JP4024370B2 - 定速走行制御装置 - Google Patents

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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定速走行の車速を設定した場合に生じる乗り心地の劣化を回避する定速走行制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
高速道路等での走行時等に便利な制御装置として定速走行制御装置がある。この定速走行制御装置は、車速を所望の速度に保って走行を行う。また、高度の定速走行制御装置としてナビゲーション装置等からの道路情報(地図データベースや、ビーコン等の路車間通信受信による)を用いて、予め速度制限が必要な地点を検出し適度の減速操作を行う定速走行制御装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような定速走行制御装置では、例えば、図8(従来の車速制御の状況を示す説明図)に示すように、定速走行制御中に前方道路に速度制限条件(制限速度や安全上好ましい速度等の推薦車速Vmaxと速度制限地点X)を検知すると、推薦車速Vmaxと自車の車速Vnに基づいて、速度制限地点Xで適切な車速Vnとなるよう減速するようにしている。
【0004】
ところが、場合によっては速度制限条件検出時の車速Vnが推薦速度Vmaxとかなりの速度差(図8に示したVnとVmaxのギャップ)を有している場合がある。このような場合でも、推薦速度Vmaxを目標車速Vmとして制御を始めるため、実際の車速Vnと目標車速Vmとの差が大きくスロットルバルブが急激に閉じる制御となる。このため、図8に示した加減速度の落ち込み(D点)のように、減速ショックを感じさせる減速作用が働き乗り心地が悪くなる問題がある。
【0005】
本発明はこのような課題を解決するもので、車速の変化が滑らかになるような制御を行い、乗り心地等が良好な定速走行制御装置を実現することを特徴とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
走行車速を目標車速に保つように車両の駆動系を制御する定速走行制御装置において、操作者の操作により希望走行車速を指定するための操作手段と、道路情報に基づく推薦車速を算出する推薦車速算出手段と、前記操作手段により希望走行車速が指定された時、該希望走行車速が、前記推薦車速算出手段が算出した推薦車速より第1所定速度以上高速の場合、目標車速として該推薦車速に第2所定速度を加えた速度を設定する目標車速設定手段と、前記目標車速設定手段により目標車速が設定された後、時間経過とともに該目標車速を前記推薦車速まで逓減させる目標車速逓減手段とを有することを特徴とする。
【0007】
また、前記第1所定速度と第2所定速度とを、前記操作手段により希望走行車速が指定された時点の車速に応じたとする所定速度設定手段を有することを特徴とする。
【0008】
また、前記第1所定速度と第2所定速度とを、走行道路の勾配に応じた速度とする所定速度設定手段を有することを特徴とする。
【0009】
走行車速を目標車速に保つように車両の駆動系を制御する定速走行制御装置において、操作者の操作により希望走行車速を指定するための操作手段と、道路情報に基づく推薦車速を算出する推薦車速算出手段と、前記操作手段により希望走行車速が指定された時、該希望走行車速が前記推薦車速算出手段が算出した推薦車速より高速の場合には、前記目標車速として該希望走行車速を設定する目標車速設定手段と、前記目標車速設定手段により前記希望走行車速が目標車速として設定された後、時間経過とともに該目標車速を前記推薦車速まで、前記推薦車速の変化量に応じた逓減速度で逓減させる目標車速逓減手段とを有することを特徴とする。
【0010】
また、前記目標車速の逓減速度を、前記推薦車速が増加中の時、前記推薦車速が減少中に比べて、緩やかな逓減速度とすることを特徴とする。
【0011】
次に、定速走行制御に関し制御部8の行う処理を説明する。図2は制御部8の行う処理を示すフローチャートである。この処理は、車両走行中に他の走行制御処理等の車両制御処理と共に繰り返し行われる。
ステップa1では、クルーズセットタイミング(定速走行制御開始タイミング:操作者が定速走行制御装置を起動する操作を行った時出力される信号を入力した時点)か判断し、そのタイミングであればステップa2に移り、そうでなければステップa9に移る。なお、定速走行制御装置を、運転者がその起動スイッチを操作して起動した時点で、定速走行制御が開始され、併せてその時の車速(セット時の車速Vc)が操作者の希望する定速走行速度(希望目標車速)として記憶される。ステップa2では、現地点の推薦車速Vmaxを演算、記憶しステップa3に移る。この推薦車速Vmaxは、現在の位置において車両の進行方向前方に存在する速度制限域へ適切な減速度で移行できる上限の速度値であって、地図データに記憶された、或いは通信により入手した制限速度、速度制限域までの距離データや、車両特性に応じて演算する。ステップa3では、現車速Vnが推薦車速Vmaxより高速か判断し、高速であればステップa4に移り、高速でなければステップa7に移る。ステップa4では、第1の所定値α、第2の所定値βを演算、記憶し、ステップa5に移る。
【0012】
ステップa5では、(現車速Vn−推薦車速Vmax)が、第1の所定値αより大きいか判断し、大きければステップa6に移り、大きくなければステップa7に移る。ステップa6では、目標車速Vmを推薦車速Vmaxに第2の所定値βを加算した値に設定し、ステップa8に移る。ステップa7では、目標車速Vmを現車速Vnに設定し、ステップa8に移る。第1の所定値αは、目標車速Vmを現車速Vnとして設定して適切な制御が行われるかどうかを、現車速Vnと推薦車速Vmaxとの差から判定するための判定閾値であって、図5(A)、(B)に示すように、現車速Vnや、道路の勾配θに応じた値として求められる。この道路の勾配θは、道路の進行方向への勾配値であって、地図データに記憶され、或いは通信により入手されている。また、第2の所定値βは、目標車速Vmを現車速Vnとしたら都合が悪い場合に、推薦車速Vmaxに加算して目標車速Vmとしたら適切な制御が行える値であって、図6(A)、(B)に示すように、現車速Vnや、道路の勾配θに応じた値として求められる。なお、これらの値α、βを求めるのに必要なデータは、例えば速度や勾配に関連付けられたマップ形式で予めメモリに記憶されている。ステップa8では、目標車速Vmが新規に設定された時点からの時間を計測するためのタイマの計時を開始し、ステップa18に移る。
【0013】
次に、ステップa9では、クルーズ中(定速走行制御装置が作動中)か判断し、クルーズ中であればステップa10に移り、そうでなければ本処理を終わる。ステップa10では、現時点の推薦車速Vmaxを演算、記憶し、ステップa11に移る。ステップa11では、推薦車速Vmaxの変化量の絶対値△Vmax(前回の処理で求めた推薦車速Vmax−今回の処理での推薦車速Vmaxの絶対値△Vmax)を求め、ステップa12に移る。ステップa12では、推薦車速の変化量の絶対値△Vmaxが第3の所定値κより大きいか判断し、大きければステップa3に移り、大きくなければステップa13に移る。なお、第3の所定値κは、定速走行開始時と同じ制御を行った方が良いほど推薦車速Vmaxが急変したかどうかを判断するための閾値で、予め記憶された所定値、或いは現車速Vnや推薦車速Vmaxに応じた値として求めた値が用いられる。ステップa13では、目標車速Vmが推薦車速Vmaxより高速か判断し、高速であればステップa14に移り、高速でなければステップa16に移る。ステップa14では、目標車速Vmの逓減速度γを演算、記憶し、ステップa15に移る。逓減速度γは、図7(A)に示すような推薦車速の変化量の絶対値△Vmaxに応じた所定値、或いはクルーズセットタイミング、或いは推薦車速Vmaxの急変時からの経過時間(タイマの計測時間t)に応じた値(図7(B):経過時間t1 を境に値が増加、図7(C):所定経過時間tに応じて値が徐々に増加)として求められる。ステップa15では、目標車速Vmから逓減速度γを減算して、新たな目標車速Vmとして記憶し、ステップa18に移る。ステップa16では、目標車速Vmがセット時車速Vcより低速か判断し、低速であればステップa17に移り、低速でなれば本処理を終わる。ステップa17では、目標車速Vmをセット時車速Vcに徐々に近づけるように目標車速Vmに所定速度δ(現車速Vn等に応じた値等でも良い)を加算し、ステップa18に移る。ステップa18では、目標車速Vmと現車速Vnの差に基づいて、スロットルアクチュエータ9への信号(スロットル開度を加減して車速を加減速する信号)を演算、出力し、本処理を終わる。
【0014】
以上の処理による車速制御の状況を図3、図4を用いて説明する。図3は、車速制御の状況を示す第1の説明図であって、クルーズセット(定速走行開始)時点において、前方に速度制限地点Xがあり、地点Xまでの距離と制限速度に基づいて演算された推薦車速Vmaxに対して、車速Vnが第1の所定値α以内の範囲で速度超過している場合を示している。なお、クルーズセット以前では、運転者自身によるアクセル等の操作により速度が制御されている。推薦車速Vmaxを有する地点において、定速走行制御が開始されるとその時の車速Vnがセット車速Vcとして記憶される。そして、車速Vnは推薦車速Vmaxを超えているが、第1の所定値α以内の速度超過であるので、目標車速Vmは現在の車速Vn(即ちセット時の車速Vc)に設定される。この場合、速度制御の目標値は現在の車速Vnであるので設定時点では急激な速度変化(減速)は生じないことになる。つまり、従来例で説明した減速ショック(図8のD点で示した)が回避されることになる。なお、以上の判断に用いる第1の所定値αは、現在の車速Vn、或いは道路勾配θに基づき与えられる定数として与えている。例えば、図5(A)車速Vnと第1の所定値αの関係図に示すように、車速Vnが大きいほど所定値αを大きく与え、目標車速Vmを現在の車速Vn(即ちセット時の車速Vc)に設定する方法を適用する判定閾値を大きくしている。これは、減速ショックの感じ方の強さは、「(現在の車速Vnと目標車速Vmとの差)÷車速Vn」に概ね比例しており、(例えば車速Vnが96km/hで目標車速Vmが80km/hの場合(差16km/h)の減速制御の強さは、車速Vnが60km/hで目標車速Vmが50km/hの場合(差10km/h)のそれとほぼ同等である。つまり同じ減速ショックの感じ方を前提とすると、車速Vnが大きいほど(現在の車速Vnと目標車速Vmとの差)も大きいことに配慮したものである。また、図5(B)道路勾配θと第1の所定値αの関係図に示すように、道路勾配θが大きいほど所定値αを大きく与え、目標車速Vmを現在の車速Vn(即ちセット時の車速Vc)に設定する方法を適用する判定閾値を大きくしている。これは、道路の登り勾配が大きいほど、位置エネルギーに基づく減速が大きく存在し、目標車速Vmへむけた減速制御が効き易くなり、目標車速Vm設定後の減速制御が強めに働くことに配慮したものである。そして、その後は目標車速Vmが推薦車速Vmaxに達するまで目標車速Vmは逓減速度γづつ逓減される。従ってこの間、車速Vnは目標車速Vmの逓減に追随して制御されるので、急な加減速は生じない。なお、目標車速Vmの逓減に用いる逓減速度γは、推薦車速の変化量△Vmax、或いは定速走行セット時からの経過時間tに基づき与えられる定数として与えている。その例として次のようなものがある。
【0015】
▲1▼ 図7(A)の推薦車速変化量△Vmaxと逓減速度γの関係図に示すように、推薦車速の変化量の絶対値△Vmaxが大きいほど逓減速度γを小さくしている。つまり推薦車速Vmaxが増加していくような場合には急激な減速は必要なく、逆に推薦車速Vmaxが減少していくような場合には車速を急激に下げないと減速が間に合わないために、推薦車速変化量△Vmaxが大きいほど逓減速度γを小さくしている。
【0016】
▲2▼ 図7(B)の経過時間tと逓減速度γの関係図(その1)に示すように、定速走行セット時からの経過時間tが所定時間t1 までは逓減速度γをγ1 に抑え、所定時間t1 を超えると逓減速度γをγ1 より大きいγ2 とする。これは、セット時から所定時間t1 までは逓減速度γを小さめにとり、運転者の減速感を軽減するようにし、t1 時間経過しても目標車速Vmが推薦車速Vmaxに達しない場合には、逓減速度γが小さすぎ目標車速Vmが推薦車速Vmaxに達しないことを考慮して、目標車速Vmが早く推薦車速Vmaxに達するよう配慮したものである。
【0017】
▲3▼ 図7(C)の経過時間tと逓減速度γの関係図(その2)に示すように、経過時間tがt2 までは逓減速度γをγ1 にし、t2 時間を経過後は逓減速度γを徐々に増加させる。これは、図7(B)と同様、t2 時間経過までは逓減速度γを小さく抑えて運転者の減速感を軽減し、t2 時間経過後は逓減速度γを漸次増大して早く推薦車速Vmaxに達するよう配慮したものである。
【0018】
更に、速度制限地点X以降において、推薦車速Vmaxが上昇に移り、目標車速Vmが推薦車速Vmaxより小さくなると、目標車速Vmがセット時車速Vc以下である間は、目標車速Vmがセット時車速Vcに到達するまで目標車速Vmには所定値δが加算され逓増される。この所定値δは、セット時車速Vcに到達するまで目標車速Vmを徐々に増加する所定値であって、例えば現車速Vnに基づいて与える値であってもよい。この処理の最終段階(推薦車速Vmaxがセット時車速Vcを超える状態)では、車速Vnがセット時車速Vcに戻り、一定のセット時車速Vcを保つ定速走行制御が行われる。なお、車両の加減速は、目標車速Vmと現車速Vnの偏差に基づきスロットルアクチュエータ9へ信号が出力され、この信号に応じてスロットル開度を調整(即ち、エンジン回転数を調整)して、制御される。そして、加減速度△Vnは、図3に示すようにほぼ一定の減速、ゆるやかな加減速の変化、ほぼ一定の加速と制限速度地点Xの前後にわたって安定し、従来例で説明した減速ショックは生じないため、乗り心地の劣化を防止できる。
【0019】
また、図4は車速制御の状況を示す第2の説明図であって、クルーズセット(定速走行開始)時点において、前方に速度制限地点Xがあり、地点Xまでの距離と制限速度に基づいて演算された推薦車速Vmaxに対して、車速Vnが第1の所定値αを超えて速度超過している場合を示している。なお、クルーズセット以前では、運転者自身によるアクセル等の操作により速度が制御されている。次に、推薦車速Vmaxを有する地点において、定速走行制御が開始されるとその時の車速Vnがセット車速Vcとして記憶される。そして、車速Vnが推薦車速Vmaxを第1の所定値αを超えた速度超過であるので、目標車速Vmは(推薦車速Vmax+第2の所定値β)に設定される。この場合、速度制御の目標値は現在の車速Vn(即ちセット時の車速Vc)より低い値であるが、従来の方法で設定していた目標車速Vmである推薦車速Vmaxよりは所定値βだけ高く設定されるので、設定時点では急激な速度変化(減速)は緩和される。つまり、従来例で説明した減速ショック(図8のD点で示した)が緩和されることになる。なお、以上の判断に用いる第2の所定値βは、現在の車速Vn、或いは道路勾配θに基づき与えられる定数として与えている。例えば、図6(A)の車速Vnと第2の所定値βの関係図に示すように、車速Vnが大きいほど所定値βを大きく与え、(推薦車速Vmax+第2の所定値β)に基づき設定される目標車速Vmを大きくしている。これは、減速ショックの感じ方が、実車速Vnと目標車速Vmの差が同じであっても実車速Vnが遅いほど強く感じられるためで、制御の開始時に推薦車速Vmaxに上積みする第2の所定値βを車速Vnに略比例した値とすることで、制御の開始時の減速ショックの感じ方を車速Vnに係わらず一定にするようにしたものである。また、図6(B)の道路勾配θと第2の所定値βの関係図に示すように、道路勾配θが大きいほど所定値βを大きく与え、目標車速Vmを現在の車速Vn(即ちセット時の車速Vc)に設定する方法を適用する判定閾値を大きくしている。これは、道路の登り勾配が大きいほど、位置エネルギーに基づく減速が大きく存在し、目標車速Vmへむけた減速制御が効き易くなり、目標車速Vm設定後の減速制御が強めに働くので、所定値βを道路勾配θに比例して設け、制御の開始時の減速制御の強さを車速Vnに係わらず一定にするようにしたものである。そして、その後は目標車速Vmが推薦車速Vmaxに達するまで目標車速Vmは逓減速度γづつ逓減される。従ってこの間、車速Vnは目標車速Vmの逓減に追随して制御されるので、急な加減速は生じない。更に、速度制限地点X以降において、推薦車速Vmaxが上昇に移り、目標車速Vmが推薦車速Vmaxより小さくなると、目標車速Vmがセット時車速Vc以下である間は、目標車速Vmがセット時車速Vcに到達するまで目標車速Vmには所定値δが加算され逓増される。この処理の最終段階(推薦車速Vmaxがセット時車速Vcを超える状態)では、車速Vnがセット時車速Vcに戻り、一定のセット時車速Vcを保つ定速走行制御が行われる。
【0020】
また、道路交通情報の受信等により、通常の定速走行制御中に、進行前方の速度制限地点が突然検出され、速度制限条件が急変(第3の所定値κより大きい状況)する場合がある。この状況の下では、車速Vnと目標車速Vm(推薦車速Vmaxに基づく)との差が突然出現して、定速走行セット時に生じたと同様に減速ショックが発生するが、本実施例による制御によれば推薦車速Vmaxの変化量△Vmax(前回の処理での推薦車速Vmax−今回の処理での推薦車速Vmax)が第3の所定値κを超える場合には、つまり推薦車速Vmaxの急変が検出されれば、前述の定速走行セット時に前方に速度制限地点があり、車速Vnが推薦車速Vmaxを超えている場合と同じ処理で、目標車速Vmが設定されるので、同様に減速ショックが回避あるいは緩和できる。なお、第3の所定値κは、固定の値としてもよく、第1の所定値αと同様に車速Vnや道路勾配θに関係した値としてもよい。
【0021】
以上のように、本実施例によれば、推薦車速Vmaxを有する地点で、定速走行制御を開始した時に、車速Vnが推薦車速Vmaxを超過している場合であっても、目標車速Vmが適切な値に設定されるので、この制御による減速ショックを回避あるいは緩和できる。また、推薦車速Vmaxがセット時車速Vcを超えた時には目標車速Vmがセット時車速Vcに徐々に近づくように変更されるので、希望車速に円滑に達することができる。また、道路交通情報を受信した時等、車速Vnと推薦車速Vmaxの差が急増した場合にも、目標車速Vmが適切に設定されるので、減速ショックが回避あるいは緩和される。
【0022】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明による定速走行制御装置によれば、速度制限情報に基づく定速走行制御時に発生する減速ショックを回避あるいは緩和でき、乗り心地の劣化等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の定速走行制御装置の構成を示す構成図である。
【図2】制御部8の行う処理を示すフローチャートである。
【図3】車速制御の状況を示す第1の説明図である。
【図4】車速制御の状況を示す第2の説明図である。
【図5】所定値αの算出方法を示す説明図である。
【図6】所定値βの算出方法を示す説明図である。
【図7】逓減速度γの算出方法を示す説明図である。
【図8】従来の車速制御の状況を示す説明図である。
【符号の説明】
1・・・ナビゲーション装置
2・・・VICS受信機
3・・・車速センサ
4・・・アクセルスイッチ
5・・・コーストスイッチ
6・・・セットスイッチ
8・・・制御部
9・・・スロットルアクチュエータ
10・・ブレーキアクチュエータ

Claims (5)

  1. 走行車速を目標車速に保つように車両の駆動系を制御する定速走行制御装置において、
    操作者の操作により希望走行車速を指定するための操作手段と、
    道路情報に基づく推薦車速を算出する推薦車速算出手段と、
    前記操作手段により希望走行車速が指定された時、該希望走行車速が、前記推薦車速算出手段が算出した推薦車速より第1所定速度以上高速の場合、目標車速として該推薦車速に第2所定速度を加えた速度を設定する目標車速設定手段と、
    前記目標車速設定手段により目標車速が設定された後、時間経過とともに該目標車速を前記推薦車速まで逓減させる目標車速逓減手段とを有することを特徴とする定速走行制御装置。
  2. 前記第1所定速度と第2所定速度とを、前記操作手段により希望走行車速が指定された時点の車速に応じた速度とする所定速度設定手段を有することを特徴とする請求項1記載の定速制御装置。
  3. 前記第1所定速度と第2所定速度とを、走行道路の勾配に応じた速度とする所定速度設定手段を有することを特徴とする請求項1記載の定速走行制御。
  4. 走行車速を目標車速に保つように車両の駆動系を制御する定速走行制御装置において、
    操作者の操作により希望走行車速を指定するための操作手段と、
    道路情報に基づく推薦車速を算出する推薦車速算出手段と、
    前記操作手段により希望走行車速が指定された時、該希望走行車速が前記推薦車速算出手段が算出した推薦車速より高速の場合には、前記目標車速として該希望走行車速を設定する目標車速設定手段と、
    前記目標車速設定手段により前記希望走行車速が目標車速として設定された後、時間経過とともに該目標車速を前記推薦車速まで、前記推薦車速の変化量に応じた逓減速度で逓減させる目標車速逓減手段とを有することを特徴とする定速走行制御装置。
  5. 前記目標車速の逓減速度を、前記推薦車速が増加中の時、前記推薦車速が減少中に比べて、緩やかな逓減速度とすることを特徴とする請求項4記載の定速走行制御装置。
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