JP2005125894A - 車両の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両が曲線道路を走行している間に、運転者が減速を必要とした場合に十分な減速を実現できるようにする。
【解決手段】 道路曲率推定部３２１により道路曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲを推定する。目標加速度補正ゲイン算出部３２２は、道路曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲに基づいて目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを算出する。補正後目標加速度決定部３２３は、道路曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲ、目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣ及び目標加速度ｔＡＣＣに基づいて補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉを算出する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、車両の速度を制御する装置に関する。

従来、車両の速度制御装置としては、例えば特許文献１〜３に記載のものが知られている。
特許文献１では、加減速度制御システムにおいて、アクセル開度から目標加速度、または目標加減速度を求め、その目標加減速度を達成できるようにスロットルバルブのバルブ開度を制御する。次に車速センサにより実車速を検出し、その車速を微分して実加減速度を求める。そして目標加減速度と実加減速度とが一致しているか否かを判断し、一致していなければ、バルブ開度に補正を加えている。

特許文献２では、オートクルーズ装置において、ナビゲーション装置が出力する道路地図及び自車位置に基づいて自車の前方に存在する曲線道路（コーナー）を的確に通過するための目標車速を演算する。次にこの目標車速と現在の車速とを比較して、現在の車速では曲線道路の通過が不可と判断された場合は、現在の車速が、車両が的確に曲線道路を通過し得る目標車速になるように、車両の曲線道路進入前より車両を減速させている。

また特許文献３では、車両の駆動力制御装置において、アクセル開度センサにより検出されたアクセル踏み込み量から目標加速度を決定し、その目標加速度を積分することで目標車速を算出している。次に車速センサにより検出された実車速を目標車速に一致させるための要求駆動力を算出し、エンジン出力と変速比とを制御することで要求駆動力を実現している。
特開２０００−２０５０１５号公報 特開２００２−０９６６５４号公報 特開２００３−１７０７５９号公報

ここで自車の前方に存在する曲線道路の曲率を算出し、この道路に進入する前にアクセル踏み込み量（アクセル開度）から目標加速度を算出し、この目標加速度を積分することで目標車速を算出し、車両を目標車速まで減速する場合、ドライバーがアクセルを踏んだ状態で車両が曲線道路へ進入し、曲線道路を的確に通過し得る目標車速を実現しつつ、曲線道路を走行する。

しかしながら、曲線道路を走行している間にドライバーが車速が高いと感じてアクセルを緩めても、車は直線路走行中と同じ減速度で減速するという構成になっていたため、ドライバーは減速不足を感じブレーキを操作してしまうという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、車両が曲線道路を走行している時に、ドライバーが減速を必要とした場合に十分な減速を実現できるようにする装置を提供することを目的とする。

そのため本発明は、車両の運転状態に基づいて目標加速度を設定し、この目標加速度に基づいて目標車速を設定する一方、車両が目標車速に達するよう駆動トルクを設定して制御する装置であって、車両が曲線道路を走行する場合に、目標加速度を補正する。

本発明によれば、車両が曲線道路を走行している間に、ドライバーが車速が高いと感じた場合には、アクセル操作のみで十分な減速度を得ることができるという効果がある。

以下、図面に基づいて本発明について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る構成を示す図である。
エンジン１には、エンジン回転数センサ２及びスロットルアクチュエータ（以下「スロットルＡＣＴＲ」と示す）３等が設けられている。エンジン回転数センサ２は、エンジン１の実回転数ａＮＥに応じた出力をする。スロットルＡＣＴＲ３は、スロットルバルブ３ａの開度を調整することでエンジントルクを調整可能である。

エンジン１と無段変速機（ＣＶＴ）４とは、トルクコンバータ５を介して接続されている。エンジン１で発生したトルクは、トルクコンバータ５を介して無段変速機４に伝達される。無段変速機４は変速比の変更が可能となっており、ベルト４ａを介してトルクが伝達される。
ファイナルギア６は、無段変速機４に接続される軸７に設けられたギア８と、タイヤ９を備える車軸１０に設けられたギア１１とで構成されている。従って、エンジン１にて発生したトルクがトルクコンバータ５、無段変速機４及びファイナルギア６を介して車軸１０に伝達される。

また図示の通り、エンジン１に配設されたエンジン回転数センサ２、アクセルペダル１２の踏み込み量ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１３、車軸１０のギア１１に配設された車速センサ１４、制御開始スイッチ（以下「制御開始ＳＷ」と示す）１５及びブレーキスイッチ（以下「ブレーキＳＷ」と示す）１６など各種センサ等からの出力（回転数ａＮＥ、アクセル踏込み量ＡＰＯ、車速ａＶＳＰ、制御ＳＷ１５及びブレーキＳＷのＯＮまたはＯＦＦの信号など）が車速制御用の電子制御装置（以下「車速制御ＥＣＵ」と示す）１００に入力される。なお制御開始ＳＷ１５は、オートクルーズスイッチ等の各種スイッチである。

車速制御ＥＣＵ１００は、後述する処理を行い、エンジン制御用の電子制御装置（以下「エンジンＥＣＵ」と示す）２０及びトランスミッション制御用の電子制御装置（以下「トランスミッションＥＣＵ」と示す）３０に各指令値を出力する。エンジンＥＣＵ２０は、エンジン１のスロットル開度信号を出力してスロットルＡＣＴＲ３等を制御する。トランスミッションＥＣＵ３０は、変速比変更信号を無段変速機４に出力して変速比を変更する。

次にこれらの制御構成について図２を用いて説明する。
制御開始ＳＷ１５は、車速制御を実行するか否かを検出する。ＳＷオン状態の場合は、車速制御実行と判断する。一方、ＳＷオフの場合は、車速制御を停止する。
ブレーキＳＷ１６は、ドライバーがブレーキを踏んでいるか否かを検出する。ブレーキを踏んでいる場合はオン状態となる。一方、ブレーキを離している場合はオフ状態となる。

アクセル開度センサ１３は、ドライバーによるアクセルペダル１２の踏み込み量ＡＰＯを検出する。
車速センサ１４は、タイヤ９を備える車軸１０に設けられたギア１１の回転数から車両の実車速ａＶＳＰを検出する。
エンジン回転センサ５は、エンジン１の点火信号から実際のエンジン回転数ａＮＥを検出する。エンジン回転センサ５としては、例えばクランク角センサを用いる。

車速制御ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータとその周辺部品により構成され、制御周期（例えば１０ｍｓ）毎に制御開始ＳＷ１５、ブレーキＳＷ１６，アクセル開度センサ１３、車速センサ１４及びエンジン回転数センサ２からの信号を読み込んで演算処理を行い、エンジンＥＣＵ２０及びトランスミッションＥＣＵ３０に指令値を出力する。
車速制御ＥＣＵ１００は、スロットルとトランスミッションとを用いることによって、車速を制御する。

エンジンＥＣＵ２０は、車速制御ＥＣＵ１００から出力されたエンジントルク指令値ｃＴＥに基づいてスロットル開度を算出し、スロットルＡＣＴＲ３にスロットル開度信号を出力する。スロットルＡＣＴＲ３は、スロットル開度信号に従ってエンジン１のスロットルバルブ３ａの開度を調整する。
トランスミッションＥＣＵ３０は、車速制御ＥＣＵ１００から出力された変速比指令値（目標変速比）ｃＲＡＴＩＯに基づいて変速機４の変速比を調整する。

ここで車速制御ＥＣＵ１００は、図示のように、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により構成される制御開始判定部２００、目標車速算出部３００、車速制御部４００、実変速比算出部５００及び駆動力分配部６００を備えている。
制御開始判定部２００は、制御開始ＳＷ１５及びブレーキＳＷ１６から信号に基づいてフラグｆＳＴＡＲＴの有無を判定し、これをエンジンＥＣＵ２０、トランスミッションＥＣＵ３０及び目標車速算出部３００にそれぞれ出力する。

目標車速算出部３００は、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴの実行指令（ｆＳＴＡＲＴ＝１）があった場合に、アクセル開度センサ１３のアクセル踏み込み量ＡＰＯと、車速センサ１４の車速ａＶＳＰとに基づいて目標車速ｔＶＳＰを算出し、これを車速制御部４００に出力する。なお目標車速算出部３００には、後述する曲線道路の曲率（曲率半径）を推定する手段を備えており、車両が曲線道路を走行する場合に、アクセルペダル１２の操作により加速度（減速度）を補正することで車速を減速可能である。

車速制御部４００は、目標車速ｔＶＳＰ及び車速ａＶＳＰに基づいて駆動トルク指令値（目標駆動トルク）ｃＴＤＲを算出し、これを駆動力分配部６００に出力する。
実変速比算出部５００は、車速ａＶＳＰ及びエンジン回転数ａＮＥに基づいて実変速比ａＲＡＴＩＯを算出し、これを駆動力分配部６００に出力する。
駆動力分配部６００は、駆動トルク指令値ｃＴＤＲ、車速ａＶＳＰ及び実変速比ａＲＡＴＩＯに基づいてエンジントルク指令値ｃＴＥ及び変速比指令値ｃＲＡＴＩＯを算出し、エンジントルク指令値ｃＴＥをエンジンＥＣＵ２０に、変速比指令値ｃＲＡＴＩＯをトランスミッションＥＣＵ３０にそれぞれ出力する。これにより車両が曲線道路を走行する場合に、駆動トルクを保ったまま、無段変速機４の変速比とスロットル開度との分配を適切に行う。

次に、図３のフローチャートに基づいて制御開始判定部２００の動作（処理）を説明する。このフローチャートは、所定時間毎（例えば、１０ｍｓ）に実行される。
ステップ１（図では「Ｓ１」と示す。以下同様）では、制御開始ＳＷ１５からの信号を読み込んで、ＳＷがオン状態であるか否かを判定する。ＳＷがオン状態（Ｙｅｓ）である場合はステップ２へ進む。一方、ＳＷがオフ状態（Ｎｏ）である場合は後述するステップ４へ進む。

ステップ２では、ブレーキＳＷ１６からの信号を読み込んでＳＷがオフ状態であるか否かを判定する。オフ状態（Ｙｅｓ）である場合はステップ３へ進む。一方、オン状態（Ｎｏ）である場合は後述するステップ４へ進む。
ステップ３では、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴを１とし、処理を終了する。これにより速度制御を実行する。

ステップ４では、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴを０とし、処理を終了する。すなわち、制御ＳＷ１がオフ状態、またはブレーキＳＷ１６がオン状態のいずれか一方である場合には、車速制御は停止される。ドライバーがブレーキを踏んでいる場合は、スロットル開度及び変速比では、目標車速ｔＶＳＰに車両の実速度ａＶＳＰを追従させることができないため、フラグを０とし、制御を停止する。

ここで制御実行フラグｆＳＴＡＲＴは、車速制御ＥＣＵ１００からエンジンＥＣＵ２０及びトランスミッションＥＣＵ３０に出力され、エンジンＥＣＵ２０及びトランスミッションＥＣＵ３０は、フラグに従って以下のように制御される。
制御フラグｆＳＴＡＲＴが１の場合、エンジンＥＣＵ２０は車速制御実行状態と判定し、車速制御ＥＣＵ１００（制御開始判定部２００）から出力されたエンジントルク指令値ｃＴＥに基づいたエンジントルクを出力するようにスロットルＡＣＴＲ３を制御する。一方、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが０の場合、エンジンＥＣＵ２０は車速制御停止状態と判定し、アクセル踏み込み量ＡＰＯに応じたエンジントルクを出力するようにスロットルＡＣＴＲ３等を制御する。

同様に制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが１の場合、トランスミッションＥＣＵ３０は車速制御実行状態と判定し、車速制御ＥＣＵ１００から出力された変速比指令値ｃＲＡＴＩＯに変速比を設定する。一方、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが０の場合、トランスミッションＥＣＵ３０は車速制御停止状態と判定し、アクセル踏み込み量ＡＰＯと実車速ａＶＳＰとに応じた変速比を設定する。

次に、目標車速算出部３００の構成について図４に基づいて説明する。
目標車速算出部３００は、目標加速度決定部３１０、目標加速度補正処理部３２０及び積分処理部３３０で構成され、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴ、実車速ａＶＳＰ及びアクセル踏み込み量ＡＰＯを読み込み、これらに基づいて目標車速ｔＶＳＰを算出する。
目標加速度決定部３１０は、アクセル踏み込み量ＡＰＯと、積分処理部３３０で算出された目標車速ｔＶＳＰ前回値とから、図５に示すマップをもとに目標加速度ｔＡＣＣを決定する。図５に示されるように目標加速度ｔＡＣＣは、アクセル踏み込み量ＡＰＯが大きいほど大きくなる。また車速が高くなるほど走行抵抗は大きくなり、実現可能な加速度は小さくなることに対応するため、図５では同じアクセル踏み込み量ＡＰＯであれば、車速が高いほど、目標加速度ｔＡＣＣは小さくなるように設定されている。

なお目標加速度ｔＡＣＣには、正の値をとる加速度と、負の値をとる減速度とがあり、車両が曲線道路を走行している間にドライバーが車両を減速する場合には、目標加速度を負の値にして減速する。
目標加速度補正処理部３２０では、道路曲率情報をもとに目標加速度ｔＡＣＣを補正し、補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉを算出する。この動作の詳細は後述する。

積分処理部３３０は、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴ、実車速ａＶＳＰ及び補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉに基づいて目標車速ｔＶＳＰを算出する。
図６は、積分処理部３３０の処理内容を示すフローチャートである。
ステップ１１では、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが１であるか否かを判定する。制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが１の場合、すなわち制御開始ＳＷ１５がオン状態で且つブレーキＳＷ１６がオフ状態である場合は、ステップ１２へ進む。一方、制御実行フラグｆＳＴＡＲＴが０の場合、すなわち制御開始ＳＷ１５がオフ状態若しくはブレーキＳＷ１６がオン状態である場合は、ステップ１３へ進む。

ステップ１２では、ｔＶＳＰ前回値に補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉを加算して目標車速ｔＶＳＰ（＝ｔＶＳＰ前回値＋ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉ）を算出し、ｔＶＳＰ前回値を目標車速ｔＶＳＰで更新する（ｔＶＳＰ前回値＝ｔＶＳＰ）。ここで算出された目標車速ｔＶＳＰは車速制御部４００に出力される一方、ｔＶＳＰ前回値は目標加速度決定部３１０に出力される。

ステップ１３では、目標車速ｔＶＳＰ及びｔＶＳＰ前回値を実車速ａＶＳＰで初期化する（ｔＶＳＰ＝ａＶＳＰ、ｔＶＳＰ前回値＝ａＶＳＰ）。
次に目標加速度補正処理部３２０は、図７に示すように道路曲率推定部３２１、目標加速度補正ゲイン算出部３２２及び補正後目標加速度決定部３２３により構成され、目標加速度ｔＡＣＣを道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲに基づいて補正し、補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉを出力する。

道路曲率推定部３２１では、自車前方の道路曲率を推定し、道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲを求め、これを目標加速度補正ゲイン算出部３２２及び補正後目標加速度決定部３２３に出力する。
ここで道路曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲの推定は、道路に対する車両の横変位、車両の前輪及び後輪の舵角、及び車両の車速ａＶＳＰをそれぞれ計測し、これらの計測値に基づき、道路曲率演算器（図示せず）により道路曲率を現代制御理論の状態推定で演算する。なお車両の横変位は、ＣＣＤカメラで車両前方の画像を取り込み、これを画像処理装置に送り、前方注視点により計測する。車両の前輪及び後輪の舵角は、前輪舵角センサ及び後輪舵角センサの出力に基づいて計測する。車速は車速センサ１４により計測する。なお道路曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲの推定については、車載カメラ等で自車両近傍のレーンマーカや先行車を検知し、画像処理等にて道路屈曲率を推定する方法を用いてもよい。また、ナビゲーションシステムからの位置情報から求める方法を用いてもよい。

目標加速度補正ゲイン算出部３２２では、道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲに応じて、図８に示されるテーブルを用いて目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを算出し、補正後目標加速度決定部３２３に出力する。図８は目標加速度算出テーブルであり、横軸は道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲ、縦軸は目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを示している。

補正後目標加速度決定部３２３では、目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣ、道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲ及び目標加速度ｔＡＣＣに基づいて補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉを決定する。車両が曲線道路を走行している場合は、目標加速度ｔＡＣＣに目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを乗じて補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉ（＝ｔＡＣＣ×ＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣ）を算出する。これにより車両が曲線道路を走行している間に、ドライバーが減速を必要とした場合に車両の目標加速度ｔＡＣＣを減速側に補正して減速を実現する。

車両が直線道路を走行する場合には、目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣ＝１とし、道路曲率が大きくなる、すなわちカーブがきつくなるに伴って、曲率に応じて徐々にゲインの値を増加させる。これにより、カーブがきつくなるほど目標加速度の絶対値が大きくなるよう（すなわち減速度が大きくなるよう）補正されることになり、曲線道路走行中に車速が高いと感じた場合には、アクセル操作のみで十分な減速度を得ることができるようになる。加速中または直線路走行中と判断された場合は、補正を行わず、ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉ＝ｔＡＣＣとする。

なお目標加速度ｔＡＣＣの補正については後述するが、車両の減速時かつ曲線道路走行中（道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲが所定しきい値以上）と判断された場合に行われる。
次に目標加速度補正ゲイン算出部３２２の作動（処理）を図９のフローチャートに基づいて説明する。

ステップ２１では、道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲの変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲを算出する。変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲは、次式に示す通り、道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲの前回値（１０ｍｓ前の時点の値）との差分によって算出する。
ΔＴｕｒｎｉｎｇＲ＝ＴｕｒｎｉｎｇＲ−ＴｕｒｎｉｎｇＲ（１０ｍｓ前値）
なお変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲの算出には、この他にも移動平均処理により求める方法などがある。

ステップ２２では、変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲが０以上（ΔＴｕｒｎｉｎｇＲ≧０）、すなわち曲線道路へ進入したか否かを判断する。これは道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲの変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲを用いることで、曲線道路への進入時と曲線道路から直線路への復帰時とで目標加減速度ゲインの設定を切り替えるためである。
変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲが０以上（ΔＴｕｒｎｉｎｇＲ≧０）である場合は、ステップ２３へ進み、図８に示すパターンＡ（実線）を用いて、道路曲率推定値に応じた目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを算出する。これにより図１０に示す通り、車両が曲線道路を走行している最中にドライバーがアクセルペダル１２を離した際に、強い減速が可能となる。

図１０は、本発明による曲線道路走行中におけるアクセル全閉時の挙動（実線）と、従来例による曲線道路走行中におけるアクセル全閉時の挙動（破線）とを示す図である。横軸は時間、縦軸は道路曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲ、道路曲率変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲ、目標車速ｔＶＳＰ、目標加速度ｔＡＣＣ及びアクセル開度ＡＰＯをそれぞれ示している。
図示のように、道路曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲにより車両が曲線道路を走行していると判断された場合は、従来例よりも減速度を大きくすることにより、アクセル操作のみで十分に減速をすることができる（図中の目標車速、目標加速度を参照）。

一方、図９のステップ２２にて変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲが０未満（ΔＴｕｒｎｉｎｇＲ＜０）、すなわち曲線道路から直線道路へ復帰している場合は、ステップ２４へ進み、パターンＢ（破線）を用いて目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを算出する。これにより曲線道路から直線道路へ戻ろうとする際は、進入時よりも減速時の補正値を小さくすることにより直線路復帰時の車速の落ち込みを少なくする。これについて図１１を用いて説明する。

図１１は、曲線道路への進入時と、曲線道路から直線道路への復帰時とで目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣの設定を切り替えることの効果を示す図である。
図中の実線で示された目標車速ｔＶＳＰ及び目標加速度ｔＡＣＣは、進入時と復帰時とで補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを切り替えない場合、すなわち、どちらも進入時の値を用いた場合（図８または図９のステップ２３にてパターンＡを用いた場合）を示している。

一方、破線で示された目標車速ｔＶＳＰ及び目標加速度ｔＡＣＣは、進入時と復帰時とで補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを切り替えた場合（図８または図９のステップ２４にてパターンＢを用いた場合）の値である。図に示されるように切り替えることにより、曲線道路からの復帰中の目標車速ｔＶＳＰの落ち込みを抑えることができる（ｔＢ＜ｔＡ）。

次に補正後目標加速度決定部３２３での補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉの算出について図１２のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ３１では、目標加速度ｔＡＣＣが０未満（ｔＡＣＣ＜０）であるか否かを判定する。目標加速度ｔＡＣＣが０未満（ｔＡＣＣ＜０）、すなわち減速中の場合は、ステップ３２へ進む。一方、目標加速度ｔＡＣＣが０以上（ｔＡＣＣ≧０）、すなわち加速中または一定速中の場合の場合は、後述するステップ３４へ進む。

ステップ３２では、道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲが曲線道路走行判定しきい値より大きいか否かを判定する。道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲがしきい値より大きい、すなわち曲線道路走行中と判定した場合は、ステップ３３へ進む。一方、道路曲率推定値ＴｕｒｎｉｎｇＲがしきい値以下、すなわちほぼ直線路を走行していると判定した場合は、ステップ３４へ進む。

ステップ３３では、目標加速度ｔＡＣＣに、図８のテーブルにより算出した目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを乗じて補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉ（＝ｔＡＣＣ×ＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣ）を決定する。これにより道路の曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲに応じて目標加速度ｔＡＣＣの補正値（目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣ）を変更する。

ステップ３４では、目標加速度ｔＡＣＣを補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉとする（ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉ＝ｔＡＣＣ）。
次に車速制御部４００の構成について図１３に基づいて説明する。
車速制御部４００は、位相補償器４１０、規範モデル４２０、フィードバック補償器４３０及び駆動トルク変換部４４０から構成されている。そして、位相補償器４１により構成されるフィードフォワード制御部（以下「Ｆ／Ｆ制御部」と称する）と、規範モデル４２０及びフィードバック補償器４３０により構成されるフィードバック制御部（以下「Ｆ／Ｂ制御部」と称する）とからなる２自由度制御系で構成されている。

車速制御部４００は、目標車速ｔＶＳＰを入力とし自車速ａＶＳＰを出力とした場合の伝達特性が図１３の規範モデル４２０の伝達特性となるようにＦ／Ｆ制御部及びＦ／Ｂ制御部により制御を行う。規範モデル４２０の伝達関数Ｇ_T（ｓ）は、次式で表される。

すなわち、規範モデル４２０の伝達特性Ｇ_T（ｓ）は時定数τ_Hの１次のローパスフィルタと無駄時間Ｌ_Vとからなる。ここでｓはラプラス演算子を表す。
制御対処の車両モデルは、駆動トルク指令値ｃＴＤＲを操作量とし、車速ａＶＳＰを制御量としてモデル化することによって、車両のパワートレインの挙動は図１４に示す簡易非線形モデルにて、次式で表される。

ここで、Ｍは車両質量、Ｒｔはタイヤ動半径、Ｌ_Pは無駄時間を表す。駆動トルク指令値を入力とし、車速を出力とする車両モデルは積分特性となる。但し、制御対象の特性にはパワートレイン系の遅れにより無駄時間も含まれることになり、使用するアクチュエータやエンジン１によって無駄時間Ｌ_Pは変化する。

再度図１３を参照して、Ｆ／Ｆ制御部（位相補償器４１０）は、目標車速ｔＶＳＰを入力とし実車速ａＶＳＰを出力とした場合の制御対象の応答性を、予め定めた一次遅れと無駄時間要素とを持つ所定の伝達特性Ｇ_T（ｓ）の特性に一致させることでＦ／Ｆ指令値を算出する。制御対象の無駄時間を無視して、規範モデル４２０の伝達特性Ｇ_T（ｓ）を時定数τ_Hの１次のローパスフィルタにおける特性とすると、次式で表される。

Ｆ／Ｂ制御部では、規範モデル４２０により、目標車速ｔＶＳＰを入力した場合の伝達関数Ｇ_T（ｓ）により規範応答Ｖ_refを算出する。この規範応答Ｖ_refと自車速ａＶＳＰとの差をフィードバック補償器４３０の入力とする。フィードバック補償器４３０は、乗算（比例ゲインＫ_p）及び積分（積分ゲインＫ_i）によりＦ／Ｂ指令値を算出する。

そしてＦ／Ｆ指令値及びＦ／Ｂ指令値の加算値を駆動トルク変換部４４０に入力する。Ｆ／Ｂ指令値により外乱やモデル化誤差による影響を抑える。フィードバック補償器４３０の一例として、比例ゲインＫ_p及び積分ゲインＫ_iからなるＰＩ補償器がある。
位相補償器（Ｆ／Ｆ制御部）４１０で算出されたＦ／Ｆ指令値に、Ｆ／Ｂ補償器４３０で算出されたＦ／Ｂ指令値を加えた値に対して駆動トルク変換部４４０にて車両質量Ｍ及びタイヤ動半径Ｒｔを掛け合わせ、駆動トルク指令値ｃＴＤＲを算出する。

次に図２の実変速比算出部５００は、自車速ａＶＳＰ及びエンジン回転数ａＮＥより、次式に従って実変速比ａＲＡＴＩＯを算出する。

なお、Ｇｆはファイナルギア比である。
次に駆動力分配部６００の構成について図１５に基づいて説明する。
駆動力分配部６００は、変速比指令値算出部６１０及びエンジントルク指令値算出部６２０から構成されている。

変速比指令値算出部６１０は、入力された車速ａＶＳＰ及び駆動トルク指令値ｃＴＤＲに基づいて変速比指令値ｃＲＡＴＩＯを算出する。変速比指令値ｃＲＡＴＩＯは、図１６に示すマップを用いて、駆動トルク指令値ｃＴＤＲ及び自車速ａＶＳＰから算出する。なお、図１６は無断変速機４を用いた場合のマップであり、車速が低い時に駆動トルクが大きくなれば変速比が増加し、駆動トルクが一定で車速が増加した場合には変速比が減少することを示している。

エンジントルク指令値算出部６２０は、入力された駆動トルク指令値ｃＴＤＲ及び実変速比ａＲＡＴＩＯに基づいて、次式によりエンジントルク指令値ｃＴＥを算出する。

このようにして算出された変速比指令値ｃＲＡＴＩＯは、前述の図２に示される通り、トランスミッションＥＣＵ３０に出力される。そしてエンジントルク指令値ｃＴＥは、エンジンＥＣＵ２０に出力される。これによりトルクを保ったまま、変速比及びスロットル開度を変更することができ、車両が曲線道路を走行している時にドライバーがアクセルペダル１２を離した際に、十分な減速が図れる。

本実施形態によれば、車両の運転状態に基づいて目標加速度ｔＡＣＣを設定する目標加速度設定手段３００，３１０と、目標加速度ｔＡＣＣに基づいて目標車速ｔＶＳＰを設定する目標車速設定手段３００，３３０と、車両が目標車速ｔＶＳＰに達するよう駆動トルクｃＴＤＲを設定して制御する駆動トルク制御手段２０，３０，４００，５００，６００と、を備える車両の車速制御装置であって、車両が曲線道路を走行する場合に、目標加速度ｔＡＣＣを補正する目標加速度補正手段３２０〜３２３を有する。このため車両が曲線道路を走行する場合に、曲線道路走行中に車速が高いと感じた場合には、アクセル操作のみで十分な減速度を得ることができる。

また本実施形態によれば、目標加速度補正手段３２０〜３２３は、道路の曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲに応じて目標加速度ｔＡＣＣの補正値（目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣ）を変更する（ステップ３２，３３）。このため、車両の旋回状態量（道路の曲率）に基づいて目標加速度（減速度）を設定することにより、車両が曲線道路を走行している間には、トルクを保ったまま、変速比及びスロットル開度を変更し、ドライバーがアクセルペダル１２を離したときには十分な減速ができる。一方、車両が曲線道路から直線路へ戻ろうとする際には、進入時よりも減速度の補正値を小さくすることにより直線復帰時の車速の落ち込みを少なくすることができる。

また本実施形態によれば、目標加速度補正手段３２０〜３２３は、道路の曲率ＴｕｒｎｉｎｇＲの変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲに応じて目標加速度ｔＡＣＣの補正値（目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣ）を変更する（ステップ２２，２３）。このため、変化量ΔＴｕｒｎｉｎｇＲが０以上の場合と０未満の場合とには、それぞれ異なる目標加速度補正ゲインＨｏｓｅｉＧａｉｎ＿ｔＡＣＣを用いて目標加速度ｔＡＣＣを補正し、補正後の目標加速度ｔＡＣＣ＿ｈｏｓｅｉを算出できる。

また本実施形態によれば、目標加速度補正手段３２０〜３２３は、車両が減速するように目標加速度を補正する。このため、車両が曲線道路を走行している間にアクセル操作のみで減速ができる。

本発明の実施形態に係る構成を示す図 本発明の実施形態に係る制御構成を示す図 制御開始判定部の動作（処理）を示すフローチャート 目標車速算出部の詳細な構成を示す図 目標加速度算出マップ 積分処理部の処理を示すフローチャート 目標加速度補正処理部の構成を示す図 目標加速度補正ゲイン算出テーブル 目標加速度補正ゲイン部の処理を示すフローチャート 本発明及び従来例による曲線道路走行中におけるアクセル全閉時の挙動（破線）を示す図 曲線道路への進入時と復帰時とに目標加速度補正ゲインの設定を切り替えた場合を示す図 補正後目標加速度決定部の処理を示すフローチャート 車両制御部の構成を示す図 車両モデルの構成を示す図 駆動力分配部の構成を示す図 変速比指令値を算出するマップ

符号の説明

２ エンジン回転センサ
３ スロットルＡＣＴＲ
１３ アクセル開度センサ
１４ 車速センサ
１５ 制御開始ＳＷ
１６ ブレーキＳＷ
２０ エンジンＥＣＵ
３０ トランスミッションＥＣＵ
１００ 車速制御ＥＣＵ
２００ 制御開始判定部
３００ 目標車速算出部
３１０ 目標加速度決定部
３２０ 目標加速度補正処理部
３２１ 道路曲率推定部
３２２ 目標加速度補正ゲイン算出部
３２３ 補正後目標加速度決定部
３３０ 積分処理部
４００ 車速制御部
４１０ 位相補償器
４２０ 規範モデル
４３０ フィードバック補償器
４４０ 駆動トルク変換部
５００ 実変速比算出部
６００ 駆動力分配部
６１０ 変速比指令値算出部
６２０ エンジントルク指令値算出部

Claims (4)

1. 車両の運転状態に基づいて目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、前記目標加速度に基づいて目標車速を設定する目標車速設定手段と、前記車両が前記目標車速に達するよう駆動トルクを設定して制御する駆動トルク制御手段と、を備える車両の速度制御装置であって、
   車両が曲線道路を走行する場合に、前記目標加速度を補正する目標加速度補正手段を有することを特徴とする車両の速度制御装置。
2. 前記目標加速度補正手段は、道路の曲率に応じて目標加速度の補正値を変更することを特徴とする請求項１記載の車両の速度御装置。
3. 前記目標加速度補正手段は、道路の曲率の変化量に応じて目標加速度の補正値を変更することを特徴とする請求項１記載の車両の速度制御装置。
4. 前記目標加速度補正手段は、車両が減速するように目標加速度を補正することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両の速度制御装置。

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