JP2596160B2 - 可変特性車両 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、車両の駆動特性を最適に変化させることが
できる可変特性車両に関する。

＜従来の技術＞ 従来の可変特性車両として、米国特許明細書第482943
4号に示されているように、先行車との車間距離を計測
し、環境状態及び走行状態により定まる基準車間距離と
の比較等により、車両の駆動特性（変速特性）を変化さ
せるようにしたものがある。

すなわち、レーザーレーダ等を用いて、先行車との車
間距離に計測する。

また、メモリ上に、降雨量（環境状態）と車速（走行
状態）とをパラメータとして、先行車との基準車間距離
を記憶してあるテーブルを有し、降雨センサにより検出
される降雨量、及び、車速センサにより検出される車速
に基づいて、そのテーブルから基準車間距離を検索す
る。尚、テーブル上の基準車間距離は降雨量及び車速ご
とに車間距離の平均値を学習しこれに基づいて更新され
る。

そして、実際の車間距離とテーブル上の基準車間距離
とを比較して、車両の駆動特性を変化させる。具体的に
は、自動変速機の変速特性を以下のように調整する。

ｉ）実際の車間距離がテーブル上の基準車間距離より大
きければ、自動変速機の変速線（シフト線）を低車速側
にもってゆき、ハイギア使用域を広げる。

ii）実際の車間距離がテーブル上の基準車間距離より小
さければ、自動変速機の変速線（シフト線）を高車速側
にもってゆき、ローギア使用域を広げる。

つまり、降雨量及び車速ごとに設定された基準車間距
離に対して、運転者が好みにより、例えば車間距離をつ
めた場合（車間距離小）は、自動変速機の変速線（シフ
ト線）を高速側に移動させ、ローギア側（高変速比側）
で走行する領域を広げて、車間距離の調整を容易にす
る。

また、この車間距離が運転者の好みであるので、その
車間距離を新たな基準車間距離とすべく、テーブルの値
は、車間距離の平均値（移動平均等）によって更新され
てゆく。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、このような従来の可変特性車両にあっ
ては、駆動特性を変化させたことによる運転者の満足度
等を評価しておらず、駆動特性を必ずしも最適に変化さ
せてゆくものとはなっていなかったため、駆動特性を変
化させても、かえって運転者の利益にならない場合が発
生するとう問題点があった。

また、運転者の満足度等を平均的な車間距離を求め
て、これにより基準車間距離のデータを書換えることに
よって補償しようとしているが、この方法では、運転者
が車両の変速特性変化に満足して車間距離が変化したの
か、運転者が変化に対して不都合を感じやむなく車間距
離が変化したのかを判別できず、場合によっては運転者
に不利益な方向にデータが更新されてゆく可能性があっ
た。

本発明は、このような従来の問題点を解決することの
できる可変特性車両を提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ このため、本発明は、第１図に示すように、先行車と
の車間距離を計測する手段（ａ）と、該車間距離の時間
的な変化の大きさを検出する手段（ｂ）と、該変化の大
きさを所定値と比較して小さいときに追従運転と判定す
る手段（ｃ）と、追従運転と判定されているときに、車
間距離の過去所定時間分の平均値を算出する平均値算出
手段（ｅ）と、追従運転と判定されているときに、車間
距離の平均値に対する偏差より追従の精度を算出する手
段（ｅ）と、該追従の精度が良好になるように駆動特性
を変化させる手段（ｆ）とを設ける構成とする。

＜作用＞ 上記の構成においては、先ず運転者が先行車に追従し
ようとしているのか否かを判断する。すなわち、車間距
離の時間的な変化の大きさを検出して、これが所定値以
下の状態にて、追従運転と判断する。

この上で、追従特性を評価し、該評価値を最良のもの
にするように駆動特性を変化させる。すなわち、車間距
離の過去所定時間分の平均値を算出し、車間距離のその
平均値に対する偏差より追従の精度を算出し、これを評
価する。そして、該追従の精度が良好になるように駆動
特性（例えば変速特性）を変化させる。

＜実施例＞ 以下に本発明の実施例を説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すシステム図である。

コントロールユニットには、CPU1,クロック2,ROM3,RA
M4,入出力インターフェース５等を備えている。

そして、車間距離計測手段として、レーザーレーダ
（送受信機）６が設けられ、演算部７との共働で、先行
車との車間距離が計測される。

また、降雨センサ８が設けられ、これによりA/D変換
器９を介して降雨量が検出される。

また、トランスミッション10に車速センサ11が設けら
れ、これにより車速（出力軸回転数）が検出される。

この他、ブレーキセンサ12及びアクセルセンサ13から
の信号も入力されている。

ここにおいて、CPU1は各種の情報に基づいて後述のご
とく演算処理を行い、入出力インターフェース５を介し
てトランスミッション10を制御する。

先ず、レーザーレーダ６からの信号に基づいて先行車
との車間距離を計測して、その時系列データを得る。但
し、ブレーキをかけているときやアクセルを踏込んで大
きく加速しているときなどについては、車間距離データ
を無視する。これによって定常的に走行しているときの
みの車間距離特性を抽出する。

次に、車間距離データの分散や変化の様子を単位時間
毎のデータについて計算し、予め設定された時間（例え
ば５秒位）、予め設定された車間距離の誤差範囲（例え
ば5m位）の状況が継続した場合、本車両は先行車に追従
しているという認識をする。

これを第３図にフローチャートとして示している。

ステップ１（図にはS1と記してある。以下同様）では
ブレーキセンサ12からの信号に基づいてブレーキ動作中
か否か判定し、ステップ２ではアクセルセンサ13からの
信号に基づいてアクセル踏込み（踏増し）中か否かを判
定する。

これにより、定常走行時のみ、次のステップ３以降へ
進む。

ステップ３では、レーザーレーダ６からの信号に基づ
いて先行車との車間距離を計測する。

ステップ４では、計測された車間距離について、過去
数サンプル毎の分散を計算する。この部分が車間距離の
時間的な変化の大きさを検出する手段に相当する。

ステップ５では、その分散と所定値とを比較し、分散
＜所定値の場合のみ、次のステップ６へ進む。この部分
が車間距離の変化の大きさを所定値と比較して小さいと
きに追従運転と判定する手段に相当する。

ステップ６では、特性変更後一定の時間経過したか否
かを判定し、経過した場合にのみ、次のステップ７へ進
む。

ステップ７では、一定の車間距離内か否かを判定し、
一定の車間距離内であれば、追従運転と判定して、ステ
ップ8,9へ進む。

このようにして、追従運転と判定された場合は、次
に、追従の精度を求める。これは過去30秒位の移動平均
をとり、この移動平均値に対する実際の車間距離の偏差
の絶対値を加算して、この値を追従の精度を表す評価値
とする。ここで、評価値が小さくなる方が運転者にとっ
て追従の精度が高いことを示す。尚、降雨量及び車速は
同一条件であるとする。

すなわち、ステップ８で、車間距離の移動平均を求め
る。この部分が車間距離の過去所定時間分の平均値を算
出する平均値算出手段に相当する。

そして、ステップ９で、この移動平均値に対する実際
の車間距離の偏差に基づいて、追従の精度の評価値を計
算する。この部分が車間距離の平均値に対する偏差より
追従の精度を算出する手段に相当する。

追従の精度が求められた後は、これを良好とするよう
に、車両の駆動特性、具体的にはトランスミッションの
変速特性を変化させる。

変化させる方向について説明する。

第４図（ａ）は変速比を低変速比（ハイギア）にした
ときの追従特性、同図（ｂ）は変速比を高変速比（ロー
ギア）にしたときの追従特性を示したものである。低変
速比の方が追従性能がよいことがわかる。これは、大き
なエンジンブレーキと期待に近い加速度を得るアクセル
感で高変速比の方が車両位置のコントロール性に優れて
いることによると思われる。

一方、車両位置のコントロール性が良好であると、運
転者の操作に対する負担も軽減され、運転者にとっては
操作しやすい車両となる。

しかし、むやみに高変速比にしても、エンジン回転が
上昇し、燃費が低下するし、音や振動も大きくなるの
で、逆にコントロール性が低下するであろう。

以上から、変速比を第５図に示すように、現実的なあ
る所定範囲で変化させることにより、追従のしやすさが
変化してくるのである。

そこで、追従の精度の評価値が小さくなるように、所
定範囲内で、変速比を高変速比側に少しずつ変化させて
ゆく。

但し、変速比を変化させても、該評価値が変わらなけ
れば、変速比の移動を中止する。また、先行車を追従し
ていないと認識したら、変速比を上記所定範囲内で最も
低い変速比に変化させるものとする。

これを第６図にフローチャートとして示している。

ステップ11では、追従しているか否かを判定する。追
従していない場合は、ステップ12で変速比をリセットす
る。すなわち、変速比を所定範囲内で最も低い変速比に
変化させる。

ステップ13では、ブレーキ動作中か否かを判定し、ス
テップ14では、アクセル踏込み（踏増し）中か否かを判
定する。いずれかYESの場合は制御を行わない。

ステップ15では変速比を少しあげる。

この結果、追従の精度が向上した場合は、ステップ16
からステップ17へ進んで、修正範囲内か否かを判定し、
修正範囲内であれは、変速比を上げる方向に制御を続行
する。

追従の精度が向上しなかった場合は、ステップ18へ進
んで様子をみた後、ステップ19へ進んで再び追従の精度
が向上したか否かを判定し、向上しない場合は、ステッ
プ20へ進んで、変速比を少し下げる。そして、ステップ
21での判定で修正範囲内であれば制御を続行する。

このフローが追従の精度が良好になるように駆動特性
（変速特性）を変化させる手段に相当する。

尚、以上の説明では、CVT（無段変速機）の変速比を
適用例として説明したが、有段変速機の場合は、上記に
おいて変速比を上げる場合、アップ線・ダウン線を速度
に対して大きな方へ移動して、ローギアになりやすいよ
うにすればよい。

また、車両の駆動特性として、スロットルアクチュエ
ータを有して、第７図に示すようにアクセル踏込み量に
対するスロットル弁開度の変化特性を任意に変化させる
ことができる場合、追従の精度の評価値が小さくなるよ
うに、アクセル踏込み量−スロットル弁開度のマップを
変化させればよい。

また、第８図（ａ），（ｂ）は共に２速固定時の追従
特性を示したものであるが、（ａ）は昼間、（ｂ）は夜
間である。夜間は、視認性が悪化するため、追従特性が
悪化するのである。

そこで、追従特性を改善し、運転者への負担を減らす
ための方策として次のことが考えられる。

すなわち、第２図に示してあるように、視界の明暗に
対応して信号を出力して夜間であることを検出する光セ
ンサ14を設け、その出力により、夜間には、変速特性を
変化させる範囲（第５図参照）を、高変速比方向に拡大
し、さらに追従性能をよくするようにする。

尚、最初から範囲を広げておけばよいかも知れない
が、それであると燃費が悪化し、しかも夜間はドライバ
ーの負担を軽減することを第一義と考え、多少燃費の悪
化を覚悟して、範囲を広げるのである。

＜発明の効果＞ 以上説明したように本発明によれば、運転者が先行車
に追従しているのかを判断した上で、追従の精度が良好
になるように車両の駆動特性を変化させるようにしたた
め、運転者が車両の特性に満足しているか否かをフィー
ドバックしながら、車両の駆動力の特性を適応的に変化
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図は追従運転
判定のフローチャート、第４図（ａ），（ｂ）は低変速
比及び高変速比時の追従特性を示す図、第５図は変速比
と追従性との関係を示す図、第６図は変速特性制御のフ
ローチャート、第７図はアクセル踏み込み量とスロット
ル弁開度との関係を示す図、第８図は（ａ），（ｂ）は
昼間及び夜間の追従特性を示す図である。 １…CPU、６…レーザーレーダ、８…降雨センサ、10…
トランスミッション、11…車速センサ、12…ブレーキセ
ンサ、13…アクセルセンサ、14…光センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の駆動特性を任意に変化できる車両に
   おいて、 先行車との車間距離を計測する手段と、 該車間距離の時間的な変化の大きさを検出する手段と、 該変化の大きさを所定値と比較して小さいときに追従運
   転と判定する手段と、 追従運転と判定されているときに、車間距離の過去所定
   時間分の平均値を算出する平均値算出手段と、 追従運転と判定されているときに、車間距離の平均値に
   対する偏差より追従の精度を算出する手段と、 該追従の精度が良好になるように駆動特性を変化させる
   手段と、 を有することを特徴とする可変特性車両。