JP2007230440A - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両コントローラ10は、カーブ路の道路曲率に基づいて、車両がカーブ路を走行する際の目標車速を算出するとともに、算出した目標車速に基づいて、エンジンコントローラ4およびブレーキアクチュエータ5に指示を出して、車両を加減速させる。減速制御の作動中に、ドライバのアクセルペダル操作を検出すると、車両コントローラ10は、アクセルペダル操作が行われた車両位置、および、アクセルペダル操作量に基づいて、目標車速を修正する。
【選択図】図1
Description
図1は、第1の実施の形態における車両用走行制御装置の構成を示す図である。第1の実施の形態における車両用走行制御装置は、車速センサ1と、アクセル開度センサ2と、ナビゲーション装置3と、エンジンコントローラ4と、ブレーキアクチュエータ5と、スピーカ6と、車両コントローラ10とを備える。
Rk=√(Xr2+Yr2) (1)
ただし、
Xr=(CaYb−CbYa)/(XaYb−XbYa) (2)
Yr=(CbXa−CaXb)/(XaYb−XbYa) (3)
Ca=(Xa2−Ya2)/2 (4)
Cb=(Xb2−Yb2)/2 (5)
Xa=Xk-1−Xk (6)
Ya=Yk-1−Yk (7)
Xb=Xk+1−Xk (8)
Yb=Yk+1−Yk (9)
Vck=√(αy・Rk) (10)
ただし、Rkは、ノードNkの位置におけるカーブ半径である。
Vcck=√(Vck 2+2・αx・Lk) (11)
Vok *=√(2・αx・(L0 *−L)) (12)
ただし、L0 *は、次式(13)で表される値である。
L0 *=(Vck *2+2・αx・Lk *)/(2・αx) (13)
VKK+1=√{2αKK+1(L0−L)} (14)
ただし、
L0=(LK+1・Vck 2−Lk・Vck+1 2)/(Vck 2−Vck+1 2) (15)
αKK+1=0.5・(Vck 2−Vck+1 2)/(LK+1−LK) (16)
θINT=θINTK1+Δ・θA (17)
図7は、カーブに進入する際のデフォルトの目標車速、および、カーブ入口より所定距離以上手前の地点において、ドライバがアクセルペダルを操作した場合の目標車速をそれぞれ示す図である。図7において、実線は、ドライバがアクセルペダルを踏み込まない場合のデフォルトの目標車速である。カーブに進入する際に、減速制御が作動するが、減速制御の作動後、カーブ入口より所定距離以上手前の地点において、ドライバがアクセルペダルを操作した場合には、ドライバが減速開始タイミングが早いと思っているが、カーブ入口までの距離が長いため、カーブ進入時の目標車速は予想できていないと推測することができる。
αovr=(Vsp 2−VCIN 2)/(2・LCIN) (18)
ただし、Vspは現在の車速、VCINはカーブ入口でのデフォルトの目標車速、LCINはカーブ入口までの距離である。
αovr=αD(L) (19)
図8は、カーブに進入する際のデフォルトの目標車速、および、カーブ入口から所定距離内の地点において、ドライバがアクセルペダルを操作した場合の目標車速をそれぞれ示す図である。図8において、実線は、ドライバがアクセルペダルを踏み込まない場合のデフォルトの目標車速である。減速制御の作動後、カーブ入口から所定距離内の地点において、ドライバがアクセルペダルを操作した場合には、ドライバは、カーブ進入速度が遅いと思っているが、カーブの最小半径地点における目標速度は予想できていないと推測することができる。
αovr=αD(L) (20)
αovr=(Vsp 2−VCMIN 2)/(2・LCMIN) (21)
ただし、Vspは現在の車速、VCMINはカーブ最小半径の地点におけるデフォルトの目標車速、LCMINはカーブ半径が最小の地点までの距離である。
図9は、カーブに進入する際のデフォルトの目標車速、および、カーブ入口からカーブ半径が最小の地点までの間において、ドライバがアクセルペダルを操作した場合の目標車速をそれぞれ示す図である。図9において、実線は、ドライバがアクセルペダルを踏み込まない場合のデフォルトの目標車速である。減速制御の作動後、カーブ入口からカーブ半径が最小の地点までの間において、ドライバがアクセルペダルを操作した場合には、ドライバは、カーブ通過速度が遅いと思っていると推測することができる。
αovr=(Vsp 2−VCMIN 2)/(2・LCMIN) (22)
αovr=αD(L) (23)
また、カーブ半径が最小となる地点以降は、デフォルトの目標車速と一致するまで、車速を一定車速に保つ。従って、デフォルトの目標車速と一致するまでの区間の目標減速度αovrは、次式(24)にて表される。
αovr=0 (24)
図9では、減速制御が作動している状態で、カーブ半径が最小となる地点からカーブ出口までの間にドライバがアクセルペダルを踏みこんだ時の車速の変化も示している。この場合にも、ドライバは、カーブ通過速度が遅いと考えていることが推測される。ここでも、アクセルペダルの踏み込み度合に基づいて、目標加減速度を決定する。
αovr=0 (25)
αovr=αD(L) (26)
図10は、カーブに進入する際のデフォルトの目標車速、および、減速制御が作動している状態で、カーブ出口から所定距離内の地点、すなわち、カーブ出口近傍において、ドライバがアクセルペダルを踏みこんだ場合の目標車速をそれぞれ示す図である。減速制御が作動している状態で、カーブ出口近傍でドライバがアクセルペダルを踏みこんだ場合には、ドライバは、カーブ脱出速度が遅いと考えていることが推測される。ここでも、アクセルペダルの踏み込み度合に基づいて、目標加減速度を決定する。
αovr=αD(L) (27)
αovr=αD(LCOUT) (28)
VCMD=VCMDK1+Δ・αovr (29)
ただし、Δは演算周期、αovrは、ステップS280で修正した加減速度である。目標車速VCMDを算出すると、ステップS330に進む。
VCMD=VCMD_D (30)
Vsp(s)=GP(s)・{TWCMD(s)/RW+FG(s)+FD(s)} (31)
GP(s)=1/(M・s) (32)
ただし、RWはタイヤ半径、sはラプラス演算子、Mは車重である。
FD=μA・SV・Vsp 2+μR・M・g (33)
ただし、μAは空気抵抗係数、SVは車両の前面投影面積、μRは転がり抵抗係数、gは重力加速度である。
FGH(s)=GVP(s)・Vsp(s)−GVH(s)・FWCMD(s) (34)
ただし、
GVH(s)=BVH(s)/AVH(s) (35)
BVH(s)=ωVH (36)
AVH(s)=s+ωVH (37)
GVP(s)=GVH(s)/GP(s) (38)
FWCMD=FWCMD0−FGH (39)
TWCMD=RW・(FWCMD+FD) (40)
Vsp(s)=GP(s)・FWCMD0(s) (41)
FWCMD0=KSP・(VCMD−Vsp) (42)
GV(s)=BV(s)/AV(s) (43)
ただし、
BV(s)=KSP/M (44)
AV(s)=s+(KSP/M) (45)
TW=KGEAR・{TE−JE・(dNE/dt)}−TBR (46)
KGEAR=RT・RAT・RDEF (47)
TW=KGEAR・TE−TBR (48)
上式(48)より、駆動軸トルク指令値TWCMDに対して、エンジントルク指令値TERを次式(49)より求める。
TER=TWCMD/KGEAR (49)
(i)TER≧TE_IDLE
TBR=0(ブレーキ液圧指令値PBR=0) (50)
TER=TWCMD/KGEAR (51)
(ii)TER<TE_IDLE
スロットル開度がゼロ、または、スロットルがアイドルポジションの時のエンジントルクをTE_IDLEとすると、駆動軸トルクは次式(52)で表すことができる。
TW=KGEAR・TE_IDLE−TBR (52)
従って、駆動軸トルク指令値TWCMDに対して、次式のブレーキトルクを発生させればよい。
TBR=KGEAR・TE_IDLE−TWCMD (53)
ブレーキシリンダ面積をAb、ロータ有効半径をRb、パッド摩擦係数をμbとすると、ブレーキトルク指令値TBRに対して、ブレーキ操作量であるブレーキ液圧指令値PBRは次式(54)で表せる。
PBR=TBR/KBRK (54)
KBRK=8・Ab・Rb・μb (55)
第2の実施の形態における車両用走行制御装置が第1の実施の形態における車両用走行制御装置と異なるのは、図2に示すフローチャートの処理のうち、ステップS60で行う処理内容である。第2の実施の形態における車両用走行制御装置は、減速制御の作動中に、ドライバがアクセルペダルを踏み、その後、アクセルペダルを戻す(放す)際のアクセルペダルの戻し速度に基づいて、減速制御時の目標減速度を修正する。すなわち、アクセルペダルの戻し速度が速いほど、目標減速度を大きくする。
dθ={θ(k)−θ(k−1)}/Δ (56)
ただし、Δは演算周期であり、θ(k)はアクセル開度の現在値、θ(k−1)はアクセル開度の前回値である。
第3の実施の形態における車両用走行制御装置が第1の実施の形態における車両用走行制御装置と異なるのは、図2に示すフローチャートの処理のうち、ステップS30で行う処理内容である。第3の実施の形態における車両用走行制御装置は、ナビゲーション装置3の車両位置検出精度に基づいて、目標車速を修正する。
αYK=VSP 2/RK (57)
Claims (11)
- 車両の現在位置を検出する車両位置検出手段と、
前記車両位置検出手段によって検出された車両位置に基づいて決定されるカーブ路の道路曲率に基づいて、車両がカーブ路を走行する際の目標車速を算出する目標車速算出手段と、
前記目標車速算出手段によって算出された目標車速に基づいて、車両を加減速させる加減速制御手段と、
ドライバのアクセルペダル操作を検出するアクセルペダル操作検出手段と、
ドライバがアクセルペダル操作を行った際の操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、
前記加減速制御手段による減速制御の作動中に、前記アクセルペダル操作検出手段によって、ドライバのアクセルペダル操作が検出されると、前記アクセルペダル操作が行われた際に前記車両位置検出手段によって検出された車両位置、および、前記アクセルペダル操作量検出手段によって検出されたアクセルペダル操作量に基づいて、前記目標車速算出手段によって算出された目標車速を修正する目標車速修正手段とを備えることを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1に記載の車両用走行制御装置において、
前記目標車速修正手段は、前記アクセルペダル操作量検出手段によって検出されたアクセルペダル操作量が大きいほど、減速制御時の減速度合が小さくなるように、また、加速制御時の加速度合が大きくなるように、アクセルペダル操作後の目標車速を修正することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1または2に記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセルペダル操作量検出手段は、アクセルペダルの踏み込み量、アクセルペダルの踏み込み量の時間積分値、および、アクセルペダルの踏み込み回数のうちのいずれかに基づいて、アクセルペダル操作量を検出することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の車両用走行制御装置において、
前記目標車速修正手段は、前記アクセルペダル操作が行われた際に前記車両位置検出手段によって検出された車両位置がカーブの出口に近いほど、減速制御時の減速度合が小さくなるように、また、加速制御時の加速度合が大きくなるように、アクセルペダル操作後の目標車速を修正することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項4に記載の車両用走行制御装置において、
カーブ路は、複数の区間に区切られており、
前記目標車速修正手段は、前記アクセルペダル操作が行われた際に前記車両位置検出手段によって検出された車両位置が属する区間に応じて、目標車速の修正方法を決定することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項5に記載の車両用走行制御装置において、
前記目標車速修正手段は、前記アクセルペダル操作が行われた際に前記車両位置検出手段によって検出された車両位置が属する区間が、カーブ入口より手前の区間、カーブ入口とカーブ半径が最小となる地点との間の区間、および、カーブ半径が最小となる地点とカーブ出口との間の区間のうちのいずれの区間であるかを判断して、目標車速の修正方法を決定することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の車両用走行制御装置において、
前記アクセルペダル操作検出手段によって、ドライバのアクセルペダル操作が検出された時のアクセルペダルの戻し速度を検出するアクセルペダル戻し速度検出手段をさらに備え、
前記目標車速修正手段は、前記アクセルペダル戻し速度検出手段によって検出されるアクセルペダルの戻し速度が所定速度以上の場合には、少なくとも減速制御時の減速度が小さくなる方向には、目標車速を修正しないことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の車両用走行制御装置において、
前記車両位置検出手段によって検出される車両位置の精度が所定精度以上であるか否かを判定する検出位置精度判定手段をさらに備え、
前記目標車速算出手段は、前記検出位置精度判定手段によって、車両位置の検出精度が所定精度以上であると判定されると、次回の目標車速の算出時に、前記アクセルペダル操作量検出手段によって検出されたアクセルペダル操作量に応じて、目標車速を算出することを特徴とする車両用走行制御装置。 - 請求項8に記載の車両用走行制御装置において、
前記車両位置検出手段によって検出される車両位置および車両の状態に基づいて、車両の横方向加速度を算出する横方向加速度算出手段と、
車両の横方向加速度を検出する横方向加速度検出手段とをさらに備え、
前記検出位置精度判定手段は、前記横方向加速度算出手段によって算出される横方向加速度、および、前記横方向加速度検出手段によって検出される横方向加速度に基づいて、車両位置の検出精度が所定精度以上であ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1〜9のいずれかに記載の車両用走行制御装置において、
前記目標車速修正手段は、カーブ半径が所定値以上のカーブ路において、ドライバがアクセルペダル操作を行った場合には、カーブ路の全区間における目標車速を高くすることを特徴とする車両用走行制御装置。 - 車両がカーブ路に進入する際、カーブ路の道路曲率に基づいて算出された目標車速となるように減速制御するとともに、前記減速制御中にドライバのアクセルペダル操作が検出されると、アクセルペダルが検出されたときの前記カーブ路に対する車両位置に基づいて、前記目標車速を修正することを特徴とする車両用走行制御装置。
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