JP3617185B2

JP3617185B2 - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP3617185B2
Application number: JP12220296A
Authority: JP
Inventors: 邦夫森沢; 邦昭村上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2016-04-19
Also published as: DE19716088A1; DE19716088B4; JPH09287652A; US6014605A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の走行予定道路における阻害状態を運転者に告知することのできる車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両の走行に際しては目的地まで円滑に走行できることが望ましいが、目的地までの走行予定道路に工事区間や渋滞区間などの阻害状態が存在していた場合は、走行の遅延が生じたり、迂回走行などの必要性が生じ、運転者の意図する走行計画を維持できない。そこで、近年ではナビゲーションシステムを用いて車両の走行予定道路の道路状況を事前に検出し、検出された情報に応じて車両の走行予定道路を設定または変更し、阻害状態を回避することのできる車両の制御装置が提案されている。このような車両の制御装置の一例が特公平６−５８１４１号公報に記載されている。
【０００３】
この公報に記載された車両の制御装置は、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、道路状況、車両の進行方位、車両の現在位置などを検出し、かつ、検出された情報を画像として表示するナビゲーションシステムと、ナビゲーションシステムにより得られる道路情報に応じて自動変速機の制御パターンを変更する変更手段とが備えられている。上記構成により、ナビゲーションシステムにより検出された道路状況が画像表示され、運転者が走行予定道路の状態を事前に認識して阻害状態に対処することが可能となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載された車両の制御装置では、ナビゲーションシステムの表示画像を運転者が目視することで道路状況を認識して阻害状態に対処するようになっている。そのため、運転者の意識が散漫な場合や、運転操作に神経が集中している場合には表示画像を目視できないため阻害状態を認識することができず、阻害状態への対処が遅れて車両の走行に支障を来す結果となっていた。
【０００５】
この発明は上記事情を背景としてなされたもので、運転者の意識が散漫な場合や運転操作に神経が集中している場合でも、走行予定道路に存在する阻害状態を事前に運転者に認識させることのできる車両の制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記目的を達成するため請求項１に記載された発明は、車両の走行予定道路の道路状況を検出し、検出された道路状況に基づいて前記車両の制御が行われる車両の制御装置において、前記走行予定道路における前記車両の走行を阻害する状態を検出する阻害状態検出手段と、車両に搭載されている原動機がパワーオン状態か否かを判断する原動機運転判断手段と、前記阻害状態検出手段により阻害状態が検出された場合に、前記車両に搭載されている自動変速機の駆動状態を制御することにより、前記阻害状態を運転者に告知する阻害告知手段と、を備え、前記阻害告知手段は、前記原動機運転判断手段により、前記車両に搭載されている原動機がパワーオン状態と判断された場合には、前記阻害状態を運転者に告知する制御として自動変速機を非駆動状態に切り換える制御を選択することを特徴とする。
【０００７】
したがって、請求項１に記載された発明によれば、走行予定道路の阻害状態が検出された場合には、自動変速機の駆動状態が制御されて車両の駆動力が変化することで阻害状態が告知されるため、運転者の意識が散漫な場合や運転に集中している場合でも阻害状態を体感により事前に認識でき、阻害状態への対処が容易となる。また、このとき、車両に搭載されている原動機がパワーオン状態である場合には、自動変速機が非駆動状態に切り換えられて車両の駆動力がなって車速が減少するため、阻害状態の認識を一層確実に行える。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、前記阻害告知手段は、前記原動機運転判断手段により前記車両に搭載されている原動機がパワーオン状態と判断された場合には、前記自動変速機を駆動状態と非駆動状態とに交互に切り換える制御を実行するものである。
【００１３】
したがって、請求項２に記載された発明によれば、請求項１と同様の作用を得られるほか、車両に搭載されている原動機がパワーオン状態と判断された場合には自動変速機が駆動状態と非駆動状態とに交互に切り換えられて車両の駆動力が増減して車速が変化するため、阻害状態の認識を一層確実に行える。
【００１８】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図面を参照してより具体的に説明する。図１はこの発明を適用した車両の制御装置の一実施例を示す模式的なブロック図であり、車両の制御装置は、駆動力を制御する駆動力制御部Ａと、道路状況を検出するナビゲーションシステムＢとを備えている。
【００１９】
まず、駆動力制御部Ａについて説明すると、駆動力制御部Ａには、エンジン１と自動変速機２とブレーキ装置３とが設けられているとともに、これらエンジン１と自動変速機２とブレーキ装置３とを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）４が設けられている。エンジン１は、吸排気装置、燃料噴射装置、潤滑装置、冷却装置などを備えた公知の構造のものが用いられている。
【００２０】
また、エンジン１から出力されるトルクを変換する自動変速機２は、トルクコンバータ、遊星歯車機構、ブレーキやクラッチなどにより構成された摩擦係合装置、摩擦係合装置の係合・解放を制御するシフトソレノイドバルブなどを備えた公知の構造のものが用いられている。
【００２１】
一方、電子制御装置４には、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ５の信号や、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキスイッチ６の信号などが入力される。そして、ブレーキ装置３は、運転者のブレーキペダル操作により制動力が発生する機能のほか、後で述べる車速センサにより検出される車両の前輪と後輪との回転状況に基づいて、ホイールシリンダのブレーキ油圧を制御することで駆動輪のスリップを抑制するアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）機能と、エンジン１の吸排気装置のスロットルバルブとホイールシリンダとを組み合わせて制御することで駆動輪のスリップを抑制するトラクションコントロールシステム（ＴＲＣ）機能とを備えている。
【００２２】
上記電子制御装置４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）並びに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータであり、運転者により選択されるか、あるいは自動設定される各種の走行モード、例えばノーマルモード、エコノミーモード、パワーモード、スポーツモード、スノーモードなどに対応する変速マップが記憶されている。そして、電子制御装置４により、エンジン１のスロットルバルブの開度や車速などの走行状態が検出され、検出された走行状態に基づいて自動変速機２の変速制御が行われる。
【００２３】
前記ナビゲーションシステムＢは、光ディスクや磁気ディスクなどの情報記録媒体６が装填され、情報記録媒体６に記憶されている情報を読み取るチェンジャー７と、チェンジャー７により読み取られた情報を二次元や三次元で画像表示するための表示部８とを備えている。
【００２４】
また、ナビゲーションシステムＢは、車両の現在位置や道路状況を検出するための第１位置検出部８および第２位置検出部９と、道路状況を音声により運転者に知らせるスピーカ１０とを備えている。上記表示部８は、室内のインストルメントパネルやグローブボックスの側方などに設けられた液晶ディスプレイ、ＣＲＴなどの他、フロントウィンドの視界に影響のない箇所に設けられた画像投影部などを用いることが可能である。
【００２５】
そして、これらチェンジャー７と、表示部８と、第１位置検出部８および第２位置検出部９と、スピーカ１０とは、電子制御装置１１により制御される。この電子制御装置１１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）並びに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
【００２６】
前記情報記録媒体６には車両の走行に必要な情報、例えば地図、地名、道路、道路周辺の主要建築物などが記憶されているとともに、道路の具体的な状況、つまり、直線路、カーブ、登坂、降坂、普通道路、高速道路、未舗装道、砂利道、砂漠、河川敷、林道、農道、低摩擦係数路などが記憶されている。
【００２７】
また、第１位置検出部８は、車両の走行する方位を検出する地磁気センサ１２、車速センサ１３、ステアリングホイール舵角を検出するステアリングセンサ１４、車両と周囲の物体との距離を検出する距離センサ１５、加速度センサ１６などを備えている。さらに、第２位置検出部９は、人工衛星１７からの電波を受信するＧＰＳアンテナ１８と、ＧＰＳアンテナ１８に接続されたアンプ１９と、アンプ１９に接続されたＧＰＳ受信機とを備えている。
【００２８】
この第２位置検出部９は、路側、信号機、交差点の路面などに設置され、かつ、物体検知およびその伝達を行う地上検出システムや、道路情報を出力するビーコンまたはサインポストや、ＶＩＣＳ（ビークル・インフォメーション＆コミュニケーション・システム）、ＳＳＶＳ（スーパー・スマート・ビークル・システム）などの地上設置情報伝達システム２１から発信される電波を受信するアンテナ２２と、アンテナ２２に接続されたアンプ２３と、アンプ２３に接続された地上情報受信機２４とを備えている。
【００２９】
上記第１位置検出部８および第２位置検出部９により、車両の走行予定道路における現在位置の検出と、走行予定道路に存在する走行阻害状態、例えば渋滞、工事中、積雪、土砂崩れ、河川の増水、通行止め、落石、倒木、交差点での停止車両、人や動物の存在などの検出とが可能である。
【００３０】
なお、上記車両の制御装置は、走行中の安全性を向上するために、ＡＳＶ（アドバンスドセーフティビークル）機能、例えば、車両が周囲の物体に接近した場合にシートを振動させることで運転者に知らせる機能や、車両が周囲の物体に接触した場合にエアバッグを展開させる機能などを付加することも可能である。つぎに、上記構成の車両の制御装置の制御例を図３ないし図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３１】
（第１制御例）
図２は、この発明に係る制御例を示すフローチャートである。まず、運転者によりナビゲーションシステムＢが操作され、車両の目的地および走行予定道路が設定されるとともに、走行モードが設定されて車両の走行が開始される。車両の走行が開始されると、電子制御装置４により、車速やスロットル開度などの走行状態が検出され、検出された走行状態に基づいて自動変速機２の変速制御が行われる。
【００３２】
一方、ナビゲーションシステムＢにより、車両の現在地が検出されるとともに、走行予定道路の道路状況が検出される。そして、電子制御装置４により、車両が走行中か否かが判断され（ステップ１）、ステップ１の判断結果が“イエス”の場合には、ナビゲーションシステムＢにより、車両の走行予定道路における阻害状態の有無、例えば見通しの悪い交差点やコーナーなどを曲がり切った地点に他車両が停車しているか否かが判断される（ステップ２）。
【００３３】
ステップ２の判断結果が“イエス”の場合には、自車両のスロットルバルブが戻されてエンジン１がパワーオフ状態にあるか否かが電子制御装置４により判断される（ステップ３）。ステップ３の判断結果が“イエス”の場合には、自車両の車速が抑制されるが、そのままの走行状態が続行されると自車両が他車両に接近する可能性があるため、電子制御装置４により、自動変速機２の変速段が一旦ダウンシフトされ、その後アップシフトされる制御が１サイクル行われて変速ショックが発生するとともに、表示部８またはインストルメントパネルに設けられているアラーム灯、つまり覚醒表示灯が点灯され、他車両の存在を告知する（ステップ４）。この覚醒表示灯の点灯により、自動変速機２の変速ショックが故障によるものではないことが運転者に認識可能となる。
【００３４】
図３、図４はステップ４で行われる自動変速機２の変速段の切り換え動作時におけるエンジン回転数と、自動変速機２の摩擦係合装置の油圧と、自動変速機２の出力トルクとを示した特性線図であり、図３に自動変速機２のダウンシフト時の状態が示され、図４に自動変速機２のアップシフト時の状態が示されている。図３、図４では、通常の変速マップに基づいて変速段の切り換えが行われた場合が実線で示され、ステップ４で行われる自動変速機２の制御による変速段の切り換えが点線または一点鎖線で示されている。
【００３５】
すなわち、図３ではステップ４の制御に相当する低速段側の摩擦係合装置の油圧上昇時期が、通常の変速段の切り換え制御に相当する低速段側の摩擦係合装置の油圧上昇時期よりも早められている一方、図４ではステップ４の制御に相当する高速段側の摩擦係合装置の油圧上昇時期が、通常の変速段の切り換え制御に相当する高速段側の摩擦係合装置の油圧上昇時期よりも早められている。
【００３６】
このため、ダウンシフト時またはアップシフト時共に自動変速機２の出力トルクの変動が、通常の変速段の切換え制御の場合に比べて大きくなり、ステップ４で発生する変速ショックが通常制御で発生する変速ショックよりも大きなものとなる。このため、運転者による阻害状態の認識が一層容易となっている。なお、変速段の切り換えが、摩擦係合装置のいずれか一つを係合させるとともに、他の摩擦係合装置を解放させて行われる、いわゆるクラッチ・ツウ・クラッチによる場合は、低速段側のクラッチと高速段側のクラッチとを共に係合させてダブルロック状態とする制御を行うことにより変速ショックを発生させればよい。
【００３７】
上記告知制御の後、運転者が阻害状態に対処する操作を行ったか、例えばブレーキペダルが踏まれたか否かが判断され（ステップ５）、ステップ５の判断結果が“イエス”の場合には、電子制御装置４により、ブレーキ装置３の制動力で目標位置、つまり、他車両から一定の距離の位置に停車可能か否かが判断される（ステップ６）。停車可能か否かの判断は、自車両の加速度と、他車両と自車両との車間距離と、ブレーキ装置３の制動力とに基づいて行われる。
【００３８】
ステップ６の判断結果が“ノー”の場合、具体的には運転者のブレーキペダルの踏み込みだけでは制動力が不充分な場合には、電子制御装置４によりブレーキ装置３のブレーキ油圧が高められるなど、強制的な停車制御が行われるとともに、ＡＳＶ機能の待機状態となり（ステップ７）、リターンされる。
【００３９】
上記ステップ５の判断結果が“ノー”の場合には、運転者が阻害状態を認識していないか、または、阻害状態を認識していてもなんら対処が成されていないことになるため、ステップ４で発生した変速ショックよりも大きな変速ショックが発生するように自動変速機２のダウンシフトおよびアップシフトが行われる（ステップ８）。この変速段の切り換えは、２ないし３秒ごとに１サイクル繰り返され、サイクル回数の増加に伴い変速ショックが増大される。
【００４０】
そして、自車両が目標位置に停車可能か否かが判断され（ステップ９）、ステップ９の判断結果が“イエス”の場合にはステップ４に戻り、ステップ９の判断結果が“ノー”の場合にはステップ７に進む。なお、ステップ１、ステップ２の判断結果が“ノー”の場合には自車両の走行が阻害される可能性がなく、またステップ６の判断結果が“イエス”の場合には運転者の操作により発生している制動力で充分な状態であるため、いずれもリターンされる。さらに、ステップ３の判断結果が“ノー”の場合には、自動変速機２をダウンシフトさせる制御を行うと加速してしまうため、図５に示す制御が行われる。
【００４１】
上記ステップ２が請求項１における阻害状態検出手段に相当し、ステップ４、ステップ８が請求項１における阻害告知手段に相当する。このように、図２の制御例によれば、ナビゲーションシステムＢにより自車両の走行を阻害する他車両が検出された場合には、自動変速機２の駆動状態の制御、具体的には変速段の切り換えによる変速ショックにより阻害状態が告知されるため、運転者の意識が散漫な場合や、運転操作に集中している場合においても、運転者は車両の振動を体感することで阻害状態を事前に認識でき、阻害状態への対処が容易となる。
【００４２】
また、図２の制御例によれば、一旦阻害状態を告知後、運転者によりブレーキペダルが踏まれない場合には、変速ショックが増大される制御が行われるため、運転者は阻害状態の程度を認識でき、阻害への対応が一層確実なものとなる。
【００４３】
（第２制御例）
図５は、この発明の請求項１、請求項２に対応する制御例を示すフローチャートであり、図５のステップ１１、ステップ１２では図２のステップ１、ステップ２と同様の制御が行われる。ステップ１２の判断結果が“イエス”の場合には、エンジン１がパワーオン状態にあるか否かが判断され（ステップ１３）、ステップ１３の判断結果が“イエス”の場合には自動変速機２で係合されている摩擦係合装置、例えばクラッチが一旦半解放状態となり、数秒後、例えば１．５秒後に再び係合状態に復帰される（ステップ１４）。つまり、車両の駆動力が一旦、零となり、これと同時にエンジン１が吹き上がり状態となり、その後、元の駆動状態に復帰するとともに、表示部８またはインストルメントパネルに阻害状態を報せるアラームが点灯することで運転者に阻害状態が告知される。
【００４４】
ついで、この告知により運転者が阻害状態を体感により認識し、かつ、阻害状態に対処する操作、例えばブレーキペダルが踏まれたか否かが電子制御装置４により判断され（ステップ１５）、ステップ１５の判断結果が“イエス”の場合には、自車両が目標位置に停車可能か否かが判断される（ステップ１６）。ステップ１６の判断結果が“ノー”の場合には、自動変速機２の摩擦係合装置が半係合状態に維持されるとともに（ステップ１７）、電子制御装置４によりブレーキ装置３が制御されて制動力が発生し（ステップ１８）、リターンされる。
【００４５】
上記ステップ１５の判断結果が“ノー”の場合には、電子制御装置４により、そのままの状態で自車両が目標位置に停止可能か否かが判断され（ステップ１９）、ステップ１９の判断結果が“イエス”の場合にはステップ１４に戻り、ステップ１９の判断結果が“ノー”の場合にはステップ１７に進む。
【００４６】
なお、ステップ１１、ステップ１２の判断結果が“ノー”の場合には、自車両の走行が阻害される可能性がないためリターンされ、ステップ１６の判断結果が“イエス”の場合には、運転者のブレーキ操作による制動力で充分なためリターンされる。さらに、ステップ１３の判断結果が“ノー”の場合には図２の制御を行うことが可能である。
【００４７】
上記ステップ１２が請求項１における阻害状態検出手段に相当し、ステップ１４、ステップ１７が請求項１、請求項２における阻害告知手段に相当する。このように、図５の制御例によれば、図２の制御例と同様の効果を得られる他、阻害状態が検出された場合には自動変速機２が非駆動状態に切り換えられて車両の駆動力がなくなって車速が減少するため、運転者による阻害状態の認識が一層確実なものとなる。
【００４８】
なお、図２の制御例のステップ５または、図５の制御例のステップ１５において、ブレーキペダルの踏み込み以外の回避操作、例えばステアリングセンサにより検出される自車両の方向変換などを対象として以後の制御を行うことも可能である。
【００５０】
さらに、図２、図５の制御例では、他車両を阻害状態の対象として例示しているが、この他の阻害状態、例えば渋滞、工事、積雪、土砂崩れ、河川の増水、通行止め、落石、倒木、人や動物の存在などを対象として図２、図５の制御を行うことも可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、走行予定道路の阻害状態が検出された場合には、自動変速機の駆動状態が制御されて車両の駆動力が変化することで阻害状態が告知されるため、運転者の意識が散漫な場合や運転に集中している場合でも阻害状態を体感により事前に認識でき、阻害状態への対処が容易となる。また、このとき、車両に搭載されている原動機がパワーオン状態である場合には、自動変速機が非駆動状態に切り換えられて車両の駆動力がなくなり車速が減少するため、阻害状態の認識を一層確実に行える。
【００５４】
請求項２に記載された発明によれば、請求項１と同様の効果を得られるほか、車両に搭載されている原動機がパワーオン状態と判断された場合には自動変速機が駆動状態と非駆動状態とに交互に切り換えられて車両の駆動力が増減するため、阻害状態の認識を一層確実に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の車両の制御装置の一実施例を示す模式的なブロック図である。
【図２】この発明の第１制御例を示すフローチャートである。
【図３】この発明の第１制御例のダウンシフト時におけるエンジン回転数の変化と、自動変速機の摩擦係合装置の油圧の変化と、自動変速機の出力トルクの変化とを示す特性線図である。
【図４】この発明の第１制御例のアップシフト時におけるエンジン回転数の変化と、自動変速機の摩擦係合装置の油圧の変化と、自動変速機の出力トルクの変化とを示す特性線図である。
【図５】この発明の第２制御例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１エンジン
２自動変速機
３ブレーキ装置
４電子制御装置
Ａ駆動力制御部
Ｂナビゲーションシステム

Claims

車両の走行予定道路の道路状況を検出し、検出された道路状況に基づいて前記車両の制御が行われる車両の制御装置において、
前記走行予定道路における前記車両の走行を阻害する状態を検出する阻害状態検出手段と、
車両に搭載されている原動機がパワーオン状態か否かを判断する原動機運転判断手段と、
前記阻害状態検出手段により阻害状態が検出された場合に、前記車両に搭載されている自動変速機の駆動状態を制御することにより、前記阻害状態を運転者に告知する阻害告知手段と、を備え、
前記阻害告知手段は、前記原動機運転判断手段により、前記車両に搭載されている原動機がパワーオン状態と判断された場合には、前記阻害状態を運転者に告知する制御として自動変速機を非駆動状態に切り換える制御を選択することを特徴とする車両の制御装置。
前記阻害告知手段は、前記原動機運転判断手段により前記車両に搭載されている原動機がパワーオン状態と判断された場合には、前記自動変速機を駆動状態と非駆動状態とに交互に切り換える制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。