JP2023059723A - Driving support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運転支援装置に関する。 The present invention relates to a driving assistance device.
最近の車両には、自車を先行車に追従して走行させる機能、いわゆるアダプティブクルーズコントロール(ACC:Adaptive Cruise Control)機能が搭載されてきている。ACC機能による制御(ACC制御)時には、自車の車速から自車と先行車との車間距離の目標が設定され、その目標車間距離を実際の車間距離から減算して車間距離偏差(=車間距離-目標車間距離)が求められる。また、自車と先行車との相対速度が求められる。そして、車間距離偏差および相対速度に応じた目標加減速度が設定され、自車が目標加減速度で加減速するように、自車の駆動トルクが制御される。 Recent vehicles are equipped with a function that allows the vehicle to follow a preceding vehicle, that is, a so-called adaptive cruise control (ACC) function. During control by the ACC function (ACC control), a target inter-vehicle distance between the vehicle and the preceding vehicle is set based on the vehicle speed of the vehicle. -target inter-vehicle distance) is obtained. Also, the relative speed between the own vehicle and the preceding vehicle is obtained. Then, a target acceleration/deceleration is set according to the inter-vehicle distance deviation and the relative speed, and the driving torque of the vehicle is controlled so that the vehicle accelerates/decelerates at the target acceleration/deceleration.
また、例えばシリーズ方式のハイブリッドシステムには、エンジンと、エンジンの動力で発電する発電モータと、走行のための駆動力を発生する駆動モータと、駆動モータに供給される電力を蓄える電池とが含まれる。当該ハイブリッドシステムを搭載した車両では、駆動モータに要求される出力が電池の出力より小さいときには、電池からの電力で駆動モータが駆動されて、駆動モータから駆動輪に駆動力が伝達される。一方、駆動モータに要求される出力が電池の出力を上回るときには、発電モータでエンジンの動力が電力に変換され、発電モータからの電力で駆動モータが駆動されて、駆動モータから駆動輪に駆動力が伝達される。また、車両の減速時には、駆動モータが回生運転されることにより、駆動輪から駆動モータに伝達される動力が電力に変換される。このとき、駆動モータが走行駆動系の抵抗となり、その抵抗が車両を制動するトルク(回生トルク)として作用する。駆動モータが発生する電力は、電池に蓄えられて、駆動モータの駆動に利用される(例えば、特許文献1参照)。
Further, for example, a series hybrid system includes an engine, a generator motor that generates power using the power of the engine, a drive motor that generates drive power for running, and a battery that stores the power supplied to the drive motor. be In a vehicle equipped with the hybrid system, when the output required of the drive motor is smaller than the output of the battery, the drive motor is driven by electric power from the battery, and driving force is transmitted from the drive motor to the drive wheels. On the other hand, when the output required of the drive motor exceeds the output of the battery, the power of the engine is converted into electric power by the generator motor, and the drive motor is driven by the electric power from the generator motor. is transmitted. When the vehicle decelerates, the drive motor is regeneratively operated, so that power transmitted from the drive wheels to the drive motor is converted into electric power. At this time, the drive motor acts as resistance to the traveling drive system, and the resistance acts as torque (regenerative torque) for braking the vehicle. Electric power generated by the drive motor is stored in a battery and used to drive the drive motor (see
上述のようなシステムは、駆動トルクの制御に際し、目標値(要求トルク)を設定する。要求トルクには、ACC制御により算出され設定されるACC要求トルクと、ユーザのペダル操作に応じて設定されるユーザ要求トルクがある。このようなシステムには、ACC制御中、ACC要求トルクとユーザ要求トルクとのうちの大きい方を採用するものがある。 The system as described above sets a target value (required torque) when controlling the drive torque. The required torque includes an ACC required torque calculated and set by ACC control and a user required torque set according to the user's pedal operation. Some such systems employ the greater of the ACC requested torque and the user requested torque during ACC control.
上述のようなシステムであると、例えばユーザのペダル操作による制御中に切替スイッチが操作されてACC制御が開始された場合に、目標値として採用される要求トルクが、ユーザ要求トルクからACC要求トルクに切り替わる。これにより、ユーザの加減速の体感が急変して、違和感や不安感を与えるおそれがある。この現象は、回生トルクが強く作用する傾向にあるシリーズ式ハイブリッドシステムにおいて、顕著に現れがちである。より具体的には、例えば通常走行で惰性減速中に、先行車に接近している状態でACC制御を開始すると、ACC制御開始直後からブレーキ制御が行われる。その際、要求トルクがユーザ要求トルクからACC要求トルクに切り替わるため、急に駆動トルクが増加する。この場合、ユーザとしては、減速したいのに減速Gが抜けたように感じてしまう。 In the system as described above, for example, when the changeover switch is operated during control by the user's pedal operation and ACC control is started, the required torque adopted as the target value is changed from the user required torque to the ACC required torque. switch to As a result, the user's sensation of acceleration/deceleration suddenly changes, which may cause discomfort or anxiety. This phenomenon tends to appear remarkably in a series hybrid system in which regenerative torque tends to act strongly. More specifically, for example, when ACC control is started while the vehicle is approaching a preceding vehicle during inertial deceleration in normal running, brake control is performed immediately after ACC control is started. At that time, the required torque is switched from the user-requested torque to the ACC-required torque, so the drive torque suddenly increases. In this case, the user feels that the deceleration G is missing even though he/she wants to decelerate.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザ操作による制御とACC制御との切り替わり時の違和感の低減を可能とする運転支援装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a driving support device that can reduce discomfort when switching between user-operated control and ACC control.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る運転支援装置は、走行用の動力を発生する駆動モータを搭載した車両である自車とその前方の先行車との車間距離を目標値に保持するために要求する第1要求トルクで前記自車を加減速させて前記先行車に追従して走行させる制御を行う第1制御手段と、前記自車のユーザが行う操作に応じて要求する第2要求トルクで前記自車を加減速させる制御を行う第2制御手段と、前記第1制御手段による制御の開始時に、前記第2要求トルクよりも前記第1要求トルクが大きい場合に、車輪を駆動させるトルクの単位時間あたりの変化量の制限を行う制限手段と、を備える。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a driving support system according to the present invention is a vehicle equipped with a drive motor that generates power for running, and the following distance between a vehicle and a preceding vehicle in front of the vehicle is provided. A first control means for controlling the vehicle to run following the preceding vehicle by accelerating and decelerating the own vehicle with the first required torque required to maintain the target value, and an operation performed by the user of the own vehicle second control means for controlling acceleration and deceleration of the own vehicle with a second demand torque requested in response; and when the control by the first control means is started, the first demand torque is greater than the second demand torque. and limiting means for limiting the amount of change per unit time of the torque for driving the wheels.
この構成によれば、車輪を駆動させるトルクが大きくなるよう変化させる場合に単位時間あたりの変化量を制限するので、第2制御手段による制御と第1制御手段による制御との切り替わり時の違和感を低減し、例えば、減速Gが急に抜けたように感じたり、急加速しだしたように感じたりするような不都合の発生を抑えることができる。 According to this configuration, when the torque for driving the wheels is changed to increase, the amount of change per unit time is limited, so that a sense of incongruity when switching between the control by the second control means and the control by the first control means is avoided. For example, it is possible to suppress the occurrence of inconvenience such as feeling as if the deceleration G suddenly disappeared or as if the acceleration started suddenly.
また、本発明に係る運転支援装置は、前記制限手段は、前記車輪を駆動させるトルクの変化量の制限中に、当該トルクが所定の閾値に到達すると、変化量の制限を抑制して、前記車輪を駆動させるトルクを前記第1要求トルクに引き上げる変更を行う。 Further, in the driving assistance device according to the present invention, when the torque reaches a predetermined threshold value while the amount of change in the torque for driving the wheels is being limited, the limiting means suppresses the limitation of the amount of change, A change is made to raise the torque for driving the wheels to the first required torque.
この構成によれば、冗長な変化量制限を適宜切り上げることが可能となり、変化量制限による加減速のレスポンスの悪化を抑えることができる。 According to this configuration, it is possible to appropriately round up the redundant change amount limitation, and it is possible to suppress the deterioration of the acceleration/deceleration response due to the change amount limitation.
また、本発明に係る運転支援装置は、前記制限手段は、前記車輪を駆動させるトルクの変化量の制限を、前記第1制御手段による制御の開始に伴って前記自車を減速させる制御が作動する場合に、行う。 Further, in the driving support device according to the present invention, the limiting means limits the amount of change in the torque for driving the wheels, and the control for decelerating the own vehicle is activated when the control by the first control means is started. If you do, do it.
この構成によれば、従来の制御で減速Gが急に抜けたように感じやすかったところを手当てし、ユーザに違和感を与えにくくすることができる。 According to this configuration, it is possible to make it difficult for the user to feel a sense of incongruity by taking measures against the feeling that the deceleration G is suddenly lost in the conventional control.
また、本発明に係る運転支援装置は、前記制限手段は、前記第1制御手段による制御が、前記自車を減速させる制御から加速させる制御に転じる際に、前記車輪を駆動させるトルクの変化量の制限を抑制する。 Further, in the driving support device according to the present invention, the limiting means controls the amount of change in the torque driving the wheels when the control by the first control means changes from decelerating the own vehicle to accelerating the own vehicle. suppress the restrictions on
この構成によれば、速やかな加速を実現することができる。 According to this configuration, rapid acceleration can be achieved.
本発明にかかる運転支援装置は、ユーザ操作による制御とACC制御との切り替わり時の違和感の低減を可能とする、という効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION The driving assistance device concerning this invention is effective in the ability to reduce the discomfort at the time of switching of control by a user operation, and ACC control.
以下に、本発明にかかる運転支援装置の一例を図面に基づいて詳細に説明する。 An example of the driving assistance device according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
図1は、第1の実施形態にかかるハイブリッド車両1の構成を示すブロック図である。ハイブリッド車両1は、車両の一例であって、走行駆動系の抵抗となる駆動モータを構成に含む。また、ハイブリッド車両1は、シリーズ方式のハイブリッドシステム2を搭載している。ハイブリッドシステム2には、エンジン11、発電モータ12、駆動モータ13、バッテリ14およびPCU(Power Control Unit:パワーコントロールユニット)15が含まれる。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a
エンジン11は、例えばガソリンエンジンであり、スロットルボディや燃料を吸入空気に噴射する燃料インジェクタ等を備えている。スロットルボディは、燃料や空気を取り込み、エンジン11の燃料室に送る部品であり、エンジン11の燃焼室への吸入空気量を調整するための電子スロットルバルブ、電子スロットルバルブの開度を検知するスロットルポジションセンサ、停車などのアイドリング時の吸気量を調整するためのコントロールバルブなどを備えている。また、エンジン11には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。
The
発電モータ12は、エンジン11の動力で発電するものであって、例えば、永久磁石同期モータからなる。発電モータ12の回転軸は、エンジン11のクランクシャフトとギヤ(図示せず)を介して機械的に連結されている。例えば、エンジン11のクランクシャフトにエンジン出力ギヤが相対回転不能に支持され、発電モータ12の回転軸にモータギヤが相対回転不能に支持されて、エンジン出力ギヤとモータギヤとが噛み合っている。
The generator motor 12 generates power with the power of the
駆動モータ13は、走行用の動力を発生するものであって、例えば、発電モータ12よりも大型の永久磁石同期モータからなる。駆動モータ13の回転軸は、ハイブリッド車両1の駆動系16に連結されている。駆動系16には、デファレンシャルギヤが含まれており、駆動モータ13の動力は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の前輪または後輪からなる駆動輪17に分配されて伝達される。これにより、左右の駆動輪17が回転し、ハイブリッド車両1が前進または後進する。
The
バッテリ14は、複数の二次電池を組み合わせた組電池であって、電力を蓄える。二次電池は、例えば、リチウムイオン電池である。バッテリ14は、例えば、約200~350V(ボルト)の直流電力を出力する。
The
PCU15は、発電モータ12および駆動モータ13の駆動を制御するためのユニットであり、第1インバータ21、第2インバータ22およびコンバータ23を備えている。
The PCU 15 is a unit for controlling the driving of the generator motor 12 and the
エンジン11の始動時には、バッテリ14から出力される直流電力がコンバータ23により昇圧されて、昇圧された直流電力が第1インバータ21で交流電力に変換され、交流電力が発電モータ12に供給される。これにより、発電モータ12が力行運転されて、エンジン11が発電モータ12によりモータリング(クランキング)される。モータリングによりエンジン11のクランクシャフトの回転数が始動に必要な回転数まで上昇した状態で、エンジン11の点火プラグがスパークされると、エンジン11が始動する。
When the
ハイブリッド車両1の走行時には、駆動モータ13が力行運転されて、駆動モータ13が動力を発生する。
When the
駆動モータ13に要求される出力がバッテリ14の出力より小さいときには、ハイブリッド車両1がEV走行する。すなわち、エンジン11が停止されて、発電モータ12による発電が行われず、バッテリ14から駆動モータ13に電力が供給されて、その電力で駆動モータ13が駆動される。
When the output required of the
一方、駆動モータ13に要求される出力がバッテリ14の出力を上回るときには、ハイブリッド車両1がHV走行する。すなわち、エンジン11が稼動状態にされて、発電モータ12が発電運転(回生運転)されることにより、エンジン11の動力が発電モータ12で交流電力に変換される。そして、発電モータ12からの交流電力が第1インバータ21で直流電力に変換され、第1インバータ21から出力される直流電力が第2インバータ22で交流電力に変換されて、その交流電力が駆動モータ13に供給されることにより、駆動モータ13が駆動される。
On the other hand, when the output required of the
また、バッテリ14の残容量が所定以下に低下すると、駆動モータ13の駆動/停止にかかわらず、エンジン11が稼動している状態で、発電モータ12が発電運転される。このとき、発電モータ12からの交流電力が第1インバータ21で直流電力に変換され、第1インバータ21から出力される直流電力がコンバータ23で降圧されて、降圧後の直流電力がバッテリ14に供給されることにより、バッテリ14が充電される。
Further, when the remaining capacity of the
ハイブリッド車両1の減速時には、駆動モータ13が回生運転されて、駆動輪17から駆動モータ13に伝達される動力が交流電力に変換される。このとき、駆動モータ13が走行駆動系の抵抗となり、その抵抗がハイブリッド車両1を制動する制動力(回生制動力)として作用する。このとき、PCU15では、駆動モータ13から第2インバータ22に供給される交流電力が第2インバータ22で直流電力に変換され、第2インバータ22から出力される直流電力がコンバータ23で降圧される。そして、その降圧後の直流電力がバッテリ14に供給されることにより、バッテリ14が充電される。
During deceleration of the
ハイブリッド車両1には、複数のECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)が搭載されている。各ECUは、マイコン(マイクロコントローラユニット)を備えており、マイコンには、例えば、CPU、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびDRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリが内蔵されている。複数のECUは、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。各ECUには、制御に必要な各種センサが接続されており、その接続されたセンサの検出信号が入力される。また、各ECUには、各種センサから入力される検出信号以外に制御に必要な情報が他のECUから入力される。
The
図1には、複数のECUのうち、ハイブリッドシステム2を制御するECU31が示されている。ECU31は、運転支援装置の一例である。ECU31には、アクセルセンサ32、車速センサ33、前方認識カメラ34(車両周辺の外界を認識する外界認識手段)、およびACC切替スイッチ35が接続されている。
FIG. 1 shows an
アクセルセンサ32は、ドライバ(運転者)により足踏み操作されるアクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力する。車速センサ33は、ハイブリッド車両1の走行に伴って回転する回転体の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。ECU31では、アクセルセンサ32の検出信号から、アクセルペダルの最大操作量に対する現在の操作量の割合であるアクセル開度が求められる。また、ECU31では、車速センサ33の検出信号から、その検出信号(パルス信号)の周波数が求められて、その周波数が車速に換算される。
The
前方認識カメラ34は、例えば、ステレオカメラである。ステレオカメラは、所定のフレームレートで静止画を連続して撮影可能なカメラであり、視差情報から撮影した画像中の物標の位置までの距離を検出可能である。ステレオカメラは、ハイブリッド車両1の前方を広角で撮像可能なように、例えば、車室内の前部中央のルームミラー背面側のフロントガラス面に設置されている。また、ハイブリッド車両1には、外界を認識するユニットとして、ステレオカメラに加えて、レーダが設けられていてもよい。レーダは、ハイブリッド車両1の前部に設置されており、ハイブリッド車両1の前方の所定の探索範囲の状況を探知するためのセンサである。レーダは、探索範囲にレーダ波(ミリ波、レーザ)を照射し、探索範囲内に存在する物体からの反射波を受信して、その反射波に応じた検出信号を出力する。
The
前方認識カメラ34の出力は、ECU31に出力される。ECU31は、前方認識カメラ34が撮影した画像に基づいて、先行車などの物標とハイブリッド車両1との相対速度や、先行車との目標車間距離、先行車に追従しているときの目標加減速度など、ACC機能を作動させるために必要なデータの算出などを行う機能部(後述の車間算出部301や相対車速算出部302、目標加速度算出部305)を実現する。
The output of the
また、ECU31は、先行車とハイブリッド車両1との車間距離が目標車間距離より広がって加速(または縮まって減速)が必要になった場合に、制御信号をエンジン11に送信する。エンジン11は、制御信号を受信した場合、当該信号に基づく加速度を実現すべく、スロットルボディにスロットル制御信号を送信し、スロットル開度を制御するとともに、燃料インジェクタに燃料噴射制御信号を送信し、燃料の噴射量を制御する。
Further, the
ECU31は、通常(ACC機能を作動させていない状態)はアクセルセンサ(図示せず)により検出されたアクセル操作量(アクセル開度)に応じた駆動トルクが出力されるよう、エンジンのスロットル開閉度を制御するとともに、燃料インジェクタのよる燃料の噴射量を制御する。一方、ACC機能が作動している場合は、上記したように、アクセル操作量によらず、制御信号に基づいて、当該信号に応じた加速度となるようにスロットル開度と燃料の噴射量を制御する。
The
ACC機能は、ハイブリッド車両1をその前方を先行する他の車両である先行車に追従して走行させる追従走行機能である。例えば、ステアリングホイールには、ACC機能による制御のオン/オフを切り替える操作を受け付けるACC切替スイッチ35が設けられている。ACC切替スイッチ35が操作されると、ECU31は、ACC機能による制御を開始または終了する。ハイブリッド車両1をその前方の先行車に追従して走行させるACC制御(追従走行制御)では、先行車の有無に応じて、先行車への追従走行と、所定車速での定速走行とが自動的に切り替えられる。追従走行時には、ハイブリッド車両1とその前方の先行車との車間距離が目標車間距離に保持されるように、ハイブリッド車両1が加減速される。
The ACC function is a follow-up running function that causes the
具体的には、ハイブリッド車両1の車速からハイブリッド車両1と先行車との車間距離の目標が設定され、ECU31により、その目標車間距離と実際の車間距離との車間距離偏差(=実際の車間距離-目標車間距離)が求められる。また、ECU31によりハイブリッド車両1と先行車との相対速度が求められる。そして、ECU31により車間距離偏差および相対速度に応じたハイブリッド車両1の目標加減速度が設定される。ECU31のマイコンに内蔵されている不揮発性メモリには、車間距離偏差および相対速度に対する目標加減速度の特性(関係)がマップの形態で目標加減速度マップとして記憶されている。目標加減速度が設定されると、ハイブリッド車両1がその目標加減速度で加減速するように、エンジンの出力が制御される(自動加減速)。
Specifically, a target inter-vehicle distance between the
図2は、本実施形態にかかる制御部300の機能構成の一例を示す図である。ECU31は、CPUがメモリに記憶される各種プログラムを実行することにより、制御部300を実現する。制御部300は、車間算出部301、相対車速算出部302、ユーザ要求トルク算出部303、ACC制御部304、目標加速度算出部305、要求未達判断部306、制限解除判断部307、変化量制限部308等として機能する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control unit 300 according to this embodiment. ECU31 implement|achieves the control part 300 when CPU runs the various programs memorize|stored in memory. The control unit 300 includes a vehicle-to-vehicle distance calculation unit 301, a relative vehicle
なお、本実施形態にかかるハイブリッドシステム2では、CPUがメモリに記憶される各種プログラムを実行することにより、上述の各種機能部を実現しているが、これに限定するものではなく、ハードウェアにより各機能部を実現することも可能である。
In the
車間算出部301は、前方認識カメラ34の出力に基づいて、先行車との目標車間距離を算出する。相対車速算出部302は、前方認識カメラ34の出力に基づいて、先行車などの物標とハイブリッド車両1との相対速度を算出する。
The inter-vehicle distance calculation unit 301 calculates a target inter-vehicle distance from the preceding vehicle based on the output of the
ユーザ要求トルク算出部303は、アクセルセンサ32の出力に基づいて得られるアクセル開度(上述)に応じて、車輪を駆動させるトルクとして要求する要求トルクを算出する。要求トルクは駆動トルクの目標値である。なお、制御部300は、ユーザ要求トルク算出部303の出力を用いて、ユーザ操作に応じて要求するユーザ要求トルク(第2要求トルク)でハイブリッド車両1を加減速させる制御を行う(第2制御手段の一例)。
The user-required
ACC制御部304は、第1制御手段の一例であって、自車とその前方の先行車との車間距離を目標値に保持するために要求するACC要求トルク(第1要求トルク)で自車を加減速させて先行車に追従して走行させる制御を行う。このようなACC制御部304は、ACC切替スイッチ35によりACC制御がオンにされると、車間算出部301、相対車速算出部302、およびユーザ要求トルク算出部303の出力を用いて、ACC制御を実行する。また、ACC制御部304は、ユーザの所定の挙動によりACC制御がオフになると、ACC制御を終了する。ここで、ユーザの所定の挙動とは、例えば、ACC切替スイッチ35によるACC制御をオフに切り替える操作や、ブレーキペダルを踏みこむ操作である。
The
目標加速度算出部305は、ACC制御中に、前方認識カメラ34の出力に基づいて、先行車に追従しているときの目標加減速度を算出する。この目標加速度算出部305が出力する目標加減速度を用いて、ACC制御部304は、ACC制御中の駆動トルクの目標値であるACC要求トルクを算出する。
The target acceleration calculation unit 305 calculates a target acceleration/deceleration when following the preceding vehicle based on the output of the
ここで、制御部300は、ユーザのアクセルペダル操作による制御からACC制御に切り替わったとき、ユーザ要求トルクよりもACC要求トルクが大きい場合に、要求トルクの単位時間あたりの変化量の制限を行う。要求未達判断部306、制限解除判断部307、および変化量制限部308は、上述の変化量の制限に際して用いられる。
Here, when the control by the user's accelerator pedal operation is switched to the ACC control, and the ACC required torque is larger than the user required torque, the control unit 300 limits the change amount of the required torque per unit time. The request
すなわち、要求未達判断部306は、実行中のACC制御が開始されてから、ACC要求トルクより小さかった要求トルクがACC要求トルクに未達である(到達したことがない)かを、判断する。
変化量制限部308は、上述の変化量の制限を行う制限手段の一例であって、ACC要求トルクと要求トルクの前回値(前回要求トルク)とに所定値以上の差があるとき、所定値分だけ、要求トルクを変化させる制御を行う。
また、制限解除判断部307は、要求トルクが所定の閾値に到達したかを、判断する。この閾値は、要求トルクが当該閾値に到達すると、そこまで行っていたトルクの変化量の制限を解除(終了)するとして定めるものである。
In other words, request
The change amount limiting unit 308 is an example of limiting means for limiting the amount of change described above. Control is performed to change the required torque by the same amount.
In addition, restriction release determination section 307 determines whether or not the required torque has reached a predetermined threshold value. This threshold value is set so that when the required torque reaches the threshold value, the restriction on the amount of change in the torque that has been performed up to that point is released (finished).
図3は、本実施形態にかかるトルクの推移の一例をグラフで示す図である。本図において、グラフの縦軸はトルクの値(単位:Nm(ニュートンメートル))で横軸は時間(単位:s(秒))である。また、本図は、ユーザ要求トルクと、ACC要求トルクと、要求トルクとの3種類のトルクの推移を示す。なお、本図は、ACC制御と、ACC機能によるブレーキ制御との、オン/オフのタイミングを、併せて示す。 FIG. 3 is a graph showing an example of transition of torque according to the present embodiment. In this figure, the vertical axis of the graph is the torque value (unit: Nm (Newton meter)) and the horizontal axis is time (unit: s (second)). Also, this figure shows transitions of three types of torque, ie, the user requested torque, the ACC requested torque, and the requested torque. This figure also shows the on/off timings of the ACC control and the brake control by the ACC function.
本例は、通常走行で惰性減速中(つまりユーザのペダル操作による加減速制御中であってアクセルペダル開放中)に、先行車に接近している状態でACC制御を開始した場合のものである。この場合、ACC制御開始直後から(つまりACC制御の開始に伴って)ブレーキ制御が行われる。この例において、ユーザ要求トルクは、-50(Nm)で一定、ACC要求トルクは-30(Nm)で一定である。 In this example, ACC control is started in a state in which the vehicle is approaching the preceding vehicle during inertial deceleration in normal driving (that is, during acceleration/deceleration control by the user's pedal operation and the accelerator pedal is released). . In this case, brake control is performed immediately after the start of ACC control (that is, along with the start of ACC control). In this example, the user requested torque is constant at -50 (Nm), and the ACC requested torque is constant at -30 (Nm).
図3に示す例では、ユーザのアクセルペダル操作による制御中(すなわちACC制御中でない)に、グラフ上の0.9(s)のタイミングでACC切替スイッチ35が操作され、グラフ上の1(s)のタイミングでACC制御が開始されている。これにより、ACCブレーキ制御も、グラフ上の0.9(s)から1(s)のタイミングで、オフからオンに切り替わる。
In the example shown in FIG. 3, the
この場合、従来のシステムであると、駆動トルクの目標値である要求トルク(太線で示す)が、二点鎖線の矢印Cで示すように瞬間的に切り替えられ、これに伴い、要求トルクに応じて変化される駆動トルクも急増(上昇)される。この場合、ユーザとしては、減速したいのに減速Gが抜けたように感じ、ユーザの違和感や不安感のもととなっていた。 In this case, in the conventional system, the required torque (indicated by the thick line), which is the target value of the driving torque, is instantaneously switched as shown by the two-dot chain arrow C, and accordingly, the required torque is changed. The drive torque that is changed by the change is also rapidly increased (increased). In this case, the user feels that the deceleration G is missing even though he/she wants to decelerate, which is a source of discomfort and anxiety for the user.
これに対して、本実施形態では、要求トルクの切り替えに際し、単位時間当たりの変化量を制限するようにした。具体的には、単位時間あたりの変化量としてユーザに違和感を与えにくい値(例えば187.5(Nm/s)以下)を採用し、この値での変化を繰り返すことで、要求トルクの切り替えを行う。このように制御することで、従来は要求トルク(および駆動トルク)が瞬間的に30(Nm)も上昇されていたのが、図3の例では、約2(s)かけて徐々に上昇される。これにより、ユーザが違和感や不安感を覚えにくくすることができる。 In contrast, in the present embodiment, when switching the required torque, the amount of change per unit time is limited. Specifically, a value (e.g., 187.5 (Nm/s) or less) is adopted as the amount of change per unit time that does not cause discomfort to the user. conduct. By controlling in this way, the required torque (and drive torque), which conventionally was instantaneously increased by 30 (Nm), is gradually increased over about 2 (s) in the example of FIG. be. This makes it difficult for the user to feel uncomfortable or uneasy.
図4は、本実施形態にかかるトルクの推移の一例をグラフで示す図である。本図において、グラフの縦軸はトルクの値(単位:Nm)で横軸は時間(単位:s(秒))である。また、本図は、ユーザ要求トルクと、ACC要求トルクと、要求トルクとの3種類のトルクの推移を示す。なお、本図は、ACC制御と、ACC機能によるブレーキ制御との、オン/オフのタイミングを、併せて示す。 FIG. 4 is a graph showing an example of transition of torque according to the present embodiment. In this figure, the vertical axis of the graph is the torque value (unit: Nm) and the horizontal axis is the time (unit: s (seconds)). Also, this figure shows transitions of three types of torque, ie, the user requested torque, the ACC requested torque, and the requested torque. This figure also shows the on/off timings of the ACC control and the brake control by the ACC function.
本例は、通常走行で惰性減速中(つまりユーザのペダル操作による加減速制御中であってアクセルペダル開放中)に、先行車に接近している状態でACC制御を開始した場合のものである。この例において、ユーザ要求トルクは、-50(Nm)で一定、ACC要求トルクは-30(Nm)で一定である。 In this example, ACC control is started in a state in which the vehicle is approaching the preceding vehicle during inertial deceleration in normal driving (that is, during acceleration/deceleration control by the user's pedal operation and the accelerator pedal is released). . In this example, the user requested torque is constant at -50 (Nm), and the ACC requested torque is constant at -30 (Nm).
この例が図3の例と違うところは、先行車との相対速度や車間距離の関係で、1(s)のタイミングから、ACC要求トルクが増加するところである。なお、この間のユーザ要求トルクの変更はない、つまり、ユーザのアクセルペダル操作はない。 This example differs from the example in FIG. 3 in that the ACC required torque increases from the timing of 1 (s) due to the relationship between the relative speed and the inter-vehicle distance with the preceding vehicle. Note that there is no change in the user-requested torque during this period, that is, the user does not operate the accelerator pedal.
またこの例では、1.5(s)を過ぎたあたりのタイミングで、ACC要求トルクが、負の値から正の値に転じる。つまり、この例のハイブリッド車両1は、ACC制御により、減速状態から加速状態に変化する。
Also, in this example, the ACC required torque changes from a negative value to a positive value at a timing around 1.5 (s). That is, the
図4に示す例では、ユーザのアクセルペダル操作による制御中(すなわちACC制御中でない)に、グラフ上の0.9(s)のタイミングでACC切替スイッチ35が操作され、グラフ上の1(s)のタイミングでACC制御が開始されている。
In the example shown in FIG. 4, the
この例でも、従来のシステムであると、上述の説明と同様に、駆動トルクの目標値である要求トルク(太線で示す)が、ユーザ要求トルクからACC要求トルクへ瞬間的に切り替えられ、これに伴い、駆動トルクも急上昇する。
しかしながら本実施形態では、この例でも、図3の例と同様に、要求トルクの切り替えに際し、単位時間当たりの変化量を制限するようにした。具体的には、単位時間あたりの変化量としてユーザに違和感を与えにくい値(例えば187.5(Nm/s)以下)を採用し、この値での変化を繰り返すことで、要求トルクを切り替える。
In this example, too, in the case of the conventional system, the required torque (indicated by the thick line), which is the target value of the driving torque, is instantaneously switched from the user required torque to the ACC required torque, similar to the above explanation. Along with this, the drive torque also rises sharply.
However, in this embodiment, as in the example of FIG. 3, the amount of change per unit time is limited when switching the required torque. Specifically, a value (for example, 187.5 (Nm/s) or less) that does not give the user a sense of discomfort is adopted as the amount of change per unit time, and the required torque is switched by repeating the change at this value.
またこの例では、1(s)のタイミングから、ACC要求トルクが漸増する。このため、図3の例では2(s)のあたりで要求トルクがACC要求トルクに到達したが、この図4の例ではしていなく、ACC要求トルクが増えた分だけ、要求トルクの切り替えに時間を要する。 Also, in this example, the ACC required torque gradually increases from the timing of 1 (s). For this reason, in the example of FIG. 3, the required torque reaches the ACC required torque around 2 (s), but in the example of FIG. It takes time.
また、ACC要求トルクは、1.5(s)を過ぎたあたりのタイミング(符号Dで示す)で、ACC要求トルクが、負の値から正の値に転じる。つまり、この例のハイブリッド車両1は、ACC制御により、減速状態から加速状態に変化する。ACC要求トルクを追って変化する要求トルクも、2.5(s)を過ぎたあたりのタイミング(符号Eで示す)で、減速から加速に転じている。本実施形態では、このタイミング、つまり要求トルクが0(Nm)になるタイミングで、制御部300は、ACC要求トルクと要求トルクとの差分を即時に埋めるよう制御する。
Further, the ACC required torque changes from a negative value to a positive value at a timing (indicated by symbol D) around 1.5 (s). That is, the
なお、本実施形態では、上述のように閾値0(Nm)を契機に要求トルクをACC要求トルクに合わせる制御を行ったが、当該制御を行う閾値として0(Nm)以外の所定の値を設定しても構わない。 In the present embodiment, the threshold 0 (Nm) is used as a trigger to control the required torque to match the ACC required torque as described above. I don't mind.
また、図4に示す例は、惰性減速中のACC制御開始を例にしたものであるが、惰性減速中以外にも、図4で説明した要求トルクの単位時間あたりの変化量の制限の適用対象となることがある。例えば、ユーザがアクセルペダルを踏みながらACC切替スイッチ35を押したというような場合も、図4に例示する変化量制限の適用対象となることがある。
Also, the example shown in FIG. 4 is an example of starting ACC control during inertia deceleration, but the application of the restriction on the amount of change in the required torque per unit time described with reference to FIG. may be subject. For example, even when the user presses the
図5は、本実施形態にかかる制御部300が実行する処理の流れの一例を示すフローチャートである。この処理により、図3および図4に示すACC制御が実現される。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of processing executed by the control unit 300 according to this embodiment. This processing implements the ACC control shown in FIGS.
なお、図3および図4には約0.1(s)の間隔で隣り合うドットを表示しているので、本実施形態では、制御部300が約0.1(s)ごとにこのフローチャートをループするとして説明する。しかしながら実施にあたって制御部300は当該処理を本実施形態とは異なる間隔でループして構わなく、例えば8(ms(ミリ秒))程度の間隔でループする。 3 and 4 show dots adjacent to each other at intervals of about 0.1 (s). Described as a loop. However, in implementation, the control unit 300 may loop the process at intervals different from those of the present embodiment, for example, loop at intervals of about 8 (ms (milliseconds)).
制御部300は、まずACC制御中であるかを判断する(ステップS1)。ステップS1においてACC制御中であった場合(ステップS1のYes)、制御部300は、ACC要求トルクとユーザ要求トルクとを比較する(ステップS2)。 The control unit 300 first determines whether ACC control is being performed (step S1). If the ACC control is being performed in step S1 (Yes in step S1), the control unit 300 compares the ACC requested torque and the user requested torque (step S2).
ステップS2においてACC要求トルクがユーザ要求トルクを上回っていた場合(ステップS2のYes)、制御部300は、今回のACC制御が開始された後、ACC要求トルクより小さかった要求トルクが、ACC要求トルクに未達であるか、判断する(ステップS3)。 If the ACC requested torque exceeds the user requested torque in step S2 (Yes in step S2), the control unit 300 determines that the requested torque that is smaller than the ACC requested torque after the current ACC control is started becomes the ACC requested torque. is not reached (step S3).
ステップS3において要求トルクがACC要求トルクに未達であると判断された場合(ステップS3のYes)、制御部300は、要求トルクの前回値(前回要求トルク)が所定の閾値A未満であるかを判断する(ステップS4)。ここで、閾値Aは、例えば0(Nm)である。 If it is determined in step S3 that the required torque has not reached the ACC required torque (Yes in step S3), the control unit 300 determines whether the previous value of the required torque (previous required torque) is less than a predetermined threshold value A. (step S4). Here, the threshold A is, for example, 0 (Nm).
ステップS4において前回要求トルクが閾値A未満である場合(ステップS4のYes)、制御部300は、ACC要求トルクと前回要求トルクとの差が、所定値(定数B)より大きいかを判断する(ステップS5)。 If the previous required torque is less than the threshold A in step S4 (Yes in step S4), the control unit 300 determines whether the difference between the ACC required torque and the previous required torque is greater than a predetermined value (constant B) ( step S5).
ステップS5においてACC要求トルクと前回要求トルクとの差が定数Bより大きかった場合(ステップS5のYes)、制御部300は、要求トルクを、前回要求トルクに定数Bを足した値に変化させる制御を行う(ステップS6)。この処理により、要求トルクの変化量は、定数Bに制限されている。ステップS6の後、制御部300は、処理をステップS1に戻す。 If the difference between the ACC required torque and the previous required torque is greater than the constant B in step S5 (Yes in step S5), the control unit 300 performs control to change the required torque to a value obtained by adding the constant B to the previous required torque. (step S6). The amount of change in the required torque is limited to the constant B by this process. After step S6, control unit 300 returns the process to step S1.
ステップS3において要求トルクがACC要求トルクに到達済みと判断された場合(ステップS3のNo)、制御部300は、処理をステップS7に進め、要求トルクをACC要求トルクに合わせ、その後、処理をステップS1に戻す。これにより、今回のACC制御の実行中、要求トルクが、ACC要求トルクに一致した状態に維持される。 If it is determined in step S3 that the required torque has reached the ACC required torque (No in step S3), the control unit 300 advances the process to step S7, matches the required torque to the ACC required torque, and then proceeds to step S7. Return to S1. As a result, the requested torque is maintained in a state of matching the ACC requested torque during the execution of the current ACC control.
また、ステップS4において前回要求トルクが閾値A以上であると判断された場合(ステップS4のNo)、制御部300は、処理をステップS7に進め、要求トルクをACC要求トルクに合わせ、その後、処理をステップS1に戻す。これにより、今回のACC制御にかかる要求トルクの漸増中、要求トルクが閾値A以上になると、要求トルクの変化量の制限が解除されて、要求トルクとACC要求トルクとの差分が一息に解消される。 If it is determined in step S4 that the previous required torque is equal to or greater than the threshold value A (No in step S4), the control unit 300 advances the process to step S7, adjusts the required torque to the ACC required torque, and then executes the process. is returned to step S1. As a result, when the required torque becomes equal to or greater than the threshold value A while the required torque applied to the current ACC control is gradually increasing, the restriction on the amount of change in the required torque is lifted, and the difference between the required torque and the ACC required torque is eliminated at once. be.
なお、ステップS1においてACC制御中でない場合(ステップS1のNo)と、ステップS2においてACC要求トルクがユーザ要求トルク以下であった場合(ステップS2のNo)とに、制御部300は、処理をステップS8に進める。ステップS8において制御部300は、要求トルクとしてユーザのペダル操作で決まるユーザ要求トルクを採用して要求トルクをユーザ要求トルクに合わせ、処理をステップS1に戻す。 Note that if ACC control is not being performed in step S1 (No in step S1) and if the ACC required torque is equal to or less than the user required torque in step S2 (No in step S2), the control unit 300 proceeds to step S1. Proceed to S8. In step S8, the control unit 300 adopts the user-requested torque determined by the user's pedal operation as the requested torque, matches the requested torque with the user-requested torque, and returns the process to step S1.
以上に説明した処理により、図3および図4に例示した制御を実施することができる。つまり、本実施形態によれば、要求トルクの急変が危惧される場面で、変化量を制限することにより、ユーザ操作による制御とACC制御との切り替わり時の違和感を低減させることができる。 The control illustrated in FIGS. 3 and 4 can be implemented by the processing described above. That is, according to the present embodiment, when there is concern about a sudden change in the required torque, by limiting the amount of change, it is possible to reduce discomfort when switching between the control by the user's operation and the ACC control.
また、本実施形態によれば、要求トルクの変化量の制限を、所定条件のクリアを契機に、解除(終了)することができる。 Further, according to the present embodiment, the restriction on the amount of change in the required torque can be canceled (finished) when the predetermined condition is cleared.
なお、上記実施形態では、単位時間あたりの変化量を固定値(定数B)としているが、実施にあたっては、単位時間あたりの変化量は定数でなく、計算により定めるものであっても構わない。例えば、変化にかける時間を固定して単位時間あたりの変化量を算出するようにしてもよい。具体的には、2(s)で要求トルクを変化させ終えたければ、下記の式で単位時間あたりの変化量を算出できる。
単位時間あたりの変化量
=(ACC要求トルク-現在の要求トルク)/(2(s)/単位時間(s))
In the above embodiment, the amount of change per unit time is a fixed value (constant B), but in practice, the amount of change per unit time may be determined by calculation instead of being a constant. For example, the amount of change per unit time may be calculated by fixing the time required for the change. Specifically, if it is desired to finish changing the required torque in 2 (s), the amount of change per unit time can be calculated by the following formula.
Amount of change per unit time = (ACC required torque - current required torque) / (2 (s) / unit time (s))
また、要求トルクの単位時間あたりの変化量は、車速が大きいほど大きくすると好適である。また、ACC要求トルクと現在の要求トルクとの差が大きいほど、要求トルクの単位時間あたりの変化量を大きくすると好適である。 Also, it is preferable to increase the amount of change in the required torque per unit time as the vehicle speed increases. Further, it is preferable to increase the amount of change in the required torque per unit time as the difference between the ACC required torque and the current required torque increases.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
例えば、本発明は、シリーズ方式のハイブリッド車に限られず、パラレル式ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車に採用してもよい。 For example, the present invention is not limited to series hybrid vehicles, and may be applied to parallel hybrid vehicles, electric vehicles, and fuel cell vehicles.
また、上記実施形態では、エンジンや、エンジンの動力で発電する発電モータや、電力を蓄える電池を搭載したハイブリッド車両を例に説明したが、実施にあたってはこれに限らない。例えば、エンジンなしの電気自動車や燃料電池車であって、走行駆動系の抵抗となる駆動モータを構成に含むものに、本発明を適用してもよい。 In addition, in the above embodiment, a hybrid vehicle equipped with an engine, a generator motor that generates power using the power of the engine, and a battery that stores electric power has been described as an example, but the implementation is not limited to this. For example, the present invention may be applied to an engine-less electric vehicle or a fuel cell vehicle that includes a drive motor that acts as a resistance in the drive system.
また、上記実施形態では、要求トルクの変化量の制限中に、要求トルクが所定の閾値に到達すると、それまで行っていたトルクの変化量の制限を解除(終了)するとして説明しているが、実施にあたってはこれに限らない。例えば、トルクの変化量の制限を、終了するのでなく、弱めるのであってもよい。つまり、単位時間あたりの変化量を、閾値到達後は、閾値到達前までよりも、大きい値に変更するのであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, when the requested torque reaches a predetermined threshold value while the amount of change in the requested torque is limited, the limitation on the amount of change in the torque that has been performed up to that point is canceled (finished). , but not limited to this. For example, rather than ending the limit on the amount of change in torque, it may be weakened. That is, the amount of change per unit time may be changed to a larger value after reaching the threshold than before reaching the threshold.
1…ハイブリッド車両(車両の一例)、2…ハイブリッドシステム、
11…エンジン、12…発電モータ、13…駆動モータ、14…バッテリ、
15…PCU、16…駆動系、17…駆動輪、
21…第1インバータ、22…第2インバータ、23…コンバータ、
31…ECU、32…アクセルセンサ、33…車速センサ、
34…前方認識カメラ、35…ACC切替スイッチ、
300…制御部、
301…車間算出部、302…相対車速算出部、303…ユーザ要求トルク算出部
304…ACC制御部、305…目標加速度算出部、
306…要求未達判断部、307…制限解除判断部、308…変化量制限部。
1... hybrid vehicle (an example of a vehicle), 2... hybrid system,
DESCRIPTION OF
15...PCU, 16...drive system, 17...driving wheel,
21... First inverter, 22... Second inverter, 23... Converter,
31 ... ECU, 32 ... accelerator sensor, 33 ... vehicle speed sensor,
34... Forward recognition camera, 35... ACC changeover switch,
300... control unit,
301 ... distance calculation unit, 302 ... relative vehicle speed calculation unit, 303 ... user required
306 -- Request non-fulfillment determination unit, 307 -- Limit release determination unit, 308 -- Change amount restriction unit.
Claims (4)
前記自車のユーザが行う操作に応じて要求する第2要求トルクで前記自車を加減速させる制御を行う第2制御手段と、
前記第1制御手段による制御の開始時に、前記第2要求トルクよりも前記第1要求トルクが大きい場合に、車輪を駆動させるトルクの単位時間あたりの変化量の制限を行う制限手段と、
を備える運転支援装置。 Accelerates and decelerates the own vehicle with a first required torque required to maintain the inter-vehicle distance between the own vehicle, which is a vehicle equipped with a drive motor that generates driving power, and a preceding vehicle in front of the own vehicle at a target value. a first control means for performing control to follow and run the preceding vehicle;
second control means for controlling acceleration and deceleration of the own vehicle with a second required torque requested according to an operation performed by the user of the own vehicle;
limiting means for limiting the amount of change per unit time of the torque for driving the wheels when the first required torque is larger than the second required torque at the start of the control by the first control means;
A driving support device.
請求項1に記載の運転支援装置。 When the torque reaches a predetermined threshold value while the amount of change in the torque for driving the wheels is limited, the limiting means suppresses the limitation of the amount of change, and reduces the torque for driving the wheels to the first required torque. The driving assistance device according to claim 1, wherein the change is made to raise the
請求項1または2に記載の運転支援装置。 3. The method according to claim 1, wherein the limiting means limits the amount of change in the torque that drives the wheels when control for decelerating the own vehicle is activated with the start of control by the first control means. The driving assistance device described.
請求項1~3のいずれか1項に記載の運転支援装置。 The limiting means, when the control by the first control means shifts from decelerating control to accelerating control of the own vehicle, limits the amount of change in the torque that drives the wheels. The driving assistance device according to any one of the items.
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