JP2011189758A - 制駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両がコーナを脱出する際のエンジンブレーキや回生ブレーキ等による無駄な減速を抑制し、なおかつ想定以上に下がってしまった車速を回復する際の無駄なエネルギー消費を抑制するために、車両の減速度を徐減することができる制駆動力制御装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ＥＣＵは、車両のカーブ脱出時に、車両の非旋回時用に設定された減速度である非旋回減速度より小さくなるまで、車両の減速度を減少させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、制駆動力制御装置に関する。

従来、車両のコーナ進入時に減速アシスト等により安全性とドライバビリティを向上させ、コーナ脱出時にギア段を下げる等によりスムーズな加速ができるようにする技術が開発されている。

例えば、特許文献１には、車両がカーブ出口を走行していることを検出した場合、横加速制限値を補正して、減速制御の制御量を減少させる技術が開示されている。

特開２００５−１１９３８８号公報

しかしながら、特許文献１記載の従来の減速制御装置においては、非旋回時に付与されている減速度と同等の減速度を車両のカーブ脱出時にも付与するため、加速が遅れてしまうという問題点を有していた。ここで、運転に不慣れなドライバは、視界の手前を見て運転する傾向にあり、進行方向前方が直線で加速可能であることの認知が遅れるため、コーナ脱出の際などのアクセルの踏み始めも遅れ、予想以上に車速が下がってしまうことがよくある。このため、当該従来の減速制御装置を搭載した車両では、これらの運転に不慣れなドライバ等が運転する場合、想定以上に下がってしまった車速を回復するために無駄なエネルギーを消費してしまうという問題点も有していた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、車両がコーナを脱出する際のエンジンブレーキや回生ブレーキ等による無駄な減速を抑制し、なおかつ想定以上に下がってしまった車速を回復する際の無駄なエネルギー消費を抑制するために、車両の減速度を徐減することができる制駆動力制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両の制駆動力制御装置であって、上記車両のカーブ脱出時に、上記車両の非旋回時用に設定された減速度である非旋回減速度より小さくなるまで、上記車両の上記減速度を減少させる減速度減少手段、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記車両への加減速要求があった場合、上記減速度を上記非旋回減速度まで回復させる減速度回復手段、を更に備えていることが好ましい。

また、本発明は、上記車両が走行する上記カーブにおいて上記車両への加速要求が取得される位置を推定する加速位置推定手段と、上記加速位置推定手段により推定された上記位置まで上記車両のエンジン被駆動量を低減させる被駆動量低減手段と、を更に備えていることが好ましい。

本発明によれば、ドライバの運転技術に関係なく車両走行中の無駄な減速を抑えることができるため、ドライバビリティや燃費を向上させることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、カーブの脱出の際の車両の減速度を直進時等の非旋回時の値より小さくさせることができるため、加速感を向上させることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、ドライバによるアクセルペダルやブレーキペダルの踏込みがあった場合に、車両に付与する減速度を非旋回時に付与されている減速度まで回復させることができるため、カーブを脱出した後の走行にスムーズに移行させることができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態におけるＥＣＵの構成を示すブロック図である。 図２は、本実施形態におけるエンジンブレーキ量算出処理の一例を示す状態遷移図である。 図３は、本実施形態におけるコーナの曲率とエンジンブレーキ量との関係の一例を示した図である。 図４は、本実施形態における減速不要判断処理の一例を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態におけるエンジンブレーキ量指令値算出処理の一例を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかる制駆動力制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

［１．構成］
本実施形態のＥＣＵ（電子制御ユニット）の構成について図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のＥＣＵの構成を示すブロック図である。

図１において、符号１は制駆動力をコントロールすることができる車両に搭載されたＥＣＵ（本発明にかかる制駆動力制御装置を含む）であり、符号２はステアリングセンサであり、符号３は加速度センサであり、符号４は車速センサであり、符号５はスロットルセンサであり、符号６はブレーキセンサであり、符号７は車両の制駆動力をコントロールする制駆動力制御機構である。図１において、符号１ａは直線検出部であり、符号１ｂは曲率最大位置検出部であり、符号１ｃは横加速度減少検出部であり、符号１ｄは所定車速検出部であり、符号１ｅは減速不要判断部であり、符号１ｆは直線位置特定部であり、符号１ｇは加減速要求取得部であり、符号１ｈは加速要求特定部であり、符号１ｉは加速位置推定部であり、符号１ｊは減速度指令値算出部であり、符号１ｋは被駆動量低減部であり、符号１ｍは減速度減少部であり、符号１ｎは減速度回復部である。

直線検出部１ａは、車両が走行するカーブ（コーナ）の先が直線であることを検出する。ここで、直線検出部１ａは、予め車両に記憶された道路情報に含まれる道路の形状データ（例えば、カーナビゲーション等に用いられる地図データに含まれる地図上の地物についての形状データ等）に基づいて、車両が走行するコーナの先が直線であることを検出してもよい。

曲率最大位置検出部１ｂは、車両がカーブの曲率の最大となる位置を通過したことを検出する。ここで、曲率最大位置検出部１ｂは、ステアリングセンサ２にて検出したハンドルの挙動に基づいて、車両がコーナの曲率の最大となる位置を通過したことを検出してもよい。また、曲率最大位置検出部１ｂは、ＧＰＳ等により得られる車両の位置情報に基づいて、車両がコーナの曲率の最大となる位置を通過したことを検出してもよい。

横加速度減少検出部１ｃは、カーブを走行する車両にかかる横加速度の減少を検出する。ここで、横加速度減少検出部１ｃは、加速度センサ３にて検出した横加速度に基づいて、コーナを走行する車両にかかる横加速度の減少を検出してもよい。

所定車速検出部１ｄは、カーブを走行する車両の速度が所定の速度未満であることを検出する。ここで、所定車速検出部１ｄは、車速センサ４にて検出した車両の速度に基づいて、コーナを走行する車両の速度が所定の速度未満であることを検出してもよい。所定の速度とは、ドライバがカーブを安全に走行できる速度であってもよい。

減速不要判断部１ｅは、カーブを走行する車両が減速不要であると判断する。ここで、減速不要判断部１ｅは、直線検出部１ａにより検出されたコーナの先が直線であること、曲率最大位置検出部１ｂにより検出された車両がコーナの曲率の最大となる位置を通過したこと、横加速度減少検出部１ｃにより検出された車両にかかる横加速度の減少、および、所定車速検出部１ｄにより検出された車両の速度が所定の速度未満であること、の一部または全部に基づいて、コーナを走行する車両が減速不要であると判断してもよい。

直線位置特定部１ｆは、車両が走行するカーブの曲率が直線とみなせる所定値となる位置を特定する。ここで、直線位置特定部１ｆは、車両に記憶された道路の形状データに基づいて、車両が走行するコーナの曲率が直線とみなせる所定値となる位置を特定してもよい。

加減速要求取得部１ｇは、車両への加減速要求を取得する。ここで、加減速要求取得部１ｇは、スロットルセンサ５にて検出したアクセルの踏み込みに基づいて、加速要求を取得してもよい。また、加減速要求取得部１ｇは、ブレーキセンサ６にて検出したブレーキの踏み込みに基づいて、減速要求を取得してもよい。

加速要求特定部１ｈは、車両が走行するカーブにおいて過去に車両への加速要求が取得された位置を特定する。ここで、加速要求特定部１ｈは、車両に記憶された車両走行履歴等の情報に基づいて、車両が走行するコーナにおいて、加減速要求取得部１ｇにより過去に車両への加速要求が取得された位置を特定してもよい。

加速位置推定部１ｉは、車両が走行するカーブにおいて加減速要求取得部１ｇにより車両への加速要求が取得される位置を推定する。ここで、加速位置推定部１ｉは、直線位置特定部１ｆにより特定された車両が走行するコーナの曲率が直線とみなせる所定値となる位置、および、加速要求特定部１ｈにより特定された車両が走行するコーナにおいて過去に車両への加速要求が取得された位置、または、いずれかに基づいて、車両が走行するコーナにおいて加減速要求取得部１ｇにより車両への加速要求が取得される位置を推定してもよい。

減速度指令値算出部１ｊは、車両のカーブ脱出時における減速度（例えば、エンジンブレーキ量、回生ブレーキ量、または、その組合せ等）の指令値を算出する。ここで、減速度指令値算出部１ｊは、車両に記憶された道路の形状データに基づいて、減速不要判断部１ｅにより車両が減速不要であると判断された位置と、加速位置推定部１ｉにより車両が走行するカーブにおいて加減速要求取得部１ｇにより車両への加速要求が取得されると推定された位置と、の間における減速度の指令値を算出してもよい。また、減速度の指令値は、車両が走行するカーブの曲率に基づく指令値（例えば、カーブの曲率と同一の減率となる指令値等）、距離または時間に基づき一定の減率となる指令値、または、予め計測しておいたドライバビリティを考慮した減率となる指令値等であってもよい。

被駆動量低減部１ｋは、加速位置推定部１ｉにより推定された車両への加速要求が取得される位置まで車両のエンジン被駆動量を低減させる。ここで、被駆動量低減部１ｋは、制駆動力制御機構７を制御することにより、加速位置推定部１ｉにより推定された、車両が走行するカーブにおいて加減速要求取得部１ｇにより車両への加速要求が取得される位置まで、車両のエンジン被駆動量を低減させてもよい。

減速度減少部１ｍは、車両のカーブ脱出時に、車両の非旋回時用に設定された減速度である非旋回減速度（例えば、デフォルト値等）より小さくなるまで、車両の減速度を減少させる。ここで、減速度減少部１ｍは、車両のコーナ脱出時に、減速度指令値算出部１ｊにより算出された減速度の指令値に基づき制駆動力制御機構７を制御することにより、車両の非旋回時用に設定された減速度である非旋回減速度より小さくなるまで、車両の減速度を徐減させてもよい。

減速度回復部１ｎは、車両への加減速要求があった場合、減速度を非旋回減速度まで回復させる。ここで、減速度回復部１ｎは、加減速要求取得部１ｇにより加減速要求（アクセルＯＮまたはブレーキＯＮ等）が取得された場合、所定の増加率に基づき制駆動力制御機構７を制御することにより、減速度を徐増させて非旋回減速度まで回復させてもよい。ここで、所定の増加率は、距離または時間に基づく一定の増加率、または、予め計測しておいたドライバビリティを考慮した増加率等であってもよい。

［２．動作］
つぎに、上述した構成のＥＣＵ１で行われる、エンジンブレーキ量算出処理の一例について、図２から図５を参照して説明する。図２は、本実施形態におけるエンジンブレーキ量算出処理の一例を示す状態遷移図である。図３は、本実施形態におけるコーナの曲率とエンジンブレーキ量との関係の一例を示した図である。

図２に示すように、ＥＣＵ１は、直線位置特定部１ｆにより特定される車両が走行するカーブの曲率が直線とみなせる所定値となる位置に車両が走行している場合、車両の減速度（エンジンブレーキ量）を車両の非旋回時用に設定されたエンジンブレーキ量である非旋回減速度（デフォルト値）に保つように制駆動力制御機構７を制御する（ステップＳＡ−１）。ここで、図３に示すように、車両が走行するカーブの曲率が直線とみなせる所定値となる位置とは、道路の曲率がＸ未満の位置であってもよい。

そして、ＥＣＵ１は、ステアリングセンサ２にて検出したハンドルの挙動、加速度センサ３にて検出した横加速度、および、ＧＰＳ等により得られる車両の位置情報、の全部または一部に基づいて、車両がコーナに進入したことを検知する（ステップＳＡ−２）。ここで、図３に示すように、ＥＣＵ１は、道路の曲率がＸ以上の位置に車両が進入した場合に、車両がコーナに進入したと検知している。

そして、ＥＣＵ１は、エンジンブレーキ量の徐減待ちと並行して、コーナを走行する車両が減速不要であるか否か判断する（ステップＳＡ−３）。

ここで、図４を参照して、本実施形態における減速不要判断処理の一例について説明する。図４は、本実施形態における減速不要判断処理の一例を示すフローチャートである。

図４に示すように、直線検出部１ａは、予め車両に記憶された道路の形状データに基づいて、車両が走行するコーナの先が直線であることを検出する（ステップＳＢ−１）。

そして、曲率最大位置検出部１ｂは、ステアリングセンサ２にて検出したハンドルの挙動、または、ＧＰＳ等により得られる車両の位置情報等に基づいて、車両がコーナの曲率の最大となる位置（曲率最大点）を通過したことを検出する（ステップＳＢ−２）。

そして、横加速度減少検出部１ｃは、加速度センサ３にて検出した横加速度に基づいて、コーナを走行する車両にかかる横加速度の下がり始め等の減少を検出する（ステップＳＢ−３）。

そして、所定車速検出部１ｄは、車速センサ４にて検出した車両の速度に基づいて、コーナを走行する車両の速度が所定の速度（例えば、ドライバがカーブを安全に走行できる速度等）未満であることを検出する（ステップＳＢ−４）。

そして、減速不要判断部１ｅは、ステップＳＢ−１にて直線検出部１ａにより検出されたコーナの先が直線であること、ステップＳＢ−２にて曲率最大位置検出部１ｂにより検出された車両がコーナの曲率の最大となる位置を通過したこと、ステップＳＢ−３にて横加速度減少検出部１ｃにより検出された車両にかかる横加速度の減少、および、ステップＳＢ−４にて所定車速検出部１ｄにより検出された車両の速度が所定の速度未満であること、の一部または全部に基づいて、コーナを走行する車両が減速不要であるか否か判断する（ステップＳＢ−５）。なお、ステップＳＢ−１からステップＳＢ−４の処理は、順番が入れ替わってもよく、並行して行われてもよい。また、ステップＳＢ−１からステップＳＢ−５の処理は、コーナを走行する車両が減速不要であると判断されるまで繰り返し行ってもよい。

そして、減速不要判断部１ｅは、ステップＳＢ−５にてコーナを走行する車両が減速不要でないと判断した場合（ステップＳＢ−５：Ｎｏ）、処理をステップＳＢ−１へ移行させる。

一方、減速不要判断部１ｅは、ステップＳＢ−５にてコーナを走行する車両が減速不要であると判断した場合（ステップＳＢ−５：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

図２に戻り、ＥＣＵ１は、ステップＳＡ−３にてコーナを走行する車両が減速不要であると判断した場合であって、既に車両の当該コーナの通過が完了した場合、エンジンブレーキ量をデフォルト値に保つように制駆動力制御機構７を制御する（ステップＳＡ−４）。

一方、ＥＣＵ１は、ステップＳＡ−３にてコーナを走行する車両が減速不要であると判断した場合であって、車両が依然当該コーナを走行している場合、エンジンブレーキ量を徐減させる指令値を算出する（ステップＳＡ−５）。

ここで、図５を参照して、本実施形態におけるエンジンブレーキ量指令値算出処理の一例について説明する。図５は、本実施形態におけるエンジンブレーキ量指令値算出処理の一例を示すフローチャートである。

図５に示すように、直線位置特定部１ｆは、車両に記憶された道路の形状データに基づいて、車両が走行するコーナの曲率が直線とみなせる所定値となるカーブの出口側の位置、すなわち、図３に示す道路の曲率がＸとなる位置を特定する（ステップＳＣ−１）。

そして、加速要求特定部１ｈは、車両に記憶された車両走行履歴等の情報を読み出し、車両が走行するコーナにおいて、加減速要求取得部１ｇにより過去に車両への加速要求が取得された位置を学習して特定する（ステップＳＣ−２）。

そして、加速位置推定部１ｉは、ステップＳＣ−１にて直線位置特定部１ｆにより特定された車両が走行するコーナの曲率が直線とみなせる所定値となる位置、および、ステップＳＣ−２にて加速要求特定部１ｈにより特定された車両が走行するコーナにおいて過去に車両への加速要求が取得された位置、または、いずれかに基づいて、車両が走行するコーナにおいて加減速要求取得部１ｇにより車両への加速要求が取得される位置（加速要求推定位置）を推定する（ステップＳＣ−３）。

そして、減速度指令値算出部１ｊは、車両に記憶された道路の形状データに基づいて、減速不要判断部１ｅにより車両が減速不要であると判断された位置と、ステップＳＣ−３にて加速位置推定部１ｉにより推定された加速要求推定位置と、の間におけるカーブの曲率と同一の減率となるエンジンブレーキ量の指令値を算出する（ステップＳＣ−４）。

再び図２に戻り、減速度減少部１ｍは、ステップＳＡ−５にてＥＣＵ１により算出された減速度の指令値に基づき制駆動力制御機構７を制御することにより、車両の非旋回時用に設定された減速度であるデフォルト値より小さくなるまで、車両のエンジンブレーキ量を徐減させる（ステップＳＡ−６）。ここで、被駆動量低減部１ｋは、減速度減少部１ｍによる当該徐減処理と並行して、制駆動力制御機構７を制御することにより、加速位置推定部１ｉにより推定された、車両が走行するカーブにおいて加減速要求取得部１ｇにより車両への加速要求が取得される位置まで、車両のエンジン被駆動量を低減させてもよい。ここで、図３に示すように、減速度減少部１ｍは、加速要求推定位置までカーブの曲率に合わせてエンジンブレーキ量を徐減させ、エンジンブレーキ量を０にさせてもよい。また、制駆動力制御機構７の制御は、例えば、シフトチェンジ、エンジンの駆動力伝達経路からの切り離し、クラッチの解放、弁停止、オルタネータの発電量の低減、油圧ポンプの回転の低減、および、エンジン損失の低減等の一部または全部であってもよい。

そして、加減速要求取得部１ｇは、車両が減速不要であると判断された位置と加速要求推定位置との間において、スロットルセンサ５にて検出したアクセルの踏み込みに基づいて、加速要求（アクセルＯＮ）を取得する（ステップＳＡ−７）。ここで、加減速要求取得部１ｇは、ブレーキセンサ６にて検出したブレーキの踏み込みに基づいて、減速要求（ブレーキＯＮ）を取得してもよい。

そして、減速度回復部１ｎは、加減速要求取得部１ｇにより加速要求が取得された場合、所定の増加率に基づき制駆動力制御機構７を制御することにより、エンジンブレーキ量を徐増させてデフォルト値まで回復させる（ステップＳＡ−８）。ここで、減速度回復部１ｎは、加減速要求取得部１ｇにより減速要求が取得された場合、所定の増加率に基づき制駆動力制御機構７を制御することにより、エンジンブレーキ量を徐増させてデフォルト値まで回復させてもよい。また、減速度回復部１ｎは、車両が加速要求推定位置を通過した場合、所定の増加率に基づき制駆動力制御機構７を制御することにより、エンジンブレーキ量を徐増させてデフォルト値まで回復させてもよい。また、減速度回復部１ｎは、加減速要求取得部１ｇにより加速要求が取得された場合、制駆動力制御機構７を制御することにより、被駆動量低減部１ｋによる車両のエンジン被駆動量を低減させる処理を停止させ、エンジン被駆動量を回復させてもよい。また、図３に示すように、減速度回復部１ｎは、アクセルＯＮにより、エンジンブレーキ量を、垂直的な増加ではなく緩やかに増加させてデフォルト値まで回復させている。このように、減速度回復部１ｎは、エンジンブレーキ量を徐増させてデフォルト値まで回復させることで、エンジンブレーキ量の急激な増加による車両の挙動の乱れを防止している。また、所定の増加率は、距離または時間に基づく一定の増加率、または、予め計測しておいたドライバビリティを考慮した増加率等であってもよい。

そして、減速度回復部１ｎは、エンジンブレーキ量の徐増を完了させ、エンジンブレーキ量をデフォルト状態に回復させる（ステップＳＡ−９）。

［３．本実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態では、車両のカーブ脱出時に、車両の非旋回時用に設定された減速度である非旋回減速度より小さくなるまで、車両の減速度を減少させる減速度減少手段と、車両への加減速要求があった場合、減速度を非旋回減速度まで回復させる減速度回復手段とを有し、ドライバの運転技術に左右されずにコーナ通過時の無駄な減速を抑制する。換言すると、本実施形態では、カーブ脱出時に運転者によりアクセルやブレーキが踏まれるまで、車両に付与されているエンジンブレーキ量をカーブ形状等に合わせて低減する。これにより、ドライバの運転技術に関係なくコーナ走行時の車両の挙動を安定させ、車両の燃費やドライバビリティを向上させることができる。

また、本実施形態では、車両が走行するカーブの先が直線であることを検出し、車両がコーナの曲率最大点を通過したことを検出し、車両にかかる横加速度の下がり始め等の減少を検出し、車両の速度が所定の速度未満であることを検出し、車両が減速不要であるか否か判断する。換言すると、本実施形態では、走行するカーブのどの地点でエンジンブレーキ量を減少させるかを判断する。これにより、カーブ途中でのブレーキのかけすぎが抑制でき、カーブ脱出時に必要以上の減速なしにスムーズな車両走行ができる。

また、本実施形態では、車両が走行するコーナの曲率が直線とみなせる所定値となるカーブの出口側の位置を特定し、車両が走行するコーナにおいて過去に車両への加速要求が取得された位置を学習して特定し、車両が走行するコーナにおいて車両への加速要求が取得される位置を推定し、車両が減速不要であると判断された位置と、推定された加速要求推定位置と、の間におけるカーブの曲率と同一の減率となるエンジンブレーキ量の指令値を算出する。換言すると、本実施形態では、走行シーンの推定技術を用いて制駆動力制御信号を算出する。これにより、コーナの出口において車両が非旋回走行へ移行する地点を推定することができるため、各カーブの形状にそった走行制御の指令を出すことができる。

以上のように、本発明にかかる制駆動力制御装置は、自動車製造産業に有用であり、特に、カーブ脱出時の車両の挙動制御、ならびに、ドライバビリティおよび燃費の向上を実行するのに適している。

１ ＥＣＵ
１ａ 直線検出部
１ｂ 曲率最大位置検出部
１ｃ 横加速度減少検出部
１ｄ 所定車速検出部
１ｅ 減速不要判断部
１ｆ 直線位置特定部
１ｇ 加減速要求取得部
１ｈ 加速要求特定部
１ｉ 加速位置推定部
１ｊ 減速度指令値算出部
１ｋ 被駆動量低減部
１ｍ 減速度減少部
１ｎ 減速度回復部
２ ステアリングセンサ
３ 加速度センサ
４ 車速センサ
５ スロットルセンサ
６ ブレーキセンサ
７ 制駆動力制御機構

Claims (3)

1. 車両の制駆動力制御装置であって、
   上記車両のカーブ脱出時に、上記車両の非旋回時用に設定された減速度である非旋回減速度より小さくなるまで、上記車両の上記減速度を減少させる減速度減少手段、
   を備えたことを特徴とする、制駆動力制御装置。
2. 請求項１に記載の制駆動力制御装置であって、
   上記車両への加減速要求があった場合、上記減速度を上記非旋回減速度まで回復させる減速度回復手段、
   を更に備えたことを特徴とする、制駆動力制御装置。
3. 請求項１または２に記載の制駆動力制御装置であって、
   上記車両が走行する上記カーブにおいて上記車両への加速要求が取得される位置を推定する加速位置推定手段と、
   上記加速位置推定手段により推定された上記位置まで上記車両のエンジン被駆動量を低減させる被駆動量低減手段と、
   を更に備えたことを特徴とする、制駆動力制御装置。

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