JP3605259B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用走行制御装置に関し、特に、車両に加わる加速度に基づいて車両のある道路勾配を推定し、車両が停止できる最低限の停止ブレーキ圧力で制動機器制御装置を制御すると共に、発進時にはスムースに発進できるようにエンジントルクに制御することで、運転者の負荷を軽減する車両用走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に発生する加速度を検出し、この検出した加速度に基づいて路面勾配を演算する手段として、例えば、特開平５−２４８５３５号公報に開示された車両用自動変速機のロックアップ制御装置における一例がある。
この装置では、加速度センサの出力結果から路面勾配を検出する一方で、あらかじめ最低締結力でロックアップクラッチを締結させるための制御量を路面勾配に応じて記憶させておく。そして、検出された実際の路面勾配に基づいて、対応する最低締結力相当の制御量を記憶データから検索して求め、かかる検索データから実際の制御量として用いるよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来装置では、車両の上下方向に発生する加速度を検出する加速度センサの出力を、車両に生じる上下方向の加速度として検出する以外に、路面勾配を演算し、自動変速機のロックアップ機構の締結力の制御に生かしていた。
しかしながら、このような従来装置の場合、以下のような種々の問題点があった。
即ち、車両が停止状態であるか否かを判定する車両停止判定手段を持たないため、車両が停止状態にあるか否かを検出することができないという問題点があった。
また、車両が十分停止できる最低限の停止保持力を演算し、その演算結果を制動機器制御手段に通信し、制動機器を制御する手段を持たないため、運転者が制動機器の操作をしなければ、勾配のある道路上では停止できないという問題点があった。
【０００４】
また、勾配のある道路上に停止している車両を発進させる場合、スムースに発進できるエンジントルクを演算し、その演算結果をエンジントルク制御手段に通信し、エンジントルクを制御する手段を持たないため、勾配のある道路での発進時に必要なエンジントルクを制御し、スムースな発進をすることができないという問題点があった。
さらに、道路勾配と関連づけて制動機器を制御する手段とエンジントルクを制御する手段を同時に兼ね備えていないため、運転者が制動機器の操作をしなければ、勾配のある道路上では停止できず、また発進時には勾配を考慮した発進トルクをエンジントルク制御手段に反映できないという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような従来の問題点を解消するためになされたもので、停止時に加速度センサの出力から推定される道路勾配から、停止時には制動機器を、発進時にはエンジントルクを制御することで運転者が操作をしなくても車両が停止でき、また発進時には道路勾配を考慮した発進トルクをエンジン制御に反映したスムースな車両発進ができる車両用走行制御装置を得ることを目的する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る車両用走行制御装置は、車両の速度を検出する第１の検出手段と、車両の前後及び横方向に発生する加速度を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段の出力に基づいて車両が停止しているか否かを判定する車両停止判定手段と、この車両停止判定手段の出力と第２の検出手段の出力に基づいて車両の停止している道路の勾配を推定する道路勾配推定手段と、道路勾配推定手段の出力に基づいて上記車両が十分停止できる最低限の停止保持力を演算する車両停止保持力演算手段と、該車両停止保持力演算手段の出力に基づいて上記車両の制動機器を制御する制動機器制御手段と、を備えたものである。
【０００８】
請求項２の発明に係る車両用走行制御装置は、請求項１の発明において、制動機器制御手段は、制動指令があり且つ、車両が十分停止できない道路勾配にある場合、車両停止保持力演算手段の結果に基づいて車両の制動機器を制御するものである。
【０００９】
請求項３の発明に係る車両用走行制御装置は、請求項１または請求項２の発明において、車両停止判定手段の出力と道路勾配推定手段の出力に基づいて車両がスムースに発進できるエンジントルクを演算する発進トルク演算手段と、この発進トルク演算手段の出力に基づいてエンジントルクを制御するエンジン制御手段とを備えたものである。
【００１１】
請求項４の発明に係る車両用走行制御装置は、請求項１から請求項３までのいずれか１項の発明において、通信手段を備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図を参照しながら説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明に係る車両用走行制御装置全体を概略的に示すシステム図である。
図において、１０１は車両が停止状態にあるか否かを判定するためのセンサ、あるいは車両に加わる加速度Ｇを検出するためのセンサ類であり、車輪速センサ、車速センサ、車両の上下・前後・横方向に加わる加速度Ｇを検出するための加速度センサ（以下、Ｇセンサと称す）等の各種センサを含む。
【００１３】
１０２は走行制御装置であって、ＣＰＵ１０２ａと、その前後にそれぞれ設けられた入力ポート１０２ｂおよび出力ポート１０２ｃと、後述のフローチャートに関連したプログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０２ｄと、一時的にデータを書き込み、読み出して演算処理等の際に使用されるＲＡＭ１０２ｅとを含む。
１０３はエンジントルク制御機器、油圧ユニット、制御コントローラ、各種アキュムレータ等を含むエンジン制御手段であり、ここでは代表的にエンジントルク制御機器１０４のみを外に取り出した状態で示している。
１０５は制動機器、油圧ユニット、制御コントローラ、各種バルブ等を含む制動機器制御手段であり、ここでは代表的に制動機器１０６のみを外に取り出した状態で示している。
【００１４】
図２はこの発明の実施の形態１を示すブロック図である。
図において、２１は車両の車速を検出する第１の検出手段としての速度検出センサであって、各車輪の車輪速度を検出するための車輪速センサ、車体速度を検出するための車速センサ等を含む。２２は車両に加わる上下Ｇ・前後Ｇ・横Ｇ等の全て、若しくはその何れかの加速度Ｇを検出するための第２の検出手段としてのＧセンサである。これら、速度検出センサ２１およびＧセンサ２２は図１の検出手段１０１に相当するものである。
【００１５】
２３は速度検出センサ２１の出力に基づいて車両が停止状態であることを検出・判定するための車両停止判定手段、２４は車両停止判定手段２３の判定結果とＧセンサ２２からの出力に基づいて車両のある道路の勾配を推定するための道路勾配推定手段、２５および２６はそれぞれ車両停止判定手段２３および道路勾配推定手段２４からの情報を送出する通信手段である。これらの車両停止判定手段２３、道路勾配推定手段２４は図１の走行制御装置１０２のＣＰＵ１０２ａに含まれるものである。また、通信手段２５および２６は走行制御装置１０２に含まれるが、その外部のケーブル（図示せず）等も含むようにしてもよい。
２７は前述の各センサや各手段の結果を走行制御に適用するための走行制御手段である。この走行制御手段２７は図１のエンジン制御手段１０３および制動機器制御手段１０５に相当するものである。
【００１６】
次に、先ず動作概要について説明する。
エンジンが始動されると、自動車用オルタネータ（図示せず）から電力が供給され、各制御機器が動作を開始し、メインルーチン処理内容（図示せず）を実行する。
ここで車両走行時においては走行速度に比例した周波数を持つパルス列信号が車輪速センサ（図示せず）から入力されるため、上記メインルーチンとは別にセンサ関連の割り込み処理を行わせておく。
即ち、車輪速センサ処理はパルス列信号（図示せず）が入力される毎に、ＣＰＵによって割り込み処理がなされ、そのパルス列信号の持つ周期Ｔをタイマ（図示せず）により求めた後、上記メインルーチンに移るように構成する。
【００１７】
次に、このメインルーチンに関連した動作の一例を図３のフローチャートにより具体的に説明する。
メインルーチン処理では先ずマイクロコンピュータ即ちＣＰＵを初期化した後（図示せず）、ステップＳ３０１において、車両停止判定手段２３により割り込み処理で速度検出センサ２１即ち車輪速センサから得られた最新のパルス周期より現在の自車速の演算をする。車両停止判定手段２３により自車速度及び別途同様に設置した車体速センサの双方の結果から車両が停止状態と判定した場合ステップＳ３０２へ、走行中と判定したならばステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０２では、Ｇセンサ２２からの出力の有無を判定し、出力がある場合は車両が勾配のある道路に停止していると判定し、ステップＳ３０３に進む。一方、Ｇセンサ２２の出力がない場合、車両は平坦路に停止していると判定し、ステップＳ３０５に進む。
【００１８】
続くステップＳ３０３では、道路勾配推定手段２４により車両に設置された上下・前後・横方向等のＧセンサ２２の出力に基づいて車両のある道路状況を、各Ｇセンサ出力と道路勾配の相関関係から推定する。このＧセンサ２２の出力と道路勾配との相関関係は、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００１９】
ステップＳ３０４では、ステップＳ３０３で推定された道路勾配を自動変速機器制御手段（図示せず）・エンジン制御手段１０３・制動機器制御手段１０５といった既存の各種車両用の走行制御手段２７に通信手段２５および２６を介して通信し、制御する。
これらの動作をステップＳ３０５にてある所定時間毎に処理を実行するようにし、所定時間経過後、ステップＳ３０１に戻り、上述した一連の動作を繰り返す。
【００２０】
このようにして、本実施の形態では、車両停止判定手段で車両が停止していると判定され場合、道路勾配推定手段によりＧセンサの出力を用いて、車両が停止している道路がバンクあるいはカント等勾配のある坂道かどうかその道路勾配を推定し、その推定結果に基づいて車両用の走行制御手段を制御しているので、専用の検出手段を設けることなく、本来使用されているＧセンサを用いて車両の停止している道路の勾配を確実に検出することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２を示すブロック図である。
図において、４１は車両の車速を検出する第１の検出手段としての速度検出センサであって、各車輪の車輪速度を検出するための車輪速センサ、車体速度を検出するための車速センサ等を含む。４２は車両に加わる上下Ｇ・前後Ｇ・横Ｇ等の全て、若しくはその何れかの加速度Ｇを検出するための第２の検出手段としてのＧセンサである。これら、速度検出センサ４１およびＧセンサ４２は図１の検出手段１０１に相当するものである。
４３は速度検出センサ４１の出力に基づいて車両が停止状態であることを検出・判定するための車両停止判定手段、４４は車両停止判定手段４３の判定結果とＧセンサ４２の出力に基づいて車両のある道路の勾配を推定するための道路勾配推定手段である。
【００２２】
４５は車両停止判定手段４３および道路勾配推定手段４４の判定結果から車両が制動機器を使用して車両の停止を保持するための最低限の停止保持力を演算するための車両停止保持力演算手段、４６は車両停止保持力演算手段４５における演算結果を後述する制動機器制御手段に通信するための通信手段、４７は通信手段４６を介して送られてくる車両停止保持力演算手段４５における演算結果に基づいて制動機器を駆動するための制動機器制御手段である。なお、通信手段４６は走行制御装置１０２に含まれるが、その外部のケーブル（図示せず）等も含むようにしてもよい。
【００２３】
次に、先ず動作概要について説明する。
エンジンが始動されると、自動車用オルタネータ（図示せず）から電力が供給され、各制御機器が動作を開始し、メインルーチン処理内容（図示せず）を実行する。
ここで車両走行時においては走行速度に比例した周波数を持つパルス列信号が車輪速センサ（図示せず）から入力されるため、上記メインルーチンとは別にセンサ関連の割り込み処理を行わせておく。
即ち、車輪速センサ処理はパルス列信号（図示せず）が入力される毎に、ＣＰＵによって割り込み処理がなされ、そのパルス列信号の持つ周期Ｔをタイマ（図示せず）により求めた後、上記メインルーチンに移るように構成する。
【００２４】
次に、このメインルーチンに関連した動作の一例を図５のフローチャートにより具体的に説明する。
メインルーチン処理では先ずマイクロコンピュータ即ちＣＰＵを初期化した後（図示せず）、ステップＳ５０１において、車両停止判定手段４３により割り込み処理で速度検出センサ４１即ち車輪速センサから得られた最新のパルス周期より現在の自車速の演算をする。車両停止判定手段４３により自車速度及び別途同様に設置した車体速センサの双方の結果から車両が停止状態と判定した場合ステップＳ５０２へ、走行中と判定したならばステップＳ５０８に進む。ステップＳ５０２では、Ｇセンサ４２からの出力の有無を判定し、出力がある場合は車両が勾配のある道路に停止していると判定し、ステップＳ５０３に進む。一方、Ｇセンサ４２の出力がない場合、車両は平坦路に停止していると判定し、ステップＳ５０８に進む。
【００２５】
続くステップＳ５０３では、道路勾配推定手段４４により車両に設置された上下・前後・横方向等のＧセンサ４２の出力に基づいて車両のある道路状況を、各Ｇセンサ出力と道路勾配の相関関係から推定する。このＧセンサ４２の出力と道路勾配との相関関係は、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００２６】
ステップＳ５０４では、車両停止保持力演算手段４５において前述の道路勾配の推定結果から、車両が確実に停止できる最低限の停止保持力即ち停止ブレーキ圧力を、道路勾配と停止ブレーキ圧力の相関関係から演算する。この道路勾配と停止ブレーキ圧力の相関関係は、上述と同様に、予めメモリに記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
ステップＳ５０５では、Ｓ５０４で演算された車両が確実に停止できる最低限の停止ブレーキ圧力を制動機器制御手段４７に通信手段４６を介して通信し、制動機器を駆動する。
【００２７】
ステップＳ５０６では、車両が停止状態を継続することに関し、運転者が何らかのアクション例えばブレーキペダルオンの動作を起こしたか否かを識別し、アクションがあれば、つまり、運転者自身で停止する意志があると判断した場合、ステップＳ５０７に進み、制動機器の駆動を解除し、アクションがなければステップＳ５０５に戻り、制動機器の駆動を継続する。この場合、運転者からのアクションがあるまで制動機器の駆動中を継続していてもよいし、機器への負荷を軽減するためにＤｕｔｙ制御あるいは一定時間経過後自動的に制御終了するなど、いずれの制御方法でもよい。
これらの動作をステップＳ５０８にてある所定時間毎に処理を実行するようにし、所定時間経過後、ステップＳ５０１に戻り、上述した一連の動作を繰り返す。
【００２８】
このようにして、本実施の形態では、車両が勾配のある道路上にある場合、車両に加わる加速度から車両のある道路勾配を推定し、その結果を、例えば予め記憶しておいた道路勾配と車両が十分停止できる最低限の制動力の相関関係から車両が停止できる最低限のブレーキ圧力を演算し、運転者自身で停止する意志があると判断した場合、つまり例えばブレーキペダルオンの指令があった場合にその演算結果を制動機器制御手段に送って制動機器を制御するので、運転者が制動機器を操作しなくても車両の確実な停止が可能となる。
【００２９】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３を示すブロック図である。
図において、６１は車両の車速を検出する第１の検出手段としての速度検出センサで、各車輪の車輪速度を検出するための車輪速センサ、車体速度を検出するための車速センサ等を含む。６２は車両に加わる上下Ｇ・前後Ｇ・横Ｇ等の全て、若しくはその何れかの加速度Ｇを検出するための第２の検出手段としてのＧセンサである。これら、速度検出センサ６１およびＧセンサ６２は図１の検出手段１０１に相当するものである。
６３は速度検出センサ６１の出力に基づいて車両が停止状態であることを検出・判定するための車両停止判定手段、６４は車両停止判定手段６３の判定結果とＧセンサ６２の出力に基づいて車両のある道路の勾配を推定するための道路勾配推定手段である。
【００３０】
６５は車両停止判定手段６３および道路勾配推定手段６４の結果から車両がスムースに発進できるように道路勾配に応じた発進トルクを演算するための発進トルク演算手段、６６は発進トルク演算手段６５における演算結果を後述するエンジン制御手段に通信するための通信手段、６７は通信手段６６を介して送られてくる発進トルク演算手段６５の演算結果に基づいてエンジントルク制御機器を駆動するためのエンジン制御手段である。なお、通信手段６６は走行制御装置１０２に含まれるが、その外部のケーブル（図示せず）等も含むようにしてもよい。
【００３１】
次に、先ず動作概要について説明する。
エンジンが始動されると、自動車用オルタネータ（図示せず）から電力が供給され、各制御機器が動作を開始し、メインルーチン処理内容（図示せず）を実行する。
ここで車両走行時においては走行速度に比例した周波数を持つパルス列信号が車輪速センサ（図示せず）から入力されるため、上記メインルーチンとは別にセンサ関連の割り込み処理を行わせておく。
即ち、車輪速センサ処理はパルス列信号（図示せず）が入力される毎に、ＣＰＵによって割り込み処理がなされ、そのパルス列信号の持つ周期Ｔをタイマ（図示せず）により求めた後、上記メインルーチンに移るように構成する。
【００３２】
次に、このメインルーチンに関連した動作の一例を図７のフローチャートにより具体的に説明する。
メインルーチン処理では先ずマイクロコンピュータ即ちＣＰＵを初期化した後（図示せず）、ステップＳ７０１において、車両停止判定手段６３により割り込み処理で速度検出センサ６１即ち車輪速センサから得られた最新のパルス周期より現在の自車速の演算をする。車両停止判定手段６３により自車速度及び別途同様に設置した車体速センサの双方の結果から車両が停止状態と判定した場合ステップＳ７０２へ、走行中と判定したならばステップＳ７０７に進む。ステップＳ７０２では、Ｇセンサ６２からの出力の有無を判定し、出力がある場合は車両が勾配のある道路に停止していると判定し、ステップＳ７０３に進む。一方、Ｇセンサ６２の出力がない場合、車両は平坦路に停止していると判定し、ステップＳ７０７に進む。
【００３３】
続くステップＳ７０３では、道路勾配推定手段６４により車両に設置された上下・前後・横方向等のＧセンサ６２の出力に基づいて車両のある道路状況を、各Ｇセンサ出力と道路勾配の相関関係から推定する。このＧセンサ６２の出力と道路勾配との相関関係は、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００３４】
ステップＳ７０４では、発進トルク演算手段６５において前述の道路勾配の推定結果から、車両が発進時にスムースに発進できるエンジントルクを、道路勾配と発進トルクの相関関係から演算する。この道路勾配と発進トルクの相関関係も、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００３５】
ステップＳ７０５では運転者がアクセルペダルを踏んだか否かを識別し、アクションがあれば、ステップＳ７０６に進み、アクションが無ければ、アクションがあるまで待機する。この際、運転者からのアクションがあるまで待機していてもよいし、一度ステップＳ７０７に進むなど、いずれの方法でもよい。
ステップＳ７０６では、ステップＳ７０４で演算された車両が勾配のある道路上でもスムースに発進できる発進トルクをエンジン制御手段６７に通信手段６６を介して通信し、エンジン制御手段６７にエンジントルク制御機器を制御させる。
これらの動作をステップＳ７０７にてある所定時間毎に処理を実行するようにし、所定時間経過後、ステップＳ７０１に戻り、上述した一連の動作を繰り返す。
【００３６】
このようにして、本実施の形態では、車両が勾配のある道路上にある場合、車両に加わる加速度から車両のある道路勾配を推定し、その推定結果を、例えば、予め記憶しておいた道路勾配と車両がスムースに発進できるエンジントルクの相関関係からエンジントルクを演算し、運転者がアクセルペダルを踏んだ時に、エンジントルクに反映することで、より的確でスムースな発進をすることが可能となる。
【００３７】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４を示すブロック図である。
図において、８１は車両の車速を検出する第１の検出手段としての速度検出センサで、各車輪の車輪速度を検出するための車輪速センサ、車体速度を検出するための車速センサ等を含む。８２は車両に加わる上下Ｇ・前後Ｇ・横Ｇ等の全て、若しくはその何れかの加速度Ｇを検出するための第２の検出手段としてのＧセンサである。これら、速度検出センサ８１およびＧセンサ８２は図１の検出手段１０１に相当するものである。
８３は速度検出センサ８１の出力に基づいて車両が停止状態であることを検出・判定するための車両停止判定手段、８４は車両停止判定手段８３の判定結果とＧセンサ８２の出力に基づいて車両のある道路の勾配を推定するための道路勾配推定手段である。
【００３８】
８５は車両停止判定手段８３および道路勾配推定手段８４の判定結果から車両が制動機器を使用して車両の停止を保持するための最低限の停止保持力を演算するための車両停止保持力演算手段、８６は車両停止保持力演算手段８５における演算結果を後述する制動機器制御手段に通信するための通信手段、８７は通信手段８６を介して送られてくる車両停止保持力演算手段８５における演算結果に基づいて制動機器を駆動するための制動機器制御手段である。
【００３９】
８８は車両停止判定手段８３および道路勾配推定手段８４の結果から車両がスムースに発進できるように道路勾配に応じた発進トルクを演算するための発進トルク演算手段、８９は発進トルク演算手段８８における演算結果を後述するエンジン制御手段に通信するための通信手段、９０は通信手段８９を介して送られてくる発進トルク演算手段８８の演算結果に基づいてエンジントルク制御機器を駆動するためのエンジン制御手段である。なお、通信手段８６および８９は走行制御装置１０２に含まれるが、その外部のケーブル（図示せず）等も含むようにしてもよい。
【００４０】
次に、先ず動作概要について説明する。
エンジンが始動されると、自動車用オルタネータ（図示せず）から電力が供給され、各制御機器が動作を開始し、メインルーチン処理内容（図示せず）を実行する。
ここで車両走行時においては走行速度に比例した周波数を持つパルス列信号が車輪速センサ（図示せず）から入力されるため、上記メインルーチンとは別にセンサ関連の割り込み処理を行わせておく。
即ち、車輪速センサ処理はパルス列信号（図示せず）が入力される毎に、ＣＰＵによって割り込み処理がなされ、そのパルス列信号の持つ周期Ｔをタイマ（図示せず）により求めた後、上記メインルーチンに移るように構成する。
【００４１】
次に、このメインルーチンに関連した動作の一例を図９のフローチャートにより具体的に説明する。
メインルーチン処理では先ずマイクロコンピュータ即ちＣＰＵを初期化した後（図示せず）、ステップＳ９０１において、車両停止判定手段８３により割り込み処理で速度検出センサ８１即ち車輪速センサから得られた最新のパルス周期より現在の自車速の演算をする。車両停止判定手段８３により自車速度及び別途同様に設置した車体速センサの双方の結果から車両が停止状態と判定した場合ステップＳ９０２へ、走行中と判定したならばステップＳ９１０に進む。ステップＳ９０２では、Ｇセンサ８２からの出力の有無を判定し、出力がある場合は車両が勾配のある道路に停止していると判定し、ステップＳ９０３に進む。一方、Ｇセンサ８２の出力がない場合、車両は平坦路に停止していると判定し、ステップＳ９１０に進む。
【００４２】
続くステップＳ９０３では、道路勾配推定手段８４により車両に設置された上下・前後・横方向等のＧセンサ８２の出力に基づいて車両のある道路状況を、各Ｇセンサ出力と道路勾配の相関関係から推定する。このＧセンサ８２の出力と道路勾配との相関関係は、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００４３】
ステップＳ９０４では、車両停止保持力演算手段８５において前述の道路勾配の推定結果から、車両が確実に停止できる最低限の停止保持力即ち停止ブレーキ圧力を、道路勾配と停止ブレーキ圧力の相関関係から演算する。この道路勾配と停止ブレーキ圧力の相関関係は、上述と同様に、予めメモリに記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００４４】
ステップＳ９０５では、発進トルク演算手段８８において前述の道路勾配の推定結果から、車両が発進時にスムースに発進できるエンジントルクを、道路勾配と発進トルクの相関関係から演算する。この道路勾配と発進トルクの相関関係も、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００４５】
ステップＳ９０６では、Ｓ９０４で演算された車両が確実に停止できる最低限の停止ブレーキ圧力を制動機器制御手段８７に通信手段８６を介して通信し、制動機器を駆動する。
ステップＳ９０７は、車両が停止状態を継続することに関し、運転者が何らかのアクション例えばブレーキペダルオンの動作を起こしたか否かを識別し、アクションがあれば、つまり、運転者自身で停止する意志があると判断した場合、ステップＳ９０８に進む。このとき、運転者からのアクションがあるまで制動機器の駆動中を継続していてもよいし、機器への負荷を軽減するためにＤｕｔｙ制御あるいは一定時間経過後自動的に制御終了するなど、いずれの制御方法でもよい。
【００４６】
ステップＳ９０８では運転者がアクセルペダルを踏んだか否かを識別し、アクションがあれば、ステップＳ９０９に進み、アクションが無ければ、アクションがあるまで待機する。この際、運転者からのアクションがあるまで待機していてもよいし、一度ステップＳ９１０に進むなど、いずれの方法でもよい。
ステップＳ９０９では、ステップＳ９０５で演算された車両が勾配のある道路上でもスムースに発進できる発進トルクをエンジン制御手段９０に通信手段８９を介して通信し、エンジン制御手段９０にエンジントルク制御機器を制御させる。
これらの動作をステップＳ９１０にてある所定時間毎に処理を実行するようにし、所定時間経過後、ステップＳ９０１に戻り、上述した一連の動作を繰り返す。
【００４７】
このようにして、本実施の形態では、車両が勾配のある道路上にある場合、車両に加わる加速度から車両のある道路勾配を推定し、その結果を、例えば予め記憶しておいた道路勾配と車両が十分停止できる最低限の制動力の相関関係から車両が停止できる最低限のブレーキ圧力を演算し、運転者に停止意志があると判断した場合、つまりブレーキペダルオンの指令があった場合にその演算結果を制動機器制御手段に送って制動機器を制御するので、運転者が制動機器を操作しなくても車両の確実な停止が可能となる。
また、車両が勾配のある道路上にある場合、車両に加わる加速度から車両のある道路勾配を推定し、その推定結果を、例えば、予め記憶しておいた道路勾配と車両がスムースに発進できるエンジントルクの相関関係からエンジントルクを演算し、運転者がアクセルペダルを踏んだ時に、エンジントルクに反映することで、より的確でスムースな発進をすることが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、車両の速度を検出する第１の検出手段と、車両の前後及び横方向に発生する加速度を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段の出力に基づいて車両が停止しているか否かを判定する車両停止判定手段と、この車両停止判定手段の出力と第２の検出手段の出力に基づいて車両の停止している道路の勾配を推定する道路勾配推定手段と、道路勾配推定手段の出力に基づいて上記車両が十分停止できる最低限の停止保持力を演算する車両停止保持力演算手段と、該車両停止保持力演算手段の出力に基づいて上記車両の制動機器を制御する制動機器制御手段と、を備えたので、専用の検出手段を設けることなく、本来使用されている慣用の検出手段を用いて車両の停止している道路の勾配を確実に推定検出することができ、コストの低廉化に寄与できるという効果がある。
また、運転者が制動機器を操作しなくても車両の確実な停止が可能となり、運転者の負荷を軽減することができるという効果がある。
【００５０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、制動機器制御手段は、制動指令があり且つ、車両が十分停止できない道路勾配にある場合、車両停止保持力演算手段の結果に基づいて車両の制動機器を制御するので、勾配のある道路上に停車している車両に対して、より的確でスムースな発進をさせることができ、運転者の負荷を軽減することができるという効果がある。
【００５１】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２の発明において、車両停止判定手段の出力と道路勾配推定手段の出力に基づいて車両がスムースに発進できるエンジントルクを演算する発進トルク演算手段と、この発進トルク演算手段の出力に基づいてエンジントルクを制御するエンジン制御手段とを備えたので、勾配のある道路上に停車している車両に対して、より的確でスムースな発進をさせることができ、運転者の負荷を軽減することができるという効果がある。
【００５３】
請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３までのいずれか１項の発明において、通信手段を備えたので、外部に接続される制動機器制御手段やエンジン制御手段を容易に制御できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る車両用走行制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】この発明に係る実施の形態１を示すブロック図である。
【図３】図２の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図４】この発明に係る実施の形態２を示すブロック図である。
【図５】図４の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図６】この発明に係る実施の形態３を示すブロック図である。
【図７】図６の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図８】この発明に係る実施の形態４を示すブロック図である。
【図９】図８の動作説明に供するためのフローチャートである。
【符号の説明】
２１，４１，６１，８１ 速度検出ンサ、２２，４２，６２，８２ Ｇセンサ、２３，４３，６３，８３ 車両停止判定手段、２４，４４，６４，８４ 道路勾配推定手段、２５，２６，４６，６６，８６，８９ 通信手段、２７ 走行制御手段、４７，８７ 制動機器制御手段、６５，８８ 発進トルク演算手段、６７，９０ エンジン制御手段、８５ 車両停止保持力演算手段。
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用走行制御装置に関し、特に、車両に加わる加速度に基づいて車両のある道路勾配を推定し、車両が停止できる最低限の停止ブレーキ圧力で制動機器制御装置を制御すると共に、発進時にはスムースに発進できるようにエンジントルクに制御することで、運転者の負荷を軽減する車両用走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に発生する加速度を検出し、この検出した加速度に基づいて路面勾配を演算する手段として、例えば、特開平５−２４８５３５号公報に開示された車両用自動変速機のロックアップ制御装置における一例がある。
この装置では、加速度センサの出力結果から路面勾配を検出する一方で、あらかじめ最低締結力でロックアップクラッチを締結させるための制御量を路面勾配に応じて記憶させておく。そして、検出された実際の路面勾配に基づいて、対応する最低締結力相当の制御量を記憶データから検索して求め、かかる検索データから実際の制御量として用いるよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来装置では、車両の上下方向に発生する加速度を検出する加速度センサの出力を、車両に生じる上下方向の加速度として検出する以外に、路面勾配を演算し、自動変速機のロックアップ機構の締結力の制御に生かしていた。
しかしながら、このような従来装置の場合、以下のような種々の問題点があった。
即ち、車両が停止状態であるか否かを判定する車両停止判定手段を持たないため、車両が停止状態にあるか否かを検出することができないという問題点があった。
また、車両が十分停止できる最低限の停止保持力を演算し、その演算結果を制動機器制御手段に通信し、制動機器を制御する手段を持たないため、運転者が制動機器の操作をしなければ、勾配のある道路上では停止できないという問題点があった。
【０００４】
また、勾配のある道路上に停止している車両を発進させる場合、スムースに発進できるエンジントルクを演算し、その演算結果をエンジントルク制御手段に通信し、エンジントルクを制御する手段を持たないため、勾配のある道路での発進時に必要なエンジントルクを制御し、スムースな発進をすることができないという問題点があった。
さらに、道路勾配と関連づけて制動機器を制御する手段とエンジントルクを制御する手段を同時に兼ね備えていないため、運転者が制動機器の操作をしなければ、勾配のある道路上では停止できず、また発進時には勾配を考慮した発進トルクをエンジントルク制御手段に反映できないという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような従来の問題点を解消するためになされたもので、停止時に加速度センサの出力から推定される道路勾配から、停止時には制動機器を、発進時にはエンジントルクを制御することで運転者が操作をしなくても車両が停止でき、また発進時には道路勾配を考慮した発進トルクをエンジン制御に反映したスムースな車両発進ができる車両用走行制御装置を得ることを目的する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る車両用走行制御装置は、車両の速度を検出する第１の検出手段と、車両の前後及び横方向に発生する加速度を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段の出力に基づいて車両が停止しているか否かを判定する車両停止判定手段と、この車両停止判定手段の出力と第２の検出手段の出力に基づいて車両の停止している道路の勾配を推定する道路勾配推定手段と、道路勾配推定手段の出力に基づいて上記車両が十分停止できる最低限の停止保持力を演算する車両停止保持力演算手段と、該車両停止保持力演算手段の出力に基づいて上記車両の制動機器を制御する制動機器制御手段と、を備えたものである。
【０００８】
請求項２の発明に係る車両用走行制御装置は、請求項１の発明において、制動機器制御手段は、制動指令があり且つ、車両が十分停止できない道路勾配にある場合、車両停止保持力演算手段の結果に基づいて車両の制動機器を制御するものである。
【０００９】
請求項３の発明に係る車両用走行制御装置は、請求項１または請求項２の発明において、車両停止判定手段の出力と道路勾配推定手段の出力に基づいて車両がスムースに発進できるエンジントルクを演算する発進トルク演算手段と、この発進トルク演算手段の出力に基づいてエンジントルクを制御するエンジン制御手段とを備えたものである。
【００１１】
請求項４の発明に係る車両用走行制御装置は、請求項１から請求項３までのいずれか１項の発明において、通信手段を備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図を参照しながら説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明に係る車両用走行制御装置全体を概略的に示すシステム図である。
図において、１０１は車両が停止状態にあるか否かを判定するためのセンサ、あるいは車両に加わる加速度Ｇを検出するためのセンサ類であり、車輪速センサ、車速センサ、車両の上下・前後・横方向に加わる加速度Ｇを検出するための加速度センサ（以下、Ｇセンサと称す）等の各種センサを含む。
【００１３】
１０２は走行制御装置であって、ＣＰＵ１０２ａと、その前後にそれぞれ設けられた入力ポート１０２ｂおよび出力ポート１０２ｃと、後述のフローチャートに関連したプログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０２ｄと、一時的にデータを書き込み、読み出して演算処理等の際に使用されるＲＡＭ１０２ｅとを含む。
１０３はエンジントルク制御機器、油圧ユニット、制御コントローラ、各種アキュムレータ等を含むエンジン制御手段であり、ここでは代表的にエンジントルク制御機器１０４のみを外に取り出した状態で示している。
１０５は制動機器、油圧ユニット、制御コントローラ、各種バルブ等を含む制動機器制御手段であり、ここでは代表的に制動機器１０６のみを外に取り出した状態で示している。
【００１４】
図２はこの発明の実施の形態１を示すブロック図である。
図において、２１は車両の車速を検出する第１の検出手段としての速度検出センサであって、各車輪の車輪速度を検出するための車輪速センサ、車体速度を検出するための車速センサ等を含む。２２は車両に加わる上下Ｇ・前後Ｇ・横Ｇ等の全て、若しくはその何れかの加速度Ｇを検出するための第２の検出手段としてのＧセンサである。これら、速度検出センサ２１およびＧセンサ２２は図１の検出手段１０１に相当するものである。
【００１５】
２３は速度検出センサ２１の出力に基づいて車両が停止状態であることを検出・判定するための車両停止判定手段、２４は車両停止判定手段２３の判定結果とＧセンサ２２からの出力に基づいて車両のある道路の勾配を推定するための道路勾配推定手段、２５および２６はそれぞれ車両停止判定手段２３および道路勾配推定手段２４からの情報を送出する通信手段である。これらの車両停止判定手段２３、道路勾配推定手段２４は図１の走行制御装置１０２のＣＰＵ１０２ａに含まれるものである。また、通信手段２５および２６は走行制御装置１０２に含まれるが、その外部のケーブル（図示せず）等も含むようにしてもよい。
２７は前述の各センサや各手段の結果を走行制御に適用するための走行制御手段である。この走行制御手段２７は図１のエンジン制御手段１０３および制動機器制御手段１０５に相当するものである。
【００１６】
次に、先ず動作概要について説明する。
エンジンが始動されると、自動車用オルタネータ（図示せず）から電力が供給され、各制御機器が動作を開始し、メインルーチン処理内容（図示せず）を実行する。
ここで車両走行時においては走行速度に比例した周波数を持つパルス列信号が車輪速センサ（図示せず）から入力されるため、上記メインルーチンとは別にセンサ関連の割り込み処理を行わせておく。
即ち、車輪速センサ処理はパルス列信号（図示せず）が入力される毎に、ＣＰＵによって割り込み処理がなされ、そのパルス列信号の持つ周期Ｔをタイマ（図示せず）により求めた後、上記メインルーチンに移るように構成する。
【００１７】
次に、このメインルーチンに関連した動作の一例を図３のフローチャートにより具体的に説明する。
メインルーチン処理では先ずマイクロコンピュータ即ちＣＰＵを初期化した後（図示せず）、ステップＳ３０１において、車両停止判定手段２３により割り込み処理で速度検出センサ２１即ち車輪速センサから得られた最新のパルス周期より現在の自車速の演算をする。車両停止判定手段２３により自車速度及び別途同様に設置した車体速センサの双方の結果から車両が停止状態と判定した場合ステップＳ３０２へ、走行中と判定したならばステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０２では、Ｇセンサ２２からの出力の有無を判定し、出力がある場合は車両が勾配のある道路に停止していると判定し、ステップＳ３０３に進む。一方、Ｇセンサ２２の出力がない場合、車両は平坦路に停止していると判定し、ステップＳ３０５に進む。
【００１８】
続くステップＳ３０３では、道路勾配推定手段２４により車両に設置された上下・前後・横方向等のＧセンサ２２の出力に基づいて車両のある道路状況を、各Ｇセンサ出力と道路勾配の相関関係から推定する。このＧセンサ２２の出力と道路勾配との相関関係は、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００１９】
ステップＳ３０４では、ステップＳ３０３で推定された道路勾配を自動変速機器制御手段（図示せず）・エンジン制御手段１０３・制動機器制御手段１０５といった既存の各種車両用の走行制御手段２７に通信手段２５および２６を介して通信し、制御する。
これらの動作をステップＳ３０５にてある所定時間毎に処理を実行するようにし、所定時間経過後、ステップＳ３０１に戻り、上述した一連の動作を繰り返す。
【００２０】
このようにして、本実施の形態では、車両停止判定手段で車両が停止していると判定され場合、道路勾配推定手段によりＧセンサの出力を用いて、車両が停止している道路がバンクあるいはカント等勾配のある坂道かどうかその道路勾配を推定し、その推定結果に基づいて車両用の走行制御手段を制御しているので、専用の検出手段を設けることなく、本来使用されているＧセンサを用いて車両の停止している道路の勾配を確実に検出することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２を示すブロック図である。
図において、４１は車両の車速を検出する第１の検出手段としての速度検出センサであって、各車輪の車輪速度を検出するための車輪速センサ、車体速度を検出するための車速センサ等を含む。４２は車両に加わる上下Ｇ・前後Ｇ・横Ｇ等の全て、若しくはその何れかの加速度Ｇを検出するための第２の検出手段としてのＧセンサである。これら、速度検出センサ４１およびＧセンサ４２は図１の検出手段１０１に相当するものである。
４３は速度検出センサ４１の出力に基づいて車両が停止状態であることを検出・判定するための車両停止判定手段、４４は車両停止判定手段４３の判定結果とＧセンサ４２の出力に基づいて車両のある道路の勾配を推定するための道路勾配推定手段である。
【００２２】
４５は車両停止判定手段４３および道路勾配推定手段４４の判定結果から車両が制動機器を使用して車両の停止を保持するための最低限の停止保持力を演算するための車両停止保持力演算手段、４６は車両停止保持力演算手段４５における演算結果を後述する制動機器制御手段に通信するための通信手段、４７は通信手段４６を介して送られてくる車両停止保持力演算手段４５における演算結果に基づいて制動機器を駆動するための制動機器制御手段である。なお、通信手段４６は走行制御装置１０２に含まれるが、その外部のケーブル（図示せず）等も含むようにしてもよい。
【００２３】
次に、先ず動作概要について説明する。
エンジンが始動されると、自動車用オルタネータ（図示せず）から電力が供給され、各制御機器が動作を開始し、メインルーチン処理内容（図示せず）を実行する。
ここで車両走行時においては走行速度に比例した周波数を持つパルス列信号が車輪速センサ（図示せず）から入力されるため、上記メインルーチンとは別にセンサ関連の割り込み処理を行わせておく。
即ち、車輪速センサ処理はパルス列信号（図示せず）が入力される毎に、ＣＰＵによって割り込み処理がなされ、そのパルス列信号の持つ周期Ｔをタイマ（図示せず）により求めた後、上記メインルーチンに移るように構成する。
【００２４】
次に、このメインルーチンに関連した動作の一例を図５のフローチャートにより具体的に説明する。
メインルーチン処理では先ずマイクロコンピュータ即ちＣＰＵを初期化した後（図示せず）、ステップＳ５０１において、車両停止判定手段４３により割り込み処理で速度検出センサ４１即ち車輪速センサから得られた最新のパルス周期より現在の自車速の演算をする。車両停止判定手段４３により自車速度及び別途同様に設置した車体速センサの双方の結果から車両が停止状態と判定した場合ステップＳ５０２へ、走行中と判定したならばステップＳ５０８に進む。ステップＳ５０２では、Ｇセンサ４２からの出力の有無を判定し、出力がある場合は車両が勾配のある道路に停止していると判定し、ステップＳ５０３に進む。一方、Ｇセンサ４２の出力がない場合、車両は平坦路に停止していると判定し、ステップＳ５０８に進む。
【００２５】
続くステップＳ５０３では、道路勾配推定手段４４により車両に設置された上下・前後・横方向等のＧセンサ４２の出力に基づいて車両のある道路状況を、各Ｇセンサ出力と道路勾配の相関関係から推定する。このＧセンサ４２の出力と道路勾配との相関関係は、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００２６】
ステップＳ５０４では、車両停止保持力演算手段４５において前述の道路勾配の推定結果から、車両が確実に停止できる最低限の停止保持力即ち停止ブレーキ圧力を、道路勾配と停止ブレーキ圧力の相関関係から演算する。この道路勾配と停止ブレーキ圧力の相関関係は、上述と同様に、予めメモリに記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
ステップＳ５０５では、Ｓ５０４で演算された車両が確実に停止できる最低限の停止ブレーキ圧力を制動機器制御手段４７に通信手段４６を介して通信し、制動機器を駆動する。
【００２７】
ステップＳ５０６では、車両が停止状態を継続することに関し、運転者が何らかのアクション例えばブレーキペダルオンの動作を起こしたか否かを識別し、アクションがあれば、つまり、運転者自身で停止する意志があると判断した場合、ステップＳ５０７に進み、制動機器の駆動を解除し、アクションがなければステップＳ５０５に戻り、制動機器の駆動を継続する。この場合、運転者からのアクションがあるまで制動機器の駆動中を継続していてもよいし、機器への負荷を軽減するためにＤｕｔｙ制御あるいは一定時間経過後自動的に制御終了するなど、いずれの制御方法でもよい。
これらの動作をステップＳ５０８にてある所定時間毎に処理を実行するようにし、所定時間経過後、ステップＳ５０１に戻り、上述した一連の動作を繰り返す。
【００２８】
このようにして、本実施の形態では、車両が勾配のある道路上にある場合、車両に加わる加速度から車両のある道路勾配を推定し、その結果を、例えば予め記憶しておいた道路勾配と車両が十分停止できる最低限の制動力の相関関係から車両が停止できる最低限のブレーキ圧力を演算し、運転者自身で停止する意志があると判断した場合、つまり例えばブレーキペダルオンの指令があった場合にその演算結果を制動機器制御手段に送って制動機器を制御するので、運転者が制動機器を操作しなくても車両の確実な停止が可能となる。
【００２９】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３を示すブロック図である。
図において、６１は車両の車速を検出する第１の検出手段としての速度検出センサで、各車輪の車輪速度を検出するための車輪速センサ、車体速度を検出するための車速センサ等を含む。６２は車両に加わる上下Ｇ・前後Ｇ・横Ｇ等の全て、若しくはその何れかの加速度Ｇを検出するための第２の検出手段としてのＧセンサである。これら、速度検出センサ６１およびＧセンサ６２は図１の検出手段１０１に相当するものである。
６３は速度検出センサ６１の出力に基づいて車両が停止状態であることを検出・判定するための車両停止判定手段、６４は車両停止判定手段６３の判定結果とＧセンサ６２の出力に基づいて車両のある道路の勾配を推定するための道路勾配推定手段である。
【００３０】
６５は車両停止判定手段６３および道路勾配推定手段６４の結果から車両がスムースに発進できるように道路勾配に応じた発進トルクを演算するための発進トルク演算手段、６６は発進トルク演算手段６５における演算結果を後述するエンジン制御手段に通信するための通信手段、６７は通信手段６６を介して送られてくる発進トルク演算手段６５の演算結果に基づいてエンジントルク制御機器を駆動するためのエンジン制御手段である。なお、通信手段６６は走行制御装置１０２に含まれるが、その外部のケーブル（図示せず）等も含むようにしてもよい。
【００３１】
次に、先ず動作概要について説明する。
エンジンが始動されると、自動車用オルタネータ（図示せず）から電力が供給され、各制御機器が動作を開始し、メインルーチン処理内容（図示せず）を実行する。
ここで車両走行時においては走行速度に比例した周波数を持つパルス列信号が車輪速センサ（図示せず）から入力されるため、上記メインルーチンとは別にセンサ関連の割り込み処理を行わせておく。
即ち、車輪速センサ処理はパルス列信号（図示せず）が入力される毎に、ＣＰＵによって割り込み処理がなされ、そのパルス列信号の持つ周期Ｔをタイマ（図示せず）により求めた後、上記メインルーチンに移るように構成する。
【００３２】
次に、このメインルーチンに関連した動作の一例を図７のフローチャートにより具体的に説明する。
メインルーチン処理では先ずマイクロコンピュータ即ちＣＰＵを初期化した後（図示せず）、ステップＳ７０１において、車両停止判定手段６３により割り込み処理で速度検出センサ６１即ち車輪速センサから得られた最新のパルス周期より現在の自車速の演算をする。車両停止判定手段６３により自車速度及び別途同様に設置した車体速センサの双方の結果から車両が停止状態と判定した場合ステップＳ７０２へ、走行中と判定したならばステップＳ７０７に進む。ステップＳ７０２では、Ｇセンサ６２からの出力の有無を判定し、出力がある場合は車両が勾配のある道路に停止していると判定し、ステップＳ７０３に進む。一方、Ｇセンサ６２の出力がない場合、車両は平坦路に停止していると判定し、ステップＳ７０７に進む。
【００３３】
続くステップＳ７０３では、道路勾配推定手段６４により車両に設置された上下・前後・横方向等のＧセンサ６２の出力に基づいて車両のある道路状況を、各Ｇセンサ出力と道路勾配の相関関係から推定する。このＧセンサ６２の出力と道路勾配との相関関係は、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００３４】
ステップＳ７０４では、発進トルク演算手段６５において前述の道路勾配の推定結果から、車両が発進時にスムースに発進できるエンジントルクを、道路勾配と発進トルクの相関関係から演算する。この道路勾配と発進トルクの相関関係も、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００３５】
ステップＳ７０５では運転者がアクセルペダルを踏んだか否かを識別し、アクションがあれば、ステップＳ７０６に進み、アクションが無ければ、アクションがあるまで待機する。この際、運転者からのアクションがあるまで待機していてもよいし、一度ステップＳ７０７に進むなど、いずれの方法でもよい。
ステップＳ７０６では、ステップＳ７０４で演算された車両が勾配のある道路上でもスムースに発進できる発進トルクをエンジン制御手段６７に通信手段６６を介して通信し、エンジン制御手段６７にエンジントルク制御機器を制御させる。
これらの動作をステップＳ７０７にてある所定時間毎に処理を実行するようにし、所定時間経過後、ステップＳ７０１に戻り、上述した一連の動作を繰り返す。
【００３６】
このようにして、本実施の形態では、車両が勾配のある道路上にある場合、車両に加わる加速度から車両のある道路勾配を推定し、その推定結果を、例えば、予め記憶しておいた道路勾配と車両がスムースに発進できるエンジントルクの相関関係からエンジントルクを演算し、運転者がアクセルペダルを踏んだ時に、エンジントルクに反映することで、より的確でスムースな発進をすることが可能となる。
【００３７】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４を示すブロック図である。
図において、８１は車両の車速を検出する第１の検出手段としての速度検出センサで、各車輪の車輪速度を検出するための車輪速センサ、車体速度を検出するための車速センサ等を含む。８２は車両に加わる上下Ｇ・前後Ｇ・横Ｇ等の全て、若しくはその何れかの加速度Ｇを検出するための第２の検出手段としてのＧセンサである。これら、速度検出センサ８１およびＧセンサ８２は図１の検出手段１０１に相当するものである。
８３は速度検出センサ８１の出力に基づいて車両が停止状態であることを検出・判定するための車両停止判定手段、８４は車両停止判定手段８３の判定結果とＧセンサ８２の出力に基づいて車両のある道路の勾配を推定するための道路勾配推定手段である。
【００３８】
８５は車両停止判定手段８３および道路勾配推定手段８４の判定結果から車両が制動機器を使用して車両の停止を保持するための最低限の停止保持力を演算するための車両停止保持力演算手段、８６は車両停止保持力演算手段８５における演算結果を後述する制動機器制御手段に通信するための通信手段、８７は通信手段８６を介して送られてくる車両停止保持力演算手段８５における演算結果に基づいて制動機器を駆動するための制動機器制御手段である。
【００３９】
８８は車両停止判定手段８３および道路勾配推定手段８４の結果から車両がスムースに発進できるように道路勾配に応じた発進トルクを演算するための発進トルク演算手段、８９は発進トルク演算手段８８における演算結果を後述するエンジン制御手段に通信するための通信手段、９０は通信手段８９を介して送られてくる発進トルク演算手段８８の演算結果に基づいてエンジントルク制御機器を駆動するためのエンジン制御手段である。なお、通信手段８６および８９は走行制御装置１０２に含まれるが、その外部のケーブル（図示せず）等も含むようにしてもよい。
【００４０】
次に、先ず動作概要について説明する。
エンジンが始動されると、自動車用オルタネータ（図示せず）から電力が供給され、各制御機器が動作を開始し、メインルーチン処理内容（図示せず）を実行する。
ここで車両走行時においては走行速度に比例した周波数を持つパルス列信号が車輪速センサ（図示せず）から入力されるため、上記メインルーチンとは別にセンサ関連の割り込み処理を行わせておく。
即ち、車輪速センサ処理はパルス列信号（図示せず）が入力される毎に、ＣＰＵによって割り込み処理がなされ、そのパルス列信号の持つ周期Ｔをタイマ（図示せず）により求めた後、上記メインルーチンに移るように構成する。
【００４１】
次に、このメインルーチンに関連した動作の一例を図９のフローチャートにより具体的に説明する。
メインルーチン処理では先ずマイクロコンピュータ即ちＣＰＵを初期化した後（図示せず）、ステップＳ９０１において、車両停止判定手段８３により割り込み処理で速度検出センサ８１即ち車輪速センサから得られた最新のパルス周期より現在の自車速の演算をする。車両停止判定手段８３により自車速度及び別途同様に設置した車体速センサの双方の結果から車両が停止状態と判定した場合ステップＳ９０２へ、走行中と判定したならばステップＳ９１０に進む。ステップＳ９０２では、Ｇセンサ８２からの出力の有無を判定し、出力がある場合は車両が勾配のある道路に停止していると判定し、ステップＳ９０３に進む。一方、Ｇセンサ８２の出力がない場合、車両は平坦路に停止していると判定し、ステップＳ９１０に進む。
【００４２】
続くステップＳ９０３では、道路勾配推定手段８４により車両に設置された上下・前後・横方向等のＧセンサ８２の出力に基づいて車両のある道路状況を、各Ｇセンサ出力と道路勾配の相関関係から推定する。このＧセンサ８２の出力と道路勾配との相関関係は、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００４３】
ステップＳ９０４では、車両停止保持力演算手段８５において前述の道路勾配の推定結果から、車両が確実に停止できる最低限の停止保持力即ち停止ブレーキ圧力を、道路勾配と停止ブレーキ圧力の相関関係から演算する。この道路勾配と停止ブレーキ圧力の相関関係は、上述と同様に、予めメモリに記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００４４】
ステップＳ９０５では、発進トルク演算手段８８において前述の道路勾配の推定結果から、車両が発進時にスムースに発進できるエンジントルクを、道路勾配と発進トルクの相関関係から演算する。この道路勾配と発進トルクの相関関係も、予めメモリ（ＲＡＭ１０２ｅ）に記憶されており、例えば線形・非線形・ガウス曲線のようなステップ的なグラフ・あるいは数値化した離散的なマップの各々の点間を線形・各種多次曲線あるいはベッセル関数等の各種関数で補完するといった形態で予め記憶しておいてもよい。
【００４５】
ステップＳ９０６では、Ｓ９０４で演算された車両が確実に停止できる最低限の停止ブレーキ圧力を制動機器制御手段８７に通信手段８６を介して通信し、制動機器を駆動する。
ステップＳ９０７は、車両が停止状態を継続することに関し、運転者が何らかのアクション例えばブレーキペダルオンの動作を起こしたか否かを識別し、アクションがあれば、つまり、運転者自身で停止する意志があると判断した場合、ステップＳ９０８に進む。このとき、運転者からのアクションがあるまで制動機器の駆動中を継続していてもよいし、機器への負荷を軽減するためにＤｕｔｙ制御あるいは一定時間経過後自動的に制御終了するなど、いずれの制御方法でもよい。
【００４６】
ステップＳ９０８では運転者がアクセルペダルを踏んだか否かを識別し、アクションがあれば、ステップＳ９０９に進み、アクションが無ければ、アクションがあるまで待機する。この際、運転者からのアクションがあるまで待機していてもよいし、一度ステップＳ９１０に進むなど、いずれの方法でもよい。
ステップＳ９０９では、ステップＳ９０５で演算された車両が勾配のある道路上でもスムースに発進できる発進トルクをエンジン制御手段９０に通信手段８９を介して通信し、エンジン制御手段９０にエンジントルク制御機器を制御させる。
これらの動作をステップＳ９１０にてある所定時間毎に処理を実行するようにし、所定時間経過後、ステップＳ９０１に戻り、上述した一連の動作を繰り返す。
【００４７】
このようにして、本実施の形態では、車両が勾配のある道路上にある場合、車両に加わる加速度から車両のある道路勾配を推定し、その結果を、例えば予め記憶しておいた道路勾配と車両が十分停止できる最低限の制動力の相関関係から車両が停止できる最低限のブレーキ圧力を演算し、運転者に停止意志があると判断した場合、つまりブレーキペダルオンの指令があった場合にその演算結果を制動機器制御手段に送って制動機器を制御するので、運転者が制動機器を操作しなくても車両の確実な停止が可能となる。
また、車両が勾配のある道路上にある場合、車両に加わる加速度から車両のある道路勾配を推定し、その推定結果を、例えば、予め記憶しておいた道路勾配と車両がスムースに発進できるエンジントルクの相関関係からエンジントルクを演算し、運転者がアクセルペダルを踏んだ時に、エンジントルクに反映することで、より的確でスムースな発進をすることが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、車両の速度を検出する第１の検出手段と、車両の前後及び横方向に発生する加速度を検出する第２の検出手段と、第１の検出手段の出力に基づいて車両が停止しているか否かを判定する車両停止判定手段と、この車両停止判定手段の出力と第２の検出手段の出力に基づいて車両の停止している道路の勾配を推定する道路勾配推定手段と、道路勾配推定手段の出力に基づいて上記車両が十分停止できる最低限の停止保持力を演算する車両停止保持力演算手段と、該車両停止保持力演算手段の出力に基づいて上記車両の制動機器を制御する制動機器制御手段と、を備えたので、専用の検出手段を設けることなく、本来使用されている慣用の検出手段を用いて車両の停止している道路の勾配を確実に推定検出することができ、コストの低廉化に寄与できるという効果がある。
また、運転者が制動機器を操作しなくても車両の確実な停止が可能となり、運転者の負荷を軽減することができるという効果がある。
【００５０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、制動機器制御手段は、制動指令があり且つ、車両が十分停止できない道路勾配にある場合、車両停止保持力演算手段の結果に基づいて車両の制動機器を制御するので、勾配のある道路上に停車している車両に対して、より的確でスムースな発進をさせることができ、運転者の負荷を軽減することができるという効果がある。
【００５１】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２の発明において、車両停止判定手段の出力と道路勾配推定手段の出力に基づいて車両がスムースに発進できるエンジントルクを演算する発進トルク演算手段と、この発進トルク演算手段の出力に基づいてエンジントルクを制御するエンジン制御手段とを備えたので、勾配のある道路上に停車している車両に対して、より的確でスムースな発進をさせることができ、運転者の負荷を軽減することができるという効果がある。
【００５３】
請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３までのいずれか１項の発明において、通信手段を備えたので、外部に接続される制動機器制御手段やエンジン制御手段を容易に制御できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る車両用走行制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】この発明に係る実施の形態１を示すブロック図である。
【図３】図２の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図４】この発明に係る実施の形態２を示すブロック図である。
【図５】図４の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図６】この発明に係る実施の形態３を示すブロック図である。
【図７】図６の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図８】この発明に係る実施の形態４を示すブロック図である。
【図９】図８の動作説明に供するためのフローチャートである。
【符号の説明】
２１，４１，６１，８１ 速度検出ンサ、２２，４２，６２，８２ Ｇセンサ、２３，４３，６３，８３ 車両停止判定手段、２４，４４，６４，８４ 道路勾配推定手段、２５，２６，４６，６６，８６，８９ 通信手段、２７ 走行制御手段、４７，８７ 制動機器制御手段、６５，８８ 発進トルク演算手段、６７，９０ エンジン制御手段、８５ 車両停止保持力演算手段。
Claims (4)
- 車両の速度を検出する第１の検出手段と、
上記車両の前後及び横方向に発生する加速度を検出する第２の検出手段と、
上記第１の検出手段の出力に基づいて上記車両が停止しているか否かを判定する車両停止判定手段と、
該車両停止判定手段の出力と上記第２の検出手段の出力に基づいて上記車両の停止している道路の勾配を推定する道路勾配推定手段と、
上記道路勾配推定手段の出力に基づいて上記車両が十分停止できる最低限の停止保持力を演算する車両停止保持力演算手段と、
該車両停止保持力演算手段の出力に基づいて上記車両の制動機器を制御する制動機器制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用走行制御装置。 - 上記制動機器制御手段は、制動指令があり且つ、車両が十分停止できない道路勾配にある場合、上記車両停止保持力演算手段の結果に基づいて上記車両の制動機器を制御する請求項１に記載の車両用走行制御装置。
- 上記車両停止判定手段の出力と上記道路勾配推定手段の出力に基づいて上記車両がスムースに発進できるエンジントルクを演算する発進トルク演算手段と、該発進トルク演算手段の出力に基づいてエンジントルクを制御するエンジン制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用走行制御装置。
- 通信手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用走行制御装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP12882897A JP3605259B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 車両用走行制御装置 |
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Family Applications (1)
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