1目標加速度演算部11へ設定
するスイッチである。車速設定スイッチ22は、セット
スイッチ21により設定された目標車速を、例えば、時
速5kmだけ減速又は増速させるスイッチである。レジ
ュームスイッチ23は、目標車速が解除された後に、解
除時点における目標車速をレジュームスイッチ操作時の
目標車速として再び設定するスイッチである。
【0012】ここで、ACC制御とは、通常のCC制御
と同様に、運転者が目標車速を設定すれば、車両の実車
速がその目標車速となるようにエンジンの駆動力、制動
力等を調節する機能を発揮できる他に、レーザーレーダ
30或いはミリ波レーダにより先行車に追従して走行す
る機能を付加したものである。尚、目標車速の解除は、
通常のCC制御と同様にブレーキペダルを踏むことによ
り行うことができ、或いは、キャンセルスイッチ(図示
省略)を操作することにより行うことができる。
【0013】目標車速設定手段20により設定される目
標車速は、第1目標加速度算出部11へ入力される。第
1目標加速度算出部11には、車両の実車速を検出する
車速検出手段としての車速センサ40が接続され、車速
センサ40により検出される実車速を、目標車速設定手
段20から設定される目標車速に一致させるための第1
目標加速度を算出する。第1目標加速度算出部11によ
り算出された第1目標加速度は、第1下限値設定部12
へ入力される。第1下限値設定部12には第1目標加速
度の下限値として、例えば、−0.005Gが設定さ
れ、車両制御部13に入力される負の加速度である減速
度が一定値(例えば、−0.005G)以下とならない
ように、第1目標加速度算出部11で算出された第1目
標加速度に制限をかけている。
【0014】第1下限値設定部12により制限がかけら
れた第1目標加速度は、車両制御部13へ入力される。
車両制御部13は、自車両の加速度が第1目標加速度に
一致するように、エンジンECU50、A/TECU6
0及びブレーキ70を制御する。ここで、エンジンEC
U50は、エンジンを制御する電子制御装置であり、ま
た、A/TECU60は自動変速機を制御する電子制御
装置である。
【0015】上述した第1下限値設定部12に設定され
た下限値としての−0.05Gは、一般に、ブレーキ
(排気ブレーキを含む)又はギヤチェンジを使用しなく
ても、エンジンブレーキにより達成できる減速度であ
る。従って、定速走行時において、目標車速を短時間で
大幅にさげた場合でも、A/TECU60及びブレーキ
70は使用されず、エンジンECU50によりエンジン
ブレーキによる緩やかな減速が行われ、乗り心地が損な
われることがない。
【0016】尚、第1下限値設定部12に下限値として
予め一定値を設定しておくのではなく、後述するフロー
チャートに示すように、現在走行中におけるエンジンの
スロットルを最小開度(全閉)にしたときに推定される
自車両の加速度(加速度推定値)Amin egnを第1下限
値設定部12に下限値として設定する構成としても良
い。ここで、加速度推定値Amin egnは、エンジン出力
と走行抵抗に基づいて演算することが可能である。具体
的には、加速度推定値Amin egn演算時のエンジン出力
に基づいて、仮にスロットルを全閉にした場合に車体に
作用すると推定される減速度を算出すると共に、車速セ
ンサによる車速及び勾配センサによる道路勾配に応じた
マップから、現時点において車両に作用している空気抵
抗、タイヤの転がり抵抗、勾配抵抗等の走行抵抗を読み
出す。
【0017】そして、上記減速度と上記走行抵抗とに応
じたマップから、スロットルを全閉にした場合に車両に
作用する加速度推定値Amin egnが算出される。この加
速度推定値Amin egnを演算する加速度推定手段として
は、例えば、エンジンECU50に設けることができ、
その加速度推定手段による加速度推定値Amin egnに基
づいて第1下限値設定部12は第1下限値を随時変更す
るようにすることが可能である。
【0018】一方、第2目標加速度算出部14、相対速
度演算部16には、それぞれ前方を走行する先行車両と
自車両との車間距離を検出するレーザーレーダ30が接
続されている。相対速度演算部16は、レーザーレーダ
30により検出された車間距離の時間変化から相対速度
を演算する。なお、必ずしも、車間距離の時間変化から
相対速度を演算する必要はなく、ミリ波レーダを使用す
ることにより自車両の前方を走行する先行車両と自車両
との相対速度を直接に検出しても良い。
【0019】第2目標加速度算出部14は、レーザーレ
ーダ30により検出される車間距離(実車間関係値)及
び相対速度演算部16により演算された相対速度に基づ
いて、自車両が先行車両に追従するための第2目標加速
度を演算する。具体的には、第2目標加速度算出部14
は、予め設定されているか、乗員により設定された目標
車間関係値に、上記実車間関係値が一致するための第2
目標加速度を演算する。尚、第2目標加速度算出部14
は、先行車両と自車両との車間距離に代えて、その実車
間距離を自車両の車速で除算した実車間時間を実車間関
係値として制御することも可能である。
【0020】第2目標加速度算出部14により算出され
た第2目標加速度は第2下限値設定部15へ入力され
る。第2下限値設定部15には、第2目標加速度の下限
値として、例えば、−0.2Gが設定され、車両制御部
13に入力される負の加速度である減速度が一定値(例
えば、−0.2G)以下とならないように、第2目標加
速度算出部14で算出された第2目標加速度に制限をか
けている。ここで、第2目標加速度の下限値は、第1目
標加速度の下限値と比較して、常に低い値が設定される
(−0.2G<−0.05G)。これは、追従制御時に
おいて、先行車両に自車両が急速に接近した場合には、
エンジンブレーキのみならず、A/TECU60及びブ
レーキ70をも使用し、急減速して衝突を回避する必要
があるためである。
【0021】第2下限値設定部15により制限がかけら
れた第2目標加速度は、車両制御部13へ入力される。
車両制御部13は、自車両の加速度が第2目標加速度に
一致するように、エンジンECU50、A/TECU6
0及びブレーキ70を制御する。従って、追従走行時に
おいて、先行車両と自車両との車間距離或いは先行車両
と自車両との相対速度が変化しても、第2目標加速度
は、−0.2G以下の減速度となることはない。
【0022】また、定速走行と追従走行とが並行して行
われ、車両制御部13に第1目標加速度算出部11によ
り算出された第1目標加速度と、第2目標加速度算出部
14により算出された第2目標加速度とが同時に入力さ
れた場合は、車両制御部13により目標加速度の低い方
が選択され、該目標加速度に基づいて車両が制御され
る。従って、定速走行と追従走行とが並行して行われて
いる場合に、先行車両に自車両が急速に接近した場合に
は、第1目標加速度よりも第2目標加速度が低い値とな
って車両制御部13において上記第2目標加速度が選択
されるため、車両を急減速させて先行草両との衝突が回
避される。
【0023】上述した車両制御装置による第1目標加速
度又は第2目標加速度の下限値を設定するフローチャー
トを図3に示す。このフローチャートは、定速走行及び
追従走行を同時に行う場合に関するものである。先ず、
定速走行時には、第1目標加速度算出部11により第1
目標加速度At ccを演算する(ステップS1)。
【0024】次に、エンジンECU50に設けられた加
速度推定手段により、スロットル全閉時の加速度推定値
min egnを演算する(ステップS2)。引き続き、第
1下限値設定部12により、第1目標加速度At ccと、
スロットル全閉時の加速度推定値Amin egnを比較する
(ステップS3)。そして、下式に示すように、第1目
標加速度At ccが、スロットル全閉時の加速度推定値A
min egnよりも低いときには、スロットル全閉時の加速
度推定値Am in egnを第1目標加速度At ccとする(ス
テップS4)。 At cc<Amin egn …(1)
【0025】尚、第1目標加速度At ccが、スロットル
全閉時の加速度推定値Amin egn以上であるときには、
第1目標加速度At ccをそのまま維持する(ステップS
3において、NOに進む)。つまり、第1目標加速度A
t ccは、スロットル全閉時の加速度推定値Amin eg n
より、下限値が制限されるのである。
【0026】一方、追従走行時には、第2目標加速度算
出部14により第2目標加速度At accを演算する(ステ
ップS5)。更に、第2下限値設定部15により、第2
目標加速度At accを下限値として−0.2Gで制限す
る(ステップS6)。そして、ステップS1〜S4にお
いて、スロットル全閉時の加速度推定値Ami n egnによ
り下限値が制限された第1目標加速度At ccと、ステッ
プS5,6において、−0.2Gで下限値が制限された
第2目標加速度At accとを比較し、これらのうちの低
い値を選択する(ステップS7)。
【0027】その後、車両制御部13は、ステップS7
により選択された第1目標加速度A t cc又は第2目標加
速度At accによりCC又はACC制御を行う(ステッ
プS8)。
【0028】このように説明したように上述した車両制
御装置によれば、定速走行時には、第1目標加速度A
t ccが、スロットル全閉時の加速度推定値Amin egn
り低い値とならないため(ステップS1〜S4)、乗員
が設定速度を短時間で大幅に下げた場合でも、エンジン
ブレーキによる緩やかな減速となり、乗り心地を損なう
ことがない。
【0029】また、定速走行と追従走行とが同時に行わ
れているときに先行車両に自車両が急速に接近したよう
な場合は、第2下限値に第1下限値よりも低い値(−
0.2G)が設定されているため(ステップS5〜S
6)、車両制御部13により第2目標加速度が選択され
(ステップS7)、自車両が急減速して先行車両との衝
突を回避することが可能である。
【0030】〔第2の実施形態〕本発明の第2の実施形
態に係る車両制御装置のブロック図を図2に示す。この
実施形態に係る車両制御装置は、定速走行によるCC制
御を実現するべく、電子制御装置(ECU)である目標
加速度算出部17、下限値設定部18及び車両制御部1
9等を備えるものである。即ち、図1に示す第1の実施
形態において、レーザレーダ30、追従走行を行うため
の第2目標加速度算出部14、第2下限値設定部15、
相対速度演算部16を省略したものである。
【0031】また、上述した目標加速度算出部17、下
限値設定部18、車両制御部19は、それぞれ、図1に
示す車両制御装置における第1目標加速度算出部11、
第1下限値設定部12、車両制御部13と同等の機能を
発揮するものである。従って、本実施形態においては、
目標車速設定手段20により目標車速が設定されると、
車速センサ40により検出される実車速をその目標車速
に一致させるための目標加速度を目標加速度算出部17
が算出し、その目標加速度の下限値は下限値設定部18
により設定される。例えば、目標加速度の下限値は、エ
ンジンECU50に設けられた加速度推定手段により演
算されたエンジンスロットルを全閉としたときの車両の
推定減速度に基づいて設定される。
【0032】具体的には、図4に示すフローチャートに
より、目標加速度は推定減速度により下限値が制限され
ることになる。先ず、定速走行するための目標加速度A
t ccを目標加速度算出部17により演算する(ステップ
T1)。次に、スロットル全閉時の加速度推定値A
min egnをエンジンECU50に設けられた加速度推定
手段により演算する(ステップT2)。
【0033】引き続き、下限値設定部18により、目標
加速度At ccと、スロットル全閉時の加速度推定値A
min egnを比較する(ステップT3)。そして、下式に
示すように、目標加速度At ccが、スロットル全閉時の
加速度推定値Amin egnよりも低いときには、スロット
ル全閉時の加速度推定値Amin e gnを目標加速度At cc
とする(ステップT4)。 At cc<Amin egn …(2) 尚、目標加速度At ccが、スロットル全閉時の加速度推
定値Amin egn以上であるときには、目標加速度At cc
を維持する。つまり、目標加速度At ccは、スロットル
全閉時の加速度推定値Amin egnにより、下限値が制限
されるのである。
【0034】その後、車両制御部13は、下限値が制限
された目標加速度At ccによりCC又はACC制御を行
う(ステップT5,T6)。このため、定速走行時にお
いては、目標加速度At ccとして、スロットル全閉時の
加速度推定値Amin egnより低い値とならないため、乗
員が設定速度を短時間で大幅に下げた場合でも、ブレー
キによる減速は行われず、エンジンブレーキによる緩や
かな減速となり、乗り心地を損なうことがない。
【0035】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明
は、第1目標加速度に設定される下限値は比較的高めに
設定され、乗員が設定車速を短時間で大幅に変更した場
合でも車両に急減速が発生することを防止できる一方、
第2目標加速度に設定される下限値は低めに設定するこ
とにより、先行車両が急減速した場合でも自車両がそれ
に追従することができる。また、追従走行のための第2
目標加速度を利用することにより、先行車両が急減速し
た場合でも自車両が追従することができる。更に、乗員
が目標車速を短時間で大幅に下げたような場合でも車両
にはエンジンスロットルを最小開度にしたときの比較的
緩やかな減速が行われ、車両に急激な減速度が発生する
ことは抑制される。尚、一つの目標加速度を用いても、
乗員が目標車速を短時間で大幅に下げたときにエンジン
スロットルを最小開度にしたときの比較的緩やかな減速
が行われ、車両に急減速度が発生することは抑制され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る車両制御装置の
ブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る車両制御装置の
ブロック図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る車両制御装置に
よる第1目標加速度又は第2目標加速度の下限値を設定
するフローチャートである。
【図4】本発明の第2の実施形態に係る車両制御装置に
よる目標加速度の下限値を制限するフローチャートであ
る。
【符号の説明】 11 第1目標加速度算出部 12 第1下限値設定部 13,19 車両制御部 14 第2目標加速度算出部 15 第2下限値設定部 16 相対速度演算部 17 目標加速度算出部 18 下限値設定部 20 目標車速設定手段 30 レーザレーダ 40 車速センサ 50 エンジンECU 60 A/TECU 70 ブレーキ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3D044 AA04 AA27 AB01 AC26 AC59 AD01 AD16 AD21 AE04 3G084 BA01 BA05 BA32 CA06 DA05 EA11 EC03 FA00 FA05 3G093 AA05 BA23 CB03 CB07 DB05 DB16 EA01 EB03 EB04 FA07 FB02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車両の実車速を検出する車速検出手段
    と、自車両の目標車速を設定する目標車速設定手段と、
    前記車速検出手段による実車速を前記目標車速設定手段
    よる目標車速に一致させるための第1目標加速度を算出
    する第1目標加速度算出手段と、自車両と同自車両の前
    方を走行する先行車両との実車間関係値を検知する車間
    関係値検知手段と、自車両と先行車両との相対速度を検
    知する相対速度検知手段と、前記車間関係値検知手段に
    よる実車間関係値と前記相対速度検知手段による相対速
    度とに基づいて、自車両が先行車両に追従するための第
    2目標加速度を算出する第2目標加速度算出手段とを有
    し、前記第1目標加速度算出手段及び前記第2目標加速
    度算出手段に基づいて車両を制御する車両制御装置にお
    いて、前記第1目標加速度の下限値を設定する第1下限
    値設定手段と、前記第2目標加速度の下限値を設定する
    第2下限値設定手段とを有し、前記第1下限値設定手段
    による下限値を前記第2下限値設定手段による下限値よ
    りも高く設定したことを特徴とする車両制御装置。
  2. 【請求項2】 前記車両制御装置は、前記第1目標加速
    度と前記第2目標加速度とを比較し、低い値に基づいて
    車両を制御することを特徴とする請求項1に記載の車両
    制御装置。
  3. 【請求項3】 エンジンのスロットルを最小開度にした
    ときの前記自車両の加速度を推定する加速度推定手段を
    有し、前記第1下限値設定手段は、前記加速度推定手段
    による推定値に基づいて前記第1下限値を設定すること
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両制御装
    置。
  4. 【請求項4】 自車両の実車速を検出する車速検出手段
    と、自車両の目標車速を設定する目標車速設定手段と、
    前記車速検出手段による実車速と前記目標車速設定手段
    による目標車速とに基づいて、前記実車速を前記目標車
    速に一致させるための目標加速度を算出する目標加速度
    算出手段と、前記目標加速度算出手段の算出結果に基づ
    いて車両を制御する車両制御装置において、エンジンの
    スロットルを最小開度にした場合の前記車両の加速度を
    推定する加速度推定手段を有し、前記加速度推定手段に
    よる推定値に基づいて前記目標加速度の下限値を設定す
    る下限値設定手段を備えたことを特徴とする車両制御装
    置。
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