JP2004017867A

JP2004017867A - 車両の自動走行制御装置

Info

Publication number: JP2004017867A
Application number: JP2002177742A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Ueda; 上田　邦明; Hidehiko Asakuma; 朝熊　英彦
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22
Also published as: DE10327255A1

Abstract

【課題】車両を目標到着時刻に目的地へ到着させる自動走行を行うことができるようにする。
【解決手段】現在位置から目的地までの走行距離と、現在時刻から目標到着時刻までの走行時間とに基づいて、その時点において車両が目標到着時刻に目的地へ到着するのに必要な目標車速を演算し、この目標車速に基づいて目標加速度を算出する。更に、目標加速度と走行抵抗とに基づいて目標駆動力を算出し、この目標駆動力から求めた目標車軸トルクを、各動力伝達系の回転抵抗、自動変速装置の変速比、伝達効率等を用いてエンジンの目標出力トルクに変換する。この目標出力トルクに基づいて、エンジンの空気系、燃料系、点火系を制御することで、車両の実速度と実加速度を、それぞれ目標車速と目標加速度に制御して、目標到着時刻に目的地へ到着するように車両を自動走行させる。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両を目的地まで自動走行させる車両の自動走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子制御化された自動車おいては、車両を運転者がセットした車速で定速走行させるようにエンジン出力を自動制御するオートクルーズ制御、駆動輪の空転（スリップ）をエンジン出力の抑制等により防止するトラクション制御、ブレーキ制動力をタイヤがロックしないように自動制御するアンチロックブレーキ制御等、様々な自動制御システムが搭載されるようになってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、道路交通の安全性や快適性の向上を目的として、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｙｓｙｔｅｍ　）構想に基づいた自動走行システムや、安全走行システムの技術開発が進められており、究極的には、運転者が目的地と目標到着時刻をセットするだけで、その目標到着時刻に目的地へ到着するように車両を自動走行できるシステムを実現することが期待されている。しかし、従来の車両制御システムでは、そのような車両の自動走行を実現することができない。
【０００４】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、目標到着時刻に目的地へ到着するように車両を自動走行させることができる車両の自動走行制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の車両の自動走行制御装置は、目的地と目標到着時刻を目標情報設定手段により設定すると共に、車両の現在位置と現在時刻の情報を現在情報取得手段により取得し、現在時刻から目標到着時刻までの走行時間及び現在位置から目的地までの走行距離を算出してその走行距離と走行時間から目標車速を目標車速算出手段により算出する。そして、この目標車速に基づいて車速を制御手段により制御するようにしたものである。
【０００６】
現在時刻から目標到着時刻までの走行時間と現在位置から目的地までの走行距離が判明すれば、車両が目標到着時刻に目的地へ到着するのに必要な目標車速を算出することができる。この目標車速を実現するように車両の動力源（例えばエンジン）や動力伝達系（例えばトランスミッション）を制御して車速を目標車速に制御すれば、車両が目標到着時刻に目的地へ到着するように車両を自動走行させることができる。
【０００７】
この場合、請求項２のように、目標車速と現在の車速の偏差に基づいて目標加速度を目標加速度算出手段により算出すると共に、車両走行条件に基づいて走行抵抗を走行抵抗算出手段により算出し、目標加速度と走行抵抗とに基づいて目標駆動力を目標駆動力算出手段により算出して、この目標駆動力に基づいて車両の動力源及び／又は動力伝達系を制御するようにしても良い。
【０００８】
ここで、走行抵抗は、タイヤや路面の状態に応じて変化するころがり抵抗と、車速に応じて変化する空気抵抗と、路面の傾斜角度に応じて変化する勾配抵抗と、車両の加速度に応じて変化する加速抵抗とを合計したものである。
走行抵抗＝ころがり抵抗＋空気抵抗＋勾配抵抗＋加速抵抗
【０００９】
車両に作用する力（目標駆動力と走行抵抗との差）と、車両の重量と、車両の目標加速度との関係は次の運動方程式により表される。
目標駆動力−走行抵抗＝車両重量×目標加速度
【００１０】
従って、車両重量を与えれば、目標加速度と走行抵抗とに基づいて目標駆動力を求めることができる。これにより、目標加速度を、車両の駆動力を制御するための制御目標値である目標駆動力に換算することができると共に、走行中に刻々と変化する車両走行条件（路面の傾斜角度等）に応じて走行抵抗が変化するのに対応して変化する目標加速度を実現するための適正な目標駆動力を求めることができる。このようにして求めた目標駆動力を発生するように車両の動力源や動力伝達系を制御すれば、実際の車速（加速度）を目標車速（目標加速度）に精度良く制御することができ、車両が目標到着時刻に目的地へ到着するように車両を自動走行させることができる。
【００１１】
ここで、目標駆動力を発生するように車両の動力源や動力伝達系を制御する方法は、例えば、請求項３のように、目標駆動力と有効タイヤ半径とに基づいて目標車軸トルク（タイヤを駆動するトルク）を目標車軸トルク算出手段により算出し、その目標車軸トルクに基づいて車両の動力源及び／又は動力伝達系を制御するようにしても良い。このようにすれば、目標駆動力を回転系の物理単位に置き換えた目標車軸トルクに基づいて車両の動力源や動力伝達系を制御することができる。
【００１２】
尚、上記請求項１〜３に係る発明では、運転者が目標到着時刻を設定して、現在時刻から目標到着時刻までの走行時間を算出するようにしたが、請求項４のように、目標到着時刻の代わりに、運転者が目的地までの目標走行時間を設定するようにして良く、この場合も、同様の作用効果を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいて自動走行制御システム全体の概略構成を説明する。車両の動力源であるエンジン１１の出力軸１２には、オートマチックトランスミッション（以下「ＡＴ」と表記する）１３が連結されている。このＡＴ１３の出力軸１６に、ディファレンシャルギア１７を介して駆動軸１８が連結され、この駆動軸１８にタイヤ１９（駆動輪）が連結されている。ＡＴ１３は、トルクコンバータ１４と変速機構１５で構成され、エンジン１１の出力軸１２の回転が、トルクコンバータ１４を介して変速機構１５に伝達されて変速機構１５で変速された後、ディファレンシャルギア１７を介して駆動軸１８に伝達されることによってタイヤ１９が回転駆動される。
【００１４】
また、目標到着時刻に目的地へ到着するように車両を自動走行させる場合は、例えば運転席等に設置された自動走行設定装置（目標情報設定手段）を運転者が操作することによって目的地と目標到着時刻に関する目標情報信号を自動走行制御用の制御回路（以下「自動走行ＥＣＵ」と表記する）２０に入力できるようになっている。更に、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　）の衛星から送信される信号や、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）のビーコンから送信される信号等の現在位置や現在時刻に関する現在情報信号が、車両に設置された受信装置（図示せず）を介して自動走行ＥＣＵ２０に入力される。尚、現在時刻は、車両に載搭された時計から入力するようにしても良い。
【００１５】
自動走行ＥＣＵ２０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された図５に示す自動走行制御プログラムを実行することで、目標情報信号や現在情報信号に基づいてエンジン１１、ＡＴ１３等を制御して、車両が目標到着時刻に目的地へ到着するように車両を自動走行させる。
【００１６】
以下、自動走行ＥＣＵ２０による自動走行制御の概要を図２乃至図４に基づいて説明する。
【００１７】
図２に示すように、自動走行ＥＣＵ２０は、まず、予め入力された目標情報信号に基づいて目的地データ（経度、緯度、高度）と目標到着時刻を設定すると共に、所定周期毎に現在情報信号に基づいて車両の現在位置データ（経度、緯度、高度、進行方向）と現在時刻を更新して設定する。
【００１８】
この後、自動走行ＥＣＵ２０は、次のようにして、目標車速Ｖと目標加速度αを算出する。現在時刻と目標到着時刻との関係から目的地に到着するまでの走行時間ΔＴを算出すると共に、現在位置から目的地までの走行距離Ｄを算出する。電子道路地図データを搭載したシステムの場合、電子道路地図データに基づいて現在位置から目的地までの最短経路を探索して、その最短経路の走行距離Ｄを電子道路地図データに基づいて算出したり、現在位置から目的地までの複数の経路を探索して、その複数の経路の中から運転者が選択した経路の走行距離Ｄを電子道路地図データに基づいて算出するようにしても良い。
【００１９】
また、電子道路地図データが無い場合は、現在位置から目的地までの走行距離Ｄのデータとして、現在位置から目的地までの直線的な平面距離、高度差、方向差を算出する。この場合、現在位置と目的地の経度、緯度を用いて平面距離を算出し、現在位置と目的地の高度を用いて高度差を算出し、現在の進行方向と目標進行方向との関係から方向差を算出する。
【００２０】
これらの走行距離Ｄのデータ（平面距離、高度差、方向差）と走行時間ΔＴとに基づいて、その時点において車両が目標到着時刻に目的地へ到着するのに必要な目標平面速度、目標登降坂速度、目標方向変換速度等の目標車速Ｖのデータを算出する。この場合、目標平面速度は平面方向の目標車速であり、目標登降坂速度は登坂・降坂時の目標車速であり、目標方向変換速度は方向変換時の目標車速である。
【００２１】
更に、この目標車速Ｖのデータ（目標平面速度、目標登降坂速度、目標方向変換速度）と現在の車速ｖのデータ（平面速度、登降坂速度、方向変換速度）とに基づいて、目標平面加速度、目標登降坂加速度、目標方向変換加速度等の目標加速度αのデータを算出する。これらの目標加速度αのデータのうちの目標平面加速度と目標登降坂加速度とを合成して目標合成加速度α１　を求める。尚、運転者がアクセルペダルを操作したときには、そのアクセル開度に応じて算出した要求加速度を目標合成加速度α１　として用いるようにしても良い。
【００２２】
また、自動走行ＥＣＵ２０は、次式により車両の走行抵抗Ｒを算出する。
走行抵抗Ｒ＝ころがり抵抗Ｒｒ＋空気抵抗Ｒｌ＋勾配抵抗Ｒｉ＋加速抵抗Ｒａここで、ころがり抵抗Ｒｒを算出する場合は、タイヤ状態（空気圧、サイズ、接地面積、摩擦係数）、路面状態（摩擦係数）等に基づいてころがり抵抗係数μｒを算出し、このころがり抵抗係数μｒと車両総重量Ｗ（車両重量＋乗員重量＋荷物重量＋燃料重量）とを用いて、ころがり抵抗Ｒｒを次式により算出する。
Ｒｒ＝μｒ×Ｗ
【００２３】
尚、演算処理の簡略化のために、走行中の車両の重量をほぼ一定値と見なして車両総重量Ｗを固定値としても良いが、燃料消費量等に応じて車両総重量Ｗを算出するようにしても良い。
【００２４】
車両の空気抵抗Ｒｌは、空気抵抗係数μｌと車両の前面投影面積Ａと実車速ｖとを用いて次式により算出する。尚、風の影響（風向、風速等）を考慮に入れて算出するようにしても良い。
Ｒｌ＝μｌ×Ａ×ｖ^２
【００２５】
勾配抵抗Ｒｉは、車両総重量Ｗと路面の傾斜角度θとを用いて次式により算出する。
Ｒｉ＝Ｗ×ｓｉｎθ
【００２６】
加速抵抗Ｒａは、車両総重量Ｗと駆動系の回転部分相当重量Ｗｒと実加速度ａと重力加速度ｇとを用いて次式により算出する。
Ｒａ＝（Ｗ＋Ｗｒ）×ａ／ｇ
【００２７】
以上のようにして求めたころがり抵抗Ｒｒと空気抵抗Ｒｌと勾配抵抗Ｒｉと加速抵抗Ｒａを合計して走行抵抗Ｒを求める。
Ｒ＝Ｒｒ＋Ｒｌ＋Ｒｉ＋Ｒａ
【００２８】
車両に作用する力（目標駆動力Ｆと走行抵抗Ｒとの差）と、車両総重量Ｗと、目標合成加速度α１　との関係は次の運動方程式により表される（図３参照）。
Ｆ−Ｒ＝Ｗ×α１
【００２９】
上式に走行抵抗Ｒと車両総重量Ｗと目標合成加速度α１　を代入して目標駆動力Ｆを算出する。これにより、目標合成加速度α１　を、車両の駆動力を制御するための制御目標値である目標駆動力Ｆに置き換えることができると共に、走行中に刻々と変化する車両走行条件（路面の傾斜角度θ等）に応じて走行抵抗Ｒが変化するのに対応して変化する目標合成加速度α１　を実現するための適正な目標駆動力Ｆを求めることができる。
そして、自動走行ＥＣＵ２０は、この目標駆動力Ｆを発生するようにエンジン１１やＡＴ１３を制御する。
【００３０】
一般に、エンジン１１の燃焼によって発生する出力トルク（いわゆる図示トルク）からエンジン１１の回転抵抗、外部補機類（エアコン、オルタネータ、冷却ファン等）の負荷等に応じた損失トルクを差し引くと、エンジン１１の出力軸１２の軸トルクとなり、このエンジン１１の軸トルクが、トルクコンバータ１４の伝達効率、回転抵抗等に応じてトルクコンバータ１４の出力トルクに変換され、このトルクコンバータ１４の出力トルクが、変速機構１５の変速比、回転抵抗等に応じて変速機構１５の出力トルクに変換される。
【００３１】
更に、変速機構１５の出力トルクから出力軸１６やディファレンシャルギア１７の回転抵抗等を差し引くと、ディファレンシャルギア１７の出力トルクとなり、このディファレンシャルギア１７の出力トルクから駆動軸１８の回転抵抗等を差し引くと、車軸トルク（タイヤ１９を駆動するトルク）となる。この車軸トルクを有効タイヤ半径Ｒｐで除算すると、車両の駆動力となる。
【００３２】
本実施形態では、このような動力伝達の流れをさかのぼるような順序、つまり、図４に示すように、目標駆動力Ｆ→目標車軸トルクＴｓ→ディファレンシャルギア１７の目標出力トルク→変速機構１５の目標出力トルク→トルクコンバータ１４の目標出力トルク→エンジン１１の目標軸トルク→エンジン１１の目標出力トルクＴｅの順序で変換して、エンジン１１の目標出力トルクＴｅを求める。
【００３３】
具体的には、まず、目標駆動力Ｆに有効タイヤ半径Ｒｐを乗算して目標車軸トルクＴｓを求める。尚、左右のタイヤ１９の車軸トルクを独立して制御する場合には、左右のタイヤ１９の回転抵抗、目標方向転換加速度に基づいて算出した補正車軸トルク等を用いて、左右のタイヤ１９について目標車軸トルクを算出するようにしても良い。また、四輪駆動の各タイヤ１９（左前タイヤ、右前タイヤ、左後タイヤ、右後タイヤ）の車軸トルクを独立して制御する場合には、各タイヤ１９について目標車軸トルクを算出するようにしても良い。更に、タイヤ状態（空気圧、サイズ、接地面積、摩擦係数）や路面状態（摩擦係数）から決まる限界車軸トルクで目標車軸トルクを制限（ガード処理）するようにしても良い。
【００３４】
また、目標駆動力Ｆが負値の場合には、各タイヤ１９について目標制動トルクを算出し、この目標制動トルクに基づいてブレーキ油圧を制御するようにしても良い。
【００３５】
目標車軸トルクＴｓの算出後、目標車軸トルクＴｓに駆動軸１８の回転抵抗等を加算してディファレンシャルギア１７の目標出力トルクを算出する。尚、四輪駆動の場合、つまり、前輪側と後輪側にディファレンシャルギア１７がある場合には、前輪側と後輪側についてディファレンシャルギア１７の目標出力トルクを算出するようにしても良い。
【００３６】
そして、このディファレンシャルギア１７の目標出力トルクにディファレンシャルギア１７や出力軸１６の回転抵抗等を加算して変速機構１５の目標出力トルクを算出する。尚、この変速機構１５の目標出力トルクを確保できるように、変速機構１５の変速比を制御するようにしても良い。
【００３７】
この後、変速機構１５の目標出力トルクを、変速機構１５の変速比、回転抵抗等に応じてトルクコンバータ１４の目標出力トルクに変換する。尚、このトルクコンバータ１４の目標出力トルクを確保できるように、トルクコンバータ１４の伝達効率（ロックアップクラッチの伝達効率）を制御するようにしても良い。
【００３８】
更に、このトルクコンバータ１４の目標出力トルクを、トルクコンバータ１４の伝達効率、回転抵抗等に応じてエンジン１１の目標軸トルクに変換する。
そして、このエンジン１１の目標軸トルクにエンジン１１の回転抵抗、外部補機類（エアコン、オルタネータ、冷却ファン等）の負荷等に応じた損失トルクを加算してエンジン１１の目標出力トルクＴｅを求める。
【００３９】
以上のようにして算出した目標出力トルクＴｅに基づいて、エンジン１１の空気系の制御量（スロットル開度、吸・排気バルブタイミング、ＥＧＲ弁開度、スワール弁開度等）、燃料系の制御量（燃料噴射量、燃料噴射時期、燃料圧力、エバポパージ量等）、点火系の制御量（点火時期、通電時間等）を算出し、空気系、燃料系、点火系の各駆動手段を制御する。これにより、排出ガス浄化効率、燃費、ドライバビリティを確保しながら、目標出力トルクＴｅを発生して、実車速（又は実加速度）を目標車速（又は目標加速度）に制御し、車両が目標到着時刻に目的地へ到着するように車両を自動走行させる。
【００４０】
以上説明した自動走行ＥＣＵ２０による自動走行制御は、図５に示す自動走行制御プログラムに従って実行される。本プログラムは、所定周期で実行され、まず、ステップ１００で、運転者が自動走行設定装置を操作して目的地と目標到着時刻を設定したか否かを判定し、目的地と目標到着時刻が設定されていなければ、以降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。
【００４１】
これに対し、目的地と目標到着時刻が設定されている場合は、ステップ１０１に進み、目的地と目標到着時刻を読み込み、次のステップ１０２で、ＧＰＳやＶＩＣＳから送信されてくる現在情報信号を受信して車両の現在位置（経度、緯度、高度、進行方向）と現在時刻を読み込む。このステップ１０２の処理が特許請求の範囲でいう現在情報取得手段としての役割を果たす。
【００４２】
この後、ステップ１０３に進み、現在位置から目的地までの走行距離Ｄ（平面距離、高度差、方向差）を算出し、現在時刻と目標到着時刻との関係から目的地に到着するまでの走行時間ΔＴを算出する。
【００４３】
この後、ステップ１０４に進み、走行距離Ｄ（平面距離、高度差、方向差）と走行時間ΔＴとに基づいて目標車速Ｖ（目標平面速度、目標登降坂速度、目標方向変換速度）を算出する。このステップ１０４の処理が特許請求の範囲でいう目標車速算出手段としての役割を果たす。
【００４４】
この後、ステップ１０５に進み、目標車速Ｖ（目標平面速度、目標登降坂速度、目標方向変換速度）と現在の実速度ｖ（平面速度、登降坂速度、方向変換速度）とに基づいて目標加速度α（目標平面加速度、目標登降坂加速度、目標方向変換加速度）を算出する。この際、目標平面加速度と目標登降坂加速度とを合成して目標合成加速度α１　を求める。このステップ１０５の処理が特許請求の範囲でいう目標加速度算出手段としての役割を果たす。
【００４５】
この後、ステップ１０６に進み、現在の車両走行条件に応じて、ころがり抵抗Ｒｒ、空気抵抗Ｒｌ、勾配抵抗Ｒｉ、加速抵抗Ｒａをそれぞれ算出し、これらを合計して走行抵抗Ｒ（＝ころがり抵抗Ｒｒ＋空気抵抗Ｒｌ＋勾配抵抗Ｒｉ＋加速抵抗Ｒａ）を求める。このステップ１０６の処理が特許請求の範囲でいう走行抵抗算出手段としての役割を果たす。
【００４６】
この後、ステップ１０７に進み、走行抵抗Ｒと車両総重量Ｗと目標合成加速度α１　とに基づいて目標駆動力Ｆを算出する。これにより、走行中に刻々と変化する車両走行条件（路面の傾斜角度θ等）に応じて走行抵抗Ｒが変化するのに対応して、適正な目標駆動力Ｆを設定する。このステップ１０７の処理が特許請求の範囲でいう目標駆動力算出手段としての役割を果たす。
【００４７】
この後、ステップ１０８に進み、目標駆動力Ｆに有効タイヤ半径Ｒｐを乗算して目標車軸トルクＴｓを求める。このステップ１０８の処理が特許請求の範囲でいう目標車軸トルク算出手段としての役割を果たす。
【００４８】
この後、ステップ１０９に進み、各回転系の回転抵抗、変速機構１５の変速比、トルクコンバータ１４の伝達効率等を用いて、目標車軸トルクＴｓ→ディファレンシャルギア１７の目標出力トルク→変速機構１５の目標出力トルク→トルクコンバータ１４の目標出力トルク→エンジン１１の目標軸トルク→エンジン１１の目標出力トルクＴｅの順序で変換して、エンジン１１の目標出力トルクＴｅを求める。
【００４９】
この後、ステップ１１０に進み、エンジン１１の目標出力トルクＴｅに基づいて、エンジン１１の空気系、燃料系、点火系の各制御量を算出し、空気系、燃料系、点火系の各駆動手段を制御して実車速を目標車速に合わせる。このステップ１１０の処理が特許請求の範囲でいう制御手段としての役割を果たす。
【００５０】
以上説明した本実施形態によれば、現在位置から目的地までの走行距離と、現在時刻から目標到着時刻までの走行時間とに基づいて、その時点において車両が目標到着時刻に目的地へ到着するのに必要な目標車速Ｖを算出し、この目標車速Ｖに基づいて目標加速度αを算出する。更に、目標加速度αと走行抵抗Ｒとに基づいて目標駆動力Ｆを算出することで、目標加速度αを目標駆動力Ｆに変換すると共に、走行中に刻々と変化する走行抵抗Ｒに対応した適正な目標駆動力Ｆを求める。この目標駆動力Ｆに有効タイヤ半径Ｒｐを乗算して目標車軸トルクＴｓを求め、各動力伝達系の回転抵抗、変速機構１５の変速比、トルクコンバータ１４の伝達効率等を用いて、目標車軸トルクＴｓをエンジン１１の目標出力トルクＴｅに変換する。そして、この目標出力トルクＴｅに基づいて、エンジン１１の空気系、燃料系、点火系を制御する。これにより、実車速と実加速度を、それぞれ目標車速と目標加速度に制御することができ、車両が目標到着時刻に目的地へ到着するように車両を自動走行させることができる。
【００５１】
図６のタイムチャートは、本実施形態の制御方法で車両を自動走行させた場合のシミュレーション結果を示している。この図６の自動走行例では、現在位置から比較的近い距離（例えば１００ｍ）に目的地を設定し、目標到着時刻をｔ２　に設定して、時刻ｔ１　から自動走行を開始し、ほぼ中間位置まで加速運転し、その後、目的地まで減速運転して目的地で停止するようにしている。
【００５２】
本実施形態では、目標車速Ｖ、目標加速度α、目標駆動力Ｆ等に基づいてエンジン１１の目標出力トルクＴｅを算出して、エンジン１１の空気系、燃料系、点火系を制御するため、図６の自動走行例のように加減速運転を行う場合でも、実車速（実加速度）を目標車速Ｖ（目標加速度α）の変化に精度良く追従させることができ、目標到着時刻ｔ２　に目的地へ到着するように自動走行できる。
【００５３】
尚、本実施形態では、目標駆動力Ｆ→目標車軸トルクＴｓ→ディファレンシャルギア１７の目標出力トルク→変速機構１５の目標出力トルク→トルクコンバータ１４の目標出力トルク→エンジン１１の目標軸トルク→エンジン１１の目標出力トルクＴｅの順序で変換して、エンジン１１の目標出力トルクＴｅを求めるようにしたが、例えば、変速機構１５の変速比やトルクコンバータ１４の伝達効率毎に設定したマップ、数式等により、目標駆動力Ｆを直接、エンジン１１の目標出力トルクＴｅに変換するようにしても良い。
【００５４】
また、本実施形態では、目標車速、目標加速度を実現するための目標出力トルクに基づいてエンジン１１を制御するようにしたが、制御方法は、適宜変更しても良く、例えば、目標到達位置までの距離が比較的長い場合には、実車速（又は実加速度）を目標車速（又は目標加速度）に一致させるようにエンジン１１をフィードバック制御するようにしても良い。
【００５５】
また、本実施形態では、運転者が目標到着時刻を設定して、自動走行ＥＣＵ２０により現在時刻から目標到着時刻までの走行時間を算出するようにしたが、目標到着時刻の代わりに、現在位置から目的地までの目標走行時間を運転者によって設定するようにして良く、この場合も、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
また、本発明は、トルクコンバータ１４と変速機構１５で構成されたＡＴ１３を搭載した車両に限定されず、クラッチ機構を備えた変速装置やベルト式の無段変速装置を搭載した車両にも適用して実施することができる。
【００５７】
更に、本発明は、エンジンを動力源とする車両に限定されず、モータを動力源とする電気自動車や、エンジン及びモータの両方を駆動源とするハイブリッド車等にも適用して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における自動走行制御システム全体の概略構成図
【図２】目標駆動力の算出方法を説明するための機能ブロック図
【図３】目標駆動力の算出方法を説明するための図
【図４】目標出力トルクの算出方法を説明するための機能ブロック図
【図５】自動走行制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図６】本実施形態の自動走行のシミュレーション結果を示すタイムチャート
【符号の説明】
１１…エンジン（動力源）、１３…ＡＴ、１４…トルクコンバータ、１５…変速機構、１７…ディファレンシャルギア、１８…駆動軸、１９…タイヤ、２０…自動走行ＥＣＵ（目標車速算出手段，目標加速度算出手段，走行抵抗算出手段，目標駆動力算出手段，目標車軸トルク算出手段，制御手段）。

Claims

車両が目標到着時刻に目的地へ到着するように該車両の走行を制御する車両の自動走行制御装置であって、
前記目的地と前記目標到着時刻を設定する目標情報設定手段と、
車両の現在位置と現在時刻の情報を取得する現在情報取得手段と、
前記現在時刻から前記目標到着時刻までの走行時間及び前記現在位置から前記目的地までの走行距離を算出してその走行距離と走行時間から目標車速を算出する目標車速算出手段と、
前記目標車速に基づいて車速を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする車両の自動走行制御装置。
前記目標車速と現在の車速の偏差に基づいて目標加速度を算出する目標加速度算出手段と、
車両走行条件に基づいて走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、
前記目標加速度と前記走行抵抗とに基づいて目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段とを備え、
前記制御手段は、前記目標駆動力に基づいて車両の動力源及び／又は動力伝達系を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の自動走行制御装置。
前記目標駆動力と有効タイヤ半径とに基づいて目標車軸トルクを算出する目標車軸トルク算出手段を備え、
前記制御手段は、前記目標車軸トルクに基づいて車両の動力源及び／又は動力伝達系を制御することを特徴とする請求項２に記載の車両の自動走行制御装置。
車両が目標到着時刻に目的地へ到着するように該車両の走行を制御する車両の自動走行制御装置であって、
前記目的地及び該目的地までの目標走行時間を設定する目標情報設定手段と、
車両の現在位置の情報を取得する現在情報取得手段と、
前記現在位置から前記目的地までの走行距離を算出してその走行距離と前記目標走行時間から目標車速を算出する目標車速算出手段と、
前記目標車速に基づいて車速を制御する制御手段と
を備えていることを特徴とする車両の自動走行制御装置。