JP2005170152A - 減速制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 自車両前方にカーブがあることを検出したときには、そのカーブ曲率に応じて目標横加速度補正量Ygrと補正対象区間長Lh*を設定し、カーブ出口から補正対象区間長Lh*だけ手前の地点までを補正対象区間LHとする(ステップS31からステップS34)。そして、この補正対象区間LHを自車両が走行している間、横加速度制限値Yg*の基準となる目標横加速度Ygaを、目標横加速度補正量Ygrを最大として徐々に増加させ、減速制御が行われにくくなる方向に補正する(ステップS35からステップS44)。したがって補正対象区間LHでは、減速制御による減速量が低減されるから、すなわちカーブ出口手前でのスムーズな加速を実現することが可能となる。
【選択図】 図6
Description
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題点に着目してなされたものであり、カーブ等の旋回走行時における減速制御において、ドライバに違和感を与えることなく減速制御を行うことの可能な減速制御装置を提供することを目的としている。
まず、第1の実施の形態を説明する。
図1は、本発明における減速制御装置を適用した車両概略構成図である。
図中、1は、制動流体圧制御ユニットであって、各車輪2FL〜2RRの図示しない各ホイールシリンダに供給される制動流体圧を制御するようになっている。つまり、通常は、ドライバによるブレーキペダルの踏込み量に応じて、マスタシリンダで昇圧された制動流体圧が各ホイールシリンダに供給されるようになっているが、マスタシリンダと各ホイールシリンダとの間に介挿された制動流体圧制御ユニット1によって、ブレーキペダルの操作とは別に各ホイールシリンダへの制動流体圧を制御するようになっている。
この制動流体圧制御ユニット1は、後述する減速制御コントローラ10からの制動流体圧指令値に応じて各ホイールシリンダの制動流体圧を制御するようになっている。
また、この車両には、図示しないスロットルバルブのスロットル開度を制御可能なエンジンスロットル制御ユニット3が設けられており、このエンジンスロットル制御ユニット3は、単独で、スロットル開度を制御可能であるが、前述した減速制御コントローラ10からのスロットル開度指令値が入力されたときには、そのスロットル開度指令値に応じてスロットル開度を制御する。
図2は、減速制御コントローラ10の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、減速制御コントローラ10は、操舵角センサ12からの操舵角δ、車輪速センサ13FL〜13RRからの車輪速VwFL〜VwRR、及びヨーレートセンサ11からのヨーレートφ′に基づいて、演算処理に用いるヨーレート(ヨーレートセレクト値φ*)を算出するヨーレート算出部21、このヨーレート算出部21で算出した演算用のヨーレートφ*、後述の横加速度制限値Yg*及び路面摩擦係数等に基づいて目標車速V*を算出する目標車速算出部22と、目標車速算出部22で算出した目標車速V*に基づいて目標減速度Xg*を算出する目標減速度算出部23と、この目標減速度算出部23で算出した目標減速度Xg*を実現するように制動流体圧制御ユニット1、エンジンスロットル制御ユニット3を駆動制御する減速制御部24とを備えている。
この演算用のヨーレートの算出は、図2のヨーレート算出部21で行われる。このヨーレート算出部21は、図4に示すように、操舵角δ及び車輪速Vwi(i=FL〜RR)に基づいてヨーレートを推定するヨーレート推定部31と、ヨーレートセンサ11で検出したヨーレートφ′とヨーレート推定部31で推定したヨーレート推定値との何れか大きい方を選択するヨーレート選択部32とを備えている。
次いで、ステップS3に移行し、横加速度制限値Yg*を、次式(1)に基づいて算出する。なお、式(1)中のYgaは目標横加速度であって、例えば0.45〔G〕程度に設定される。この横加速度制限値Yg*は、車両が、カーブ内をスピン、ドリフトアウト又は横転等が発生することなく走行し得る、目標横加速度の限界値である。
Yg*=Yga+Yge ……(1)
この目標車速V*は、ステップS1の演算過程で算出したヨーレートセレクト値φ*、ステップS3で算出した横加速度制限値Yg*及び路面摩擦係数の推定値μに基づいて次式(2)にしたがって算出する。
V*=(μ×Yg*)/φ* ……(2)
なお、前記路面摩擦係数の推定値μは公知の手順で算出するようにしてもよく、また、路面摩擦係数を検出するセンサを設け、このセンサ出力を用いるようにしてもよい。
つまり、目標車速V*は、路面摩擦係数μが低いほど小さな値となって、制御介入がしやすい傾向となり、同様に横加速度制限値Yg*が小さいほど制御介入がしやすい傾向となり、また、ヨーレートセレクト値φ*が大きいほど制御介入がしやすい傾向となるように設定される。
具体的には、ステップS1で算出した自車両の走行速度Vと、ステップS4で算出した目標車速V*との差である車速偏差ΔVに基づいて次式(3)から算出する。
Xg*=K×ΔV/Δt ……(3)
なお、式(2)において、Kは予め設定したゲイン、Δtは、予め設定した所定時間であって、車速偏差ΔVを零とするまでの所要時間である。
なお、ここでは、車速偏差ΔVに基づいて目標減速度Xg*を算出するようにした場合について説明したが、車速偏差ΔVの差分値を考慮して、次式(4)から目標減速度Xg*を設定するようにしてもよい。
Xg*=(K1×ΔV+K2×dΔV)/Δt ……(4)
このように車速偏差ΔVの差分値を考慮することにより、例えば、比較的早い速度で操舵を行った場合には、ヨーレートセレクト値φ*の変化量に対する目標減速度Xg*の増加量も多くなる。よって、例えばドライバが速い操舵操作を行った場合、目標減速度がそれに応じて即座に反応して、瞬時に増加するようになる。この結果、ドライバの操舵操作に応じてすばやく減速制御を行うことができる。
具体的には、図5のフローチャートに示すように、まず、ステップS11で、アクセルセンサ14からのアクセルペダルの踏込み量θthに基づいてこれに対応するスロットル開度Accを算出する。
そして、ステップS12で目標減速度Xg*が減速側であると判断されるときにはステップS13に移行し、減速制御フラグFを“ON”に設定した後、ステップS14に移行する。このステップS14では、ステップS11で算出したアクセルペダルの操作量θthに応じたスロットル開度Accが、しきい値Aαよりも小さいかどうかを判定し(Acc<Aα)、スロットル開度Accがしきい値Aαよりも小さく、ドライバがアクセルペダルを操作していないとみなすことが可能な場合にはステップS15に移行し、減速制御を行う。つまり、前記目標減速度Xg*を達成し得る制動力を発生するよう前記制動流体圧制御ユニット1に対して制動力を増大させる制御信号を出力すると共に、エンジンスロットル制御ユニット3に対し、エンジンスロットル開度を全閉状態とさせる制御信号を出力する。
一方、前記ステップS21で、減圧制御フラグFが“ON”でない場合にはステップS25に移行し、減圧制御フラグFを“OFF”に維持する。
つまり、車両がカーブ等を旋回走行することで目標減速度Xg*が零よりも大きくなると(Xg*>0)、目標減速度Xg*になるように減速制御が行われる。このとき、ドライバのアクセルペダル操作によってスロットル開度Accがしきい値Aαよりも大きい場合には、このとき、減速制御により制動流体圧を増圧制御している場合には、各ホイールシリンダへの制動流体圧は減圧方向に制御され最終的には零となるように制御される。つまり、減速制御により制動流体圧が制御されていない状態となる。また、エンジンスロットル開度の制御が行われ、スロットル開度を制御することのみによって目標減速度Xg*を達成するよう制御が行われる。
そして、車両がカーブを抜ける等して目標減速度Xg*が零よりも小さくなると、増圧制御中の制動流体圧は減圧方向に制御され、また、制御中のスロットル開度は、ドライバのアクセルペダル操作量に応じたスロットル開度Accとなるように制御される。そして、実際のスロットル開度がスロットル開度Accと一致したとき減速制御が終了される。
図6は、横加速度補正値算出処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップS31で、ナビゲーション装置6からのナビゲーション情報に基づいて自車両位置を特定し、次に、ステップS32に移行してナビゲーション装置6から自車両位置周辺の地図データを読み込む。
次いで、ステップS33に移行し、ステップS32で読み出した地図データに基づき、自車両前方のカーブに関する情報を抽出する。
前記カーブに関する情報としては、カーブの入口及び出口の位置、カーブの長さ、カーブ中の曲率等を検出する。これら情報は、地図データから予測される例えば図7に示すような自車両前方のカーブ形状に基づいて特定するようにすればよい。
具体的には、前記目標横加速度補正量Ygrは、図8の制御マップに示すように、カーブの曲率が大きいほど、つまり緩いカーブであるときほど目標横加速度補正量Ygrが大きな値となるように設定する。つまり、緩いカーブであるときほど、より減速制御が介入されにくくなる傾向となるように補正することによって、緩いカーブであるときほどカーブ出口に向けて走行速度をより素早く立ち上げることができるようにしている。
また、前記補正対象区間LHは、カーブ曲率に応じた補正区間長Lh*を設定し、これに基づいて特定する。前記補正区間長Lh*は、図9の制御マップにしたがって設定し、カーブの曲率が大きいほど、つまり緩いカーブであるときほど補正区間長Lh*が増加するように設定される。つまり、緩いカーブであるときほどカーブ出口に向けてより手前の地点から補正が開始されることになってより早いタイミングで減速制御が低減されることになるから、より速やかに走行速度を立ち上げることができる。
また、前記カーブ曲率が予め設定したしきい値以上であってカーブではないと判断されるときには、前記目標横加速度補正量Ygr及び前記補正区間長Lh*は共に零に設定する。
このようにして、目標横加速度補正量Ygr及び補正対象区間LHを設定したならば、ステップS35に移行し、ステップS31で検出した自車両の現在位置に基づいて、自車両が補正対象区間LHを走行しているかどうかを判定する。
次いで、ステップS38に移行し、補正対象区間フラグFoutが“ON”である場合にはステップS39に移行し、補正対象区間フラグFoutが“OFF”である場合にはステップS40に移行する。
そして、ステップS41に移行し、横加速度補正値Ygeが零より小さい場合にはステップS42に移行して横加速度補正値Ygeを零に設定し、横加速度補正値Ygeが零より小さくない場合にはステップS43に移行する。そして、横加速度補正値Ygeが基準値Eより大きいときにはステップS44に移行して基準値Eを横加速度補正値Ygeし、ステップS43で横加速度補正値Ygeが基準値E以下である場合にはそのまま処理を終了する。
そして、このようにして設定された横加速度補正値Ygeに基づいて、前記(1)式から横加速度制限値Yg*を設定する。
減圧制御コントローラ10は、前記ナビゲーション装置6からのナビゲーション情報に基づいて自車両の現在位置や自車両前方のカーブの存在等の検出を行う(図6のステップS31〜S33)。
そして、自車両前方にカーブが存在しない場合には、目標横加速度補正量Ygr及び補正区間長Lh*としてそれぞれ零が設定されるから、補正対象区間フラグFoutは“OFF”に設定される(ステップS37)。そして、ステップS40の処理で横加速度補正値Ygeのカウントダウンが行われるが、このとき横加速度補正値Ygeの初期値は零に設定されているから、横加速度補正値Ygeは零を維持する。したがって、横加速度制限値Yg*=Ygaとなって、目標横加速度Ygaの補正は行われない。
そして、自車両が補正対象区間LHに達しない間は、横加速度補正値Ygeは零に維持されるため、横加速度制限値Yg*として目標横加速度Ygaが設定されることになり、自車両を、現時点での自車両のヨーレートφ′に応じた安全走行可能な目標車速V*で走行するよう減速制御が行われることから、自車両がこの目標車速V*よりも低速で走行している場合には減速させる必要がないため減速制御は行われないが、目標車速V*よりも高速で走行している場合には目標車速V*まで減速制御されることになり、カーブ路での安全走行が確保されることになる。
この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、前記図6のステップS34の処理で設定される補正区間長Lh*の設定方法が異なること以外は、上記第1の実施の形態と同様であるので、同一部の詳細な説明は省略する。
この第2の実施の形態では、前記補正区間長を図10のフローチャートに基づいて設定する。
すなわち、まず、ステップS51で、ナビゲーション情報に基づいて抽出したカーブ情報に基づいて、上記第1の実施の形態と同様に図9に示す制御マップにしたがって、補正区間長Lh*を曲率に応じて設定する。
また、前記ステップS52で、カーブ長Lcがしきい値Lth以下である場合には、ステップS56に移行し、補正区間はなしと判断し補正区間長決定値Lhsを零とする。
そして、このようにして設定した補正区間長決定値Lhsに基づいて、補正対象区間LHを設定し、つまり、カーブ出口から、補正区間長決定値Lhsだけ手前の地点までを、補正対象区間LHとする。
例えば、図12に示すように、補正対象区間LHの開始地点からカーブ出口に近づくにしたがって、横加速度補正値Ygeをカーブ曲率に応じた補正値Ygrまで増加させるようにしてもよい。なお、図12において、横軸は補正対象区間LHの開始地点からカーブ出口までの距離、縦軸は横加速度補正値Ygeであって、カーブ出口に近づくほど、これに比例して横加速度補正値Ygeが増加するように設定される。
この第3の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、図3のステップS3で実行される横加速度制限値算出処理の処理手順が異なること以外は同様であるので、同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
この第3の実施の形態における横加速度制限値算出処理では、図13に示すように、上記第1の実施の形態と同様に、ステップS31からステップS33の処理を実行し、自車両位置を検出し、地図データを読み込み、これに基づきカーブ情報を獲得する。
次いでステップS62に移行し、ステップS61で検出したカーブ曲率に基づいて曲率が変化する変曲点が存在するかどうかを判定する。そして、変曲点がない場合、つまりカーブ曲率が一定である場合には、ステップS63に移行し、上記第1の実施の形態と同様に、カーブ曲率Rに基づいて前記図8及び図9の制御マップから目標横加速度補正量Ygr及び補正区間長Lh*を特定し、これに基づいて補正対象区間LHを設定する。
一方、前記ステップS64の処理で、カーブ出口側の曲率R2の方がカーブ出口からより遠い側の曲率R1よりも大きく、カーブ出口で曲率が緩やかになっている場合には、ステップS64からステップS68に移行し、変曲点前後の双方の曲率R1、R2のそれぞれについて、前記図8及び図9の制御マップから目標横加速度補正量Ygr(R1)、Ygr(R2)、補正区間長Lh*(R1)、Lh*(R2)を設定する。そして、ステップS69に移行し、横加速度補正値Ygeの段階更新処理を行う。具体的には、図14に示すように、前記変曲点を基準としてカーブ出口とは反対側の曲率R1を有するカーブ部分については、変曲点から補正区間長Lh*(R1)だけ手前の地点までを補正対象区間LH(R1)として設定し、カーブ出口側の曲率R2を有するカーブ部分についてはカーブ出口から補正区間長Lh*(R2)だけ手前の地点までを補正対象区間LH(R2)として設定する。
したがって、図15(a)の場合には、目標横加速度Ygaの補正は行われないから、カーブ出口付近においても十分な減速制御が行われることになって、カーブ出口付近のより急なカーブ区間における、安全速度への減速制御を優先することができ、より安全性を向上させることができる。
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。
この第4の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、減速制御コントローラ10で行われる演算処理の処理手順が一部異なること以外は同様であるので同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
Yg*=Yga+Yge+Ygs ……(5)
前述のステップS2aにおける走行環境補正値Ygsの算出は、図17に示すフローチャートに基づいて行う。
すなわち、まず、ステップS71で、ナビゲーション装置6からのナビゲーション情報に基づいてカーブ出口先の走行環境情報を獲得する。例えば、カーブ出口先の走行環境が、新たなカーブが存在する状態であるか、渋滞の末尾があるか、高速道路の本線であるか、また、一時停止が指示されているか、信号機があるか、料金所があるか、工事等が行われているか等といった、道路形状に関する情報や、交通状況に関する情報、登り勾配下り勾配があるか、等を獲得する。
Ygs=−Ygr(Rn)×Kn(dn) ……(6)
なお、(6)式中のYgr(Rn)は、次のカーブの曲率に基づいて前記図8の制御マップから求められる目標横加速度補正量Ygr、Kn(dn)は、カーブ出口から次のカーブ入口までの距離であるカーブ間隔をdnとしたとき、このカーブ間隔dnに応じて、図18の制御マップから設定される横加速度補正係数Kn(dn)である。
一方、前記ステップS72で減速要因がない場合にはステップS74に移行し、例えば、カーブ出口先に、高速道路の本線や、登り勾配等のように大きな加速力が必要とされる加速要因がある場合には、ステップS74からステップS75に移行し、標加速度補正値Ygeを、減速制御による制御介入が行われにくくなる方向に補正するための走行環境補正量Ygsを設定する。つまり横加速度補正値Ygeを増加させる方向に補正するための走行環境補正値Ygsを設定する。
そして、加速要因がない場合には、ステップS74からステップS76に移行し、走行環境補正値Ygs=0とする。つまり走行環境に応じて横加速度補正値Ygeに対する補正は行わない。
また、上記各実施の形態においては、横加速度制限値Yg*を補正するようにした場合について説明したが、この横加速度制限値Yg*に基づいて算出される目標車速V*を補正するようにしてもよく、また、目標減速度Xg*を補正するようにしてもよい。
なお、上記各実施の形態において、ナビゲーション装置6が走行環境情報獲得手段に対応し、図3、図16の減速制御コントローラ10で実行される演算処理が制御量減少手段に対応し、補正区間長Lh*又はLhsが制御量減少区間長に対応し、補正区間LHが制御量減少区間に対応している。
2FL〜2RR 車輪
3 エンジンスロットル制御ユニット
6 ナビゲーション装置
10 減速制御コントローラ
11 ヨーレートセンサ
12 操舵角センサ
13FL〜13RR 車輪速度センサ
14 アクセルセンサ
Claims (15)
- 車両の旋回走行状況に応じて減速制御を行う減速制御装置において、
自車両前方の走行環境に関する情報及び自車両の位置情報を獲得し、これら情報に基づき自車両がカーブ出口手前を走行していると判定されるときには、前記減速制御の制御量を減少させるようになっていることを特徴とする減速制御装置。 - 車両の旋回走行状況に応じて減速制御を行う減速制御装置において、
自車両前方の走行環境に関する情報及び自車両の位置情報を獲得する走行環境情報獲得手段と、
当該走行環境情報獲得手段で獲得した走行環境情報に基づき、自車両がカーブ出口手前を走行していると判定されるときには、前記減速制御の制御量を減少させる制御量減少手段と、を備えることを特徴とする減速制御装置。 - 前記制御量減少手段は、前記カーブ出口から予め設定した制御量減少区間長だけ手前の制御量減少区間で前記減速制御の制限量を減少させるようになっていることを特徴とする請求項2記載の減速制御装置。
- 前記走行環境情報は、前記カーブのカーブ曲率に関する情報を含み、
前記制御量減少手段は、前記カーブ曲率に応じて前記制御量減少区間長を設定するようになっていることを特徴とする請求項3記載の減速制御装置。 - 前記走行環境情報は、前記カーブのカーブ区間に関する情報を含み、
前記制御量減少手段は、前記カーブ区間の長さに応じて前記制御量減少区間長を設定するようになっていることを特徴とする請求項3又は4記載の減速制御装置。 - 前記走行環境情報は、前記カーブのカーブ曲率に関する情報を含み、
前記制御量減少手段は、前記カーブ曲率に応じて前記減速制御の制御量の減少度合を設定するようになっていることを特徴とする請求項3から5のいずれか1項記載の減速制御装置。 - 前記制御量減少手段は、前記カーブ曲率がカーブ途中で小さくなるときには、前記減速制御の制御量の減少度合を小さくするようになっていることを特徴とする請求項6記載の減速制御装置。
- 前記制御量減少手段は、前記カーブ曲率がカーブ途中で大きくなる変曲点を有するときには、前記変曲点よりもカーブ出口側の区間で、前記減速制御の制御量の減少度合をより大きくするようになっていることを特徴とする請求項6記載の減速制御装置。
- 前記走行環境情報は、前記カーブ出口よりも先の走行路環境を含み、
前記制御量減少手段は、前記カーブ出口先の走行路環境に応じて前記減速制御の制御量を減少させるようになっていることを特徴とする請求項2から8のいずれか1項に記載の減速制御装置。 - 前記制御量減少手段は、前記カーブ出口先の走行路環境に基づき、前記カーブ出口先が走行速度の減速が要求される走行路環境であると予測される場合には、前記減速制御の制御量の減少度合をより小さくするようになっていることを特徴とする請求項9記載の減速制御装置。
- 前記減速が要求される走行路環境とは、新たなカーブがあるとき、信号機があるとき、一時停止指示があるとき、料金所があるとき、道路渋滞があるとき、道路工事が行われているとき、の少なくともいずれか1つであることを特徴とする請求項10記載の減速制御装置。
- 前記制御量減少手段は、前記カーブ出口先の走行路環境に基づき、前記カーブ出口先が走行速度の加速が要求される走行路環境であると予測される場合には、前記減速制御の制御量の減少度合をより大きくするようになっていることを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の減速制御装置。
- 前記加速が要求される走行路環境とは、高速道路の本線であるとき、登り勾配であるとき、の少なくともいずれか1つであることを特徴とする請求項12記載の減速制御装置。
- 前記制御量減少手段は、前記減速制御の制御量の減少度合が大きいときほど、前記制御量減少区間長が長くなるようにすることを特徴とする請求項3から13のいずれか1項に記載の減速制御装置。
- 車両が所定の目標横加速度又は所定の目標車速で旋回走行するように前記減速制御を行うようにした減速制御装置であって、
前記制御量減少手段は、前記減速制御の制御量の減少度合が大きいときほど前記目標横加速度又は前記目標車速をより大きくなる方向に補正するようになっていることを特徴とする請求項2から14のいずれか1項に記載の減速制御装置。
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