JP2007139090A - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の走行環境又は走行状態に基づいて、運転者による減速意図(S12)に応答して、車両の走行状態が適切になるように変速機を相対的に低速用の目標変速段(S4)に変速する車両用走行制御装置であって、前記目標変速段に変速したときの車両の駆動力の状態(S9、S10)に基づいて、前記目標変速段への変速を許可するか否かを判定する。前記目標変速段に変速したときの状態において、運転者の加速操作に対して予想される加速度又は駆動力が予め設定された所定値以下である場合(ステップS9−Y)に、前記目標変速段への変速を許可する。
【選択図】 図1
Description
図1から図6を参照して、第1実施形態に係る車両用走行制御装置について説明する。
(1)変速後の所定アクセル開度での加速抵抗(加速度)
(2)走行抵抗と釣り合うためのアクセル開度
(3)変速後の所定アクセル開度でのエンジン回転数
まず、図1のステップS1に示すように、制御回路130では、車間距離計測部100から入力した車間距離を示す信号に基づいて、前方車両が有るか否か、即ち、自車と前方の車両との車間距離が予め設定された所定値以下であるか否かが判定される。ここで、車間距離が所定値以下である前方の車両とは、自車が追従制御中の対象の車両であってもよいし、追従制御中ではないが一時的に車間距離が所定値以下になったものであってもよい。
ステップS2では、車間距離計測部100により、自車と前方の車両との車間距離が計測され、その計測結果を示す信号が制御回路130に出力される。ステップS2の次にステップS3が行われる。
ステップS3では、制御回路130により、ダウンシフト(減速制御)の必要性があるか否かが判定される。制御回路130は、上記ステップS2で得られた車間距離情報に基づき、衝突時間又は車間時間が予め設定された設定値以下であるか否かを判定し、その判定の結果、衝突時間又は車間時間が設定値以下である場合には、ダウンシフトの必要性があると判定する。ステップS3の判定の結果、ダウンシフトの必要性があると判定された場合には、ステップS4に進み、そうではないと判定された場合には、本制御フローはリターンされる。
ステップS4では、制御回路130により、車間時間及び相対車速に基づいて、変速制御による目標変速段(ダウンシフト先としての変速段)が算出される。ステップS4において、変速段は、予めROM133に記憶された、車間時間・相対車速による目標変速段決定マップ(図3)を参照して求められる。図3に示すように、目標変速段は、自車と前方車両との相対車速[km/h]と車間時間[sec]に基づいて求められる。
変速段目標減速度は、自動変速機10の変速制御により得ようとするエンジンブレーキ力(減速加速度)に対応したものである。変速段目標減速度は、後述する目標減速度以下の値として設定される。変速段目標減速度の求め方としては、以下の3つの方法が考えられる。
まず、図4の目標減速度マップにより目標減速度を求め、その求めた目標減速度に、0よりも大きく1以下の係数を乗算した値として、変速段目標減速度を設定する。
予めROM133に、変速段目標減速度マップ(図5)が登録されている。図5の変速段目標減速度マップが参照されて、変速段目標減速度が求められる。図5に示すように、変速段目標減速度は、図4の目標減速度と同様に、自車と前方車両との相対車速[km/h]と車間時間[sec]に基づいて求められる。例えば、上記例の場合と同様に、相対車速が−40[km/h]であって、車間時間が1.0[sec]である場合には、−0.15Gが変速段目標減速度として求められる。図4及び図5から明らかなように、相対車速が大きく急激に接近する場合、車間時間が短い場合、あるいは車間距離が短い場合は、早期に車間距離を適正な状態にする必要があるため、減速度をより大きくする必要がある。また、このことから、上記の状況ではより低速段が選択されることになる。
まず、本制御開始前の自動変速機10の現状のギヤ段のアクセルOFF時のエンジンブレーキ力(減速G)を求める(以下、変速前減速度と称する)。予めROM133に各ギヤ段減速度マップ(図6)が登録されている。図6の各ギヤ段減速度マップが参照されて、変速前減速度が求められる。図6に示すように、変速前減速度は、ギヤ段と自動変速機10の出力軸120cの回転数NOに基づいて求められる。例えば、現状ギヤ段が5速で出力回転数が1000[rpm]であるときには、変速前減速度は−0.04Gである。
変速段目標減速度=(目標減速度−変速前減速度)×係数+変速前減速度
上記式において、係数は0より大きく1以下の値である。
ステップS5では、制御回路130により、上記ステップS4で求められた目標変速段にダウンシフトされた場合のタービン回転数Nt1が算出される。
ステップS5の次に、ステップS6が行われる。
ステップS6では、制御回路130により、現在の車速、道路勾配での走行抵抗Fr1を下記式により算出する。
Fr1=空気抵抗+転がり抵抗(引きずりを含む)+勾配抵抗+コーナ−リング抵抗(+ブレーキ抵抗) ‥‥式1
ステップS6の次に、ステップS7が行われる。
ステップS7では、制御回路130により、上記ステップS4で求められた目標変速段でアクセル開度PA1のときのエンジン回転数Ne1、予想加速度α1を算出する。
α1=(Fdrv−Fr1)/等価慣性重量 ‥‥式2
Fdrv=エンジントルク×トルクコンバータトルク比×ギヤ比×デフ比×トランスミッション効率×デフ効率/タイヤ半径 ‥‥式3
また、Fdrvは車両の駆動力である。
アクセル開度とスロットル開度の関係は予めマップに登録されており、同様に、トルクコンバータ速度比とトルク比の関係、スロットル開度とエンジン回転数から求められるエンジントルクの関係も、予めマップに登録されている。
コンバータ特性からエンジントルク=容量係数×エンジン回転数2より、
(スロットル開度、エンジン回転数)→エンジントルクの関係を以下のように変換できる。
(スロットル開度、エンジン回転数)→トルクコンバータ速度比
(スロットル開度、エンジン回転数)→タービン回転数
(スロットル開度、タービン回転数)→エンジン回転数
上記のスロットル開度とタービン回転数から求められるエンジン回転数の関係を予めマップに登録しておく。
ステップS8では、制御回路130により、上記ステップS4で求められた目標変速段において上記ステップS5で求めたタービン回転数Nt1で上記走行抵抗Fr1と釣り合うときのエンジン回転数Ne2、アクセル開度PA2を算出する。
Fdrv=Fr1より、
エンジントルク×トルクコンバータトルク比=Fr1/ギヤ比/デフ比/トランスミッション効率/デフ効率×タイヤ半径 ‥‥式4
(エンジン回転数、タービン回転数)→スロットル開度となる。
このエンジン回転数とタービン回転数から求められるスロットル開度の関係を予めマップに登録しておく。
ステップS9では、制御回路130により、上記ステップS7により算出された予想加速度α1と、予め設定された所定値とが比較され、予想加速度α1が所定値以下であるか否かが判定される。その判定の結果、予想加速度α1が所定値以下である場合(ステップS9−Y)には、ステップS10に進み、そうでない場合(ステップS9−N)には、本制御フローはリターンされる。
ステップS10では、制御回路130により、上記ステップS8により算出されたアクセル開度PA2と、予め設定された所定値とが比較され、アクセル開度PA2が所定値以下であるか否かが判定される。その判定の結果、アクセル開度PA2が所定値以下である場合(ステップS10−Y)には、ステップS11に進み、そうでない場合(ステップS10−N)には、本制御フローはリターンされる。
ステップS11では、制御回路130により、上記ステップS7により算出されたエンジン回転数Ne1と、上記ステップS8により算出されたエンジン回転数Ne2と、予め設定された所定値とが比較され、エンジン回転数Ne1及びNe2の両方が所定値以下であるか否かが判定される。その判定の結果、エンジン回転数Ne1及びNe2の両方が所定値以下である場合(ステップS11−Y)には、ステップS12に進み、そうでない場合(ステップS11−N)には、本制御フローはリターンされる。
ステップS12では、制御回路130により、スロットル開度センサ114からの信号に基づいて、アクセルがOFF(アイドル接点ON)の状態か否かが判定される。ステップS12では、運転者による減速意図が確認され、減速制御の開始トリガとされる。ステップS12の結果、アクセルがOFFの状態であると判定されれば、ステップS13に進む。一方、アクセルがOFFの状態であると判定されなければ、本制御フローはリターンされる。
ステップS13では、制御回路130により、変速制御が開始される。即ち、ステップS4で決定された目標変速段に変速制御される。それに伴い、エンジンブレーキ力が増加する。ステップS13の次に、本制御フローはリターンされる。
次に、図9から図13を参照して、変速点制御の一例として、先方のコーナーRに基づく変速点制御が行われる場合の最適な目標変速段の決定方法について説明する。
図9のステップS15では、制御回路130により、スロットル開度センサ114からの信号に基づいて、アクセルがOFFの状態(全閉)か否かが判定される。ステップS15の結果、アクセルがOFFの状態であると判定されれば、ステップS20に進む。アクセルが全閉である場合(ステップS15−Y)に、運転者に減速の意図があると判断されて、本実施形態の減速制御が行われる。一方、アクセルがOFFの状態であると判定されなければ、本制御フローはリターンされる。上記のように、図10では、符号Aの位置(時点)にてアクセル開度301がゼロ(全閉)とされている。
ステップS20では、制御回路130により、必要減速度が計算により求められる。必要減速度は、先方のコーナーを予め設定された所望の旋回Gで旋回するために(所望の車速でコーナーに進入するために)必要とされる減速度である。図10において、必要減速度は、符号401で示されている。
ステップS30では、制御回路130により、例えば制御実施境界線Lに基づいて、本制御の要否が判定される。その判定では、図10において、現在の車速とコーナー402の入口403までの距離との関係で、制御実施境界線Lよりも上方に位置すれば、本制御が必要と判定され、制御実施境界線Lよりも下方に位置すれば、本制御は不要と判定される。ステップS30の判定の結果、本制御が必要と判定された場合には、ステップS40に進み、本制御が不要と判定された場合には、本制御フローはリターンされる。
ステップS40では、制御回路130により、自動変速機10による目標減速度(以下、変速段目標減速度)が求められ、その変速段目標減速度に基づいて、自動変速機10の変速制御(シフトダウン)に際しての目標減速度が算出される。以下、このステップS40の内容を(1)、(2)に項分けして説明する。
変速段目標減速度は、自動変速機10の変速制御により得ようとするエンジンブレーキ力(減速加速度)に対応したものである。変速段目標減速度は、必要減速度401以下の値として設定される。
変速段目標減速度の求め方としては、以下の3つの方法が考えられる。
変速段目標減速度は、ステップS20において求めた必要減速度401に、0よりも大きく1以下の係数を乗算した値として設定する。例えば、必要減速度401が−0.20Gである場合には、例えば0.5の係数を乗算してなる値である、−0.10Gが変速段目標減速度として設定されることができる。
まず、自動変速機10の現状の変速段のアクセルOFF時のエンジンブレーキ力(減速G)を求める(以下、現状変速段減速度と称する)。図6の上記各ギヤ段減速度マップが参照されて、現状変速段減速度(減速加速度)が求められる。図6に示すように、現状変速段減速度は、変速段と自動変速機10の出力軸120cの回転数NOに基づいて求められる。例えば、現状変速段が5速で出力回転数が1000[rpm]であるときには、現状変速段減速度は−0.04Gである。
変速段目標減速度=(必要減速度−現状変速段減速度)×係数+現状変速段減速度
上記式において、係数は0より大きく1以下の値である。
40 エンジン
90 加速度センサ
95 ナビゲーションシステム装置
100 車間距離計測部
114 スロットル開度センサ
116 エンジン回転数センサ
118 道路勾配計測・推定部
122 車速センサ
123 シフトポジションセンサ
130 制御回路
131 CPU
133 ROM
Claims (7)
- 車両の走行環境又は走行状態に基づいて、運転者による減速意図に応答して、車両の走行状態が適切になるように変速機を相対的に低速用の目標変速段又は目標変速比に変速する車両用走行制御装置であって、
前記目標変速段又は目標変速比に変速したときの車両の駆動力の状態に基づいて、前記目標変速段又は目標変速比への変速を許可するか否かを判定する
ことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1記載の車両用走行制御装置において、
前記目標変速段又は目標変速比に変速したときの状態において、運転者の加速操作に対して予想される加速度又は駆動力が予め設定された所定値以下である場合に、前記目標変速段又は目標変速比への変速を許可する
ことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1又は2に記載の車両用走行制御装置において、
前記目標変速段又は目標変速比に変速したときの状態において、車両が加速するために必要となるアクセル開度が予め設定された所定値以下である場合に、前記目標変速段又は目標変速比への変速を許可する
ことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置において、
更に、
車速、及び前記目標変速段又は目標変速比に変速されたときのエンジン回転数の少なくともいずれか一方に基づいて、前記目標変速段又は目標変速比への変速を許可するか否かを判定する
ことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置において、
更に、
前記目標変速段又は目標変速比に変速したときの状態において車両が加速するために必要となるエンジン回転数に基づいて、前記目標変速段又は目標変速比への変速を許可するか否かを判定する
ことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 車両の走行環境又は走行状態に基づいて、運転者による減速意図に応答して、車両の走行状態が適切になるように変速機を相対的に低速用の目標変速段又は目標変速比に変速する車両用走行制御装置であって、
前記目標変速段又は目標変速比への変速後の状態において車両が加速するために必要となるエンジン回転数に基づいて、前記目標変速段又は目標変速比への変速を許可するか否かを判定する
ことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項6記載の車両用走行制御装置において、
更に、
車速、及び前記目標変速段又は目標変速比に変速されたときのエンジン回転数の少なくともいずれか一方に基づいて、前記目標変速段又は目標変速比への変速を許可するか否かを判定する
ことを特徴とする車両用走行制御装置。
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