JP4147926B2 - 自動車の自動走行装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車の自動走行装置に関し、詳細には、定速走行装置（オートスピードコントロール装置：ＡＳＣＤ）において、運転者が車速設定スイッチを瞬間的に操作するＴＡＰ操作時におけるエンジンの回転変動を防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の自動走行装置として、次のようなものが知られている。すなわち、運転者によりＡＳＣＤの電源が投入されたＡＳＣＤ作動時において、設定車速に応じた定速走行時駆動力を変換した仮想アクセル開度が、変速制御用アクセル開度としてそのまま無段変速機に送信されるように構成したものである。変速機として有段変速機を備える自動車では、各変速段の間にアクセル開度に対する不感領域が存在するので、若干の駆動力の変化では変速比が変化することはないが、無段変速機を備えるものでは、僅かな駆動力の変化でも変速制御用アクセル開度及び変速比が変化し、エンジンに回転変動が生じてしまう。このような問題の対策として、無段変速機の変速応答性に、車速に応じた一次遅れを持たせることが知られている（下記特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１３５９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この技術は、無段変速機の変速応答性を車速に応じて変更するものであり、運転者が車速の細かな変更を要求する車速設定スイッチのＴＡＰ操作時を対象としたものではない。ＴＡＰ操作時は、運転者がエンジンの回転変動を特に抑えたいと考える場合であるので、その対策が重要である。
【０００５】
そこで、本発明は、運転者が車速設定スイッチのＴＡＰ操作等により設定車速を細かく変化させようとする場合におけるエンジンの回転変動を防止することのできる自動車の自動走行装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明に係る自動車の自動走行装置では、運転者により設定された要求車速に応じた自動走行時駆動力を設定し、これに基づいてエンジンのスロットル制御指令値及び無段変速機の変速制御指令値を設定する。そして、変速制御指令値に、自動走行時駆動力の変化に対する所定の一次遅れ特性を持たせる一方、そのために複数のフィルタゲインを設定し、これらが切り換えられる構成とする。フィルタゲインは、運転者が要求車速を細かく変化させるときと、それ以外のときとで切り換えられるようにするとよい。
【０００７】
このようにすれば、運転者が特にエンジンの回転変動を抑えたいと考える要求車速の微細変化時における無段変速機の変速応答性を調節することができるので、自動走行時における走行性を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る自動車の自動走行装置としての定速走行装置（オートスピードコントロール装置：以下「ＡＳＣＤ」という。）の構成図である。
【０００９】
この自動車は、駆動源として内燃機関（以下「エンジン」という。）と、変速機として無断変速機（以下「ＣＶＴ」という。）備えている。エンジンが発生した動力は、このＣＶＴを介して車軸に伝達され、駆動輪を回転させる。
【００１０】
エンジンコントロールユニット１には、車速ＨＲＶＳＰを検出するためのセンサ２１、及びアクセル開度ＡＰＯＳＴを検出するためのセンサ２２から検出信号が入力される。エンジンコントロールユニット１は、要求駆動力算出部１０１において、これらの検出信号に基づいて運転者が要求する駆動力である運転者要求駆動力ＴＦＤＰＴＤを算出する。
【００１１】
また、エンジンコントロールユニット１には、ＡＳＣＤコントロールユニット２から、設定車速ｔＶＳＰに応じたＡＳＣＤ駆動力指令値ＴＦＤＣＯＭが入力される。ｔＶＳＰは、運転者がＡＳＣＤの車速設定スイッチであるセット・コーストスイッチ２３、リジューム・アクセラレートスイッチ２４を操作することにより増減され、定速走行時における目標車速とされる。
【００１２】
エンジンコントロールユニット１は、駆動力選択部１０２において、運転者要求駆動力ＴＦＤＰＴＤ及びＡＳＣＤ駆動力指令値ＴＦＤＣＯＭから一方を選択する。そして、スロットル開度算出部１０３において、選択された駆動力に基づいて目標スロットル開度（「スロットル制御指令値」に相当する。）ｔＴＶＯを算出し、変速制御用アクセル開度算出部１０４において、変速制御用アクセル開度（「変速制御指令値」に相当する。）ＰＴＤＡＰＯを算出する。
【００１３】
ＣＶＴコントロールユニット３は、エンジンコントロールユニット１から変速制御用アクセル開度ＰＴＤＡＰＯを受信するとともに、これに基づいて変速比を制御する。
【００１４】
車速設定スイッチのうちセット・コーストスイッチ２３は、図示しないＡＳＣＤメインスイッチが入っているときに押されることで、走行モードを定速走行モードに移行させ、これが押されたときの車速を初期要求車速として設定する。リジューム・アクセラレートスイッチ２４は、定速走行モードで設定車速を上げるために使用されるものであり、これが押し続けられることにより設定車速が連続的に上昇し、離された時点のものに設定車速が更新される。リジューム・アクセラレートスイッチ２４が瞬間的に押されると、その度に設定車速が単位車速（例えば、１ｋｍ／ｈ）ずつ上昇する。このようなリジューム及びアクセラレートスイッチ２４の瞬間的な操作をＴＡＰアップ操作という。セット・コーストスイッチ２４は、定速走行モードへの切換時以外にも、定速走行モードで設定車速を下げるために使用される。これが押し続けられることにより設定車速が連続的に下降し、離された時点のものに設定車速が更新される。セット・コーストスイッチ２４が瞬間的に押されると、その度に設定車速が単位車速（例えば、１ｋｍ／ｈ）ずつ下降する。このようなセット・コーストスイッチ２４の瞬間的な操作をＴＡＰダウン操作という。
【００１５】
図２は、エンジンコントロールユニット１の機能ブロック図である。
まず、通常走行時において、エンジンコントロールユニット１は、アクセル開度ＡＰＯＳＴ及び車速ＨＲＶＳＰにより駆動力マップを検索し、運転者要求駆動力ＴＦＤＰＴＤを読み出す。読み出されたＴＦＤＰＴＤは、比較部から最終駆動力として出力される。エンジンコントロールユニット１は、最終駆動力に基づいてエンジントルクＴＴＥＰＴＤを算出し、これを目標スロットル開度ｔＴＶＯに用いる。
【００１６】
また、通常走行時では、車速ＨＲＶＳＰ及び変速制御用最終駆動力（ここでは、運転者要求駆動力ＴＦＤＰＴＤとなる。）ＴＦＤＣＡＮにより駆動力の逆変換マップを検索し、変速制御用アクセル開度ＰＴＤＡＰＯを読み出す。読み出されたＰＴＤＡＰＯは、ＣＶＴコントロールユニット３に出力され、ＣＶＴによる変速制御に用いられる。
【００１７】
セット・コーストスイッチ２４が押され、定速走行モードに移行すると、ＡＳＣＤコントロールユニット２により算出されたＡＳＣＤ駆動力指令値ＴＦＤＣＯＭが入力される。エンジンコントロールユニット１は、これにフィルタリングを施し、ＴＦＤＣＯＭの変化に対して所定の一次遅れ特性を持たせた駆動力ＴＦＤＣＯＭＦＬを出力する。このＴＦＤＣＯＭＦＬ及び運転者要求駆動力ＴＦＤＰＴＤが比較部に入力され、大きい方の値が変速制御用最終駆動力ＴＦＤＣＡＮとして選択される。ＴＦＤＣＡＮは、車速ＨＲＶＳＰとともに、変速制御用アクセル開度ＰＴＤＡＰＯへの逆変換に用いられる。
【００１８】
なお、定速走行モードでは、運転者要求駆動力ＴＦＤＰＴＤ及びＡＳＣＤ駆動力指令値ＴＦＤＣＯＭが比較部に入力され、これらのうち大きい方の値が最終駆動力として出力され、エンジントルクＴＴＥＰＴＤへの変換に用いられる。
【００１９】
図３は、エンジンコントロールユニット１のフィルタリング部の構成ブロック図である。
図中中央に示すスイッチ部では、一次遅れフィルタリングのためのゲイン（「フィルタゲイン」に相当する。）を、車速設定スイッチ２３，２４のＴＡＰアップ又はＴＡＰダウン操作時であるか否かの判定結果に応じて、通常時のための第１のゲインＧｎと、ＴＡＰ操作時のための第２のゲインＧｔとで切り換える。Ｇｔは、Ｇｎよりも小さな値（例えば、３％）として予め設定される。設定されたゲインは、乗算部に入力される。この乗算部には、ゲインのほかＡＳＣＤ駆動力指令値ＴＦＤＣＯＭが入力され、演算結果が加算部に入力される。一方、ゲインは、減算部に入力される。この減算部には、ゲインのほか所定の比率（例えば、１００％）が入力される。そして、この比率とゲインとの差（１００−Ｇｎ又は１００−Ｇｔ）は、乗算部に入力され、ＡＳＣＤ駆動力指令値の前回値ＴＦＤＣＯＭｎ−１との積が前記加算部に入力される。加算部からは、この積と上流の乗算部における演算結果との和が、フィルタリング後の駆動力ＴＦＤＣＯＭＦＬとして出力される。なお、ＴＦＤＣＯＭＦＬの演算式は、次式（１）のようになる。
【００２０】
ＴＦＤＣＯＭＦＬ＝ゲイン×ＴＦＤＣＯＭ＋（１００−ゲイン）×ＴＦＤＣＯＭｎ−１ ・・・（１）
図４は、本実施形態に係る自動走行装置による変速制御用アクセル開度ＰＴＤＡＰＯの設定に関するフローチャートである。
【００２１】
Ｓ１では、ＡＳＣＤ駆動力指令値ＴＦＤＣＯＭを算出する。Ｓ２では、運転者による車速設定スイッチ２３，２４の操作に対応してＴＡＰ操作中であるか否かを判定する。ＴＡＰ操作中であると判定したときは、Ｓ３へ進み、ＴＡＰ操作中でないと判定したときは、Ｓ４へ進む。Ｓ３では、フィルタゲインとして第２のゲインＧｔを選択し、ＧｔによりＴＦＤＣＯＭに一次遅れフィルタリングを施す。Ｓ４では、フィルタゲインとして第１のゲインＧｎ（＞Ｇｔ）を選択し、ＧｎによりＴＦＤＣＯＭに一次遅れフィルタリングを施す。Ｓ５では、フィルタリング後の駆動力ＴＦＤＣＯＭＦＬと運転者要求駆動力ＴＦＤＰＴＤとのうち大きい方の値を変速制御用最終駆動力として選択し、これに基づいて変速制御用アクセル開度ＰＴＤＡＰＯを設定する。
【００２２】
本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
エンジンコントロールユニット１において、ＡＳＣＤ駆動力指令値ＴＦＤＣＯＭの一次遅れフィルタリングを施すために設定されるゲインを、車速設定スイッチ２３，２４のＴＡＰ操作時と、それ以外のときとで切り換え、特にＴＡＰ操作時におけるゲインＧｔを小さな値のものとし、フィルタリングによるなまし度合いが大きくなるようにした。このため、ＴＡＰ操作時では、それ以外の定速走行時と比較して、ＣＶＴの変速応答性が緩やかとなる。ＴＡＰ操作時は、アクセル操作やブレーキ操作による場合とは異なり、運転者は積極的に加減速を要求しているのではなく、緩やかな車速変更を要求しているときなので、ＴＡＰ操作時における変速応答性を特に緩やかに調節することができることは、エンジンの回転変動を抑えたいという運転者の意思に沿うものであり、自動走行時における走行性を向上させることになる。
【００２３】
図５は、このことをタイムチャートにより説明したものである。定速走行中に車速設定スイッチ２３，２４がＴＡＰ操作されたときは、変速制御用最終駆動力ＴＦＤＣＡＮの変化に大きななましがかけられることで、変速応答性が緩やかとなり、吹き上がり等のエンジンの回転変動が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車の自動走行装置の構成図
【図２】同上自動走行装置の機能ブロック図
【図３】フィルタリング部の機能ブロック図
【図４】変速制御用アクセル開度設定ルーチンのフローチャート
【図５】ＴＡＰ操作時における変速応答性を示すタイムチャート
【符号の説明】
１…エンジンコントロールユニット、２…ＡＳＣＤコントロールユニット、３…ＣＶＴコントロールユニット、２１…車速センサ、２２…アクセル開度センサ、２３…セット・コーストスイッチ、２４…リジューム・アクセラレートスイッチ。

Claims (1)

1. エンジンと、
   運転者によるアクセル操作から独立して駆動可能に設けられた、エンジンのスロットル弁と、
   エンジンと駆動輪との間に介装された無段変速機と、
   運転者が要求車速を設定するための要求車速設定手段であって、設定された要求車速を運転者による瞬間的な操作により所定の単位車速ずつ変化させることが可能なＴＡＰ入力手段を備えてなる要求車速設定手段と、
   前記スロットル弁及び無段変速機を制御する制御手段と、を含んで構成され、
   前記制御手段は、
   設定された要求車速に応じた自動走行時駆動力を設定する自動走行時駆動力設定手段と、
   自動走行時駆動力に基づいて、前記スロットル弁を制御するためのスロットル制御指令値を設定するスロットル制御指令値設定手段と、
   自動走行時駆動力に基づいて、前記無段変速機を制御するための変速制御指令値を、自動走行時駆動力の変化に対して所定の一次遅れ特性を持たせて設定する変速制御指令値設定手段と、
   変速制御指令値に前記一次遅れ特性を持たせるための複数のフィルタゲインを有し、これらを選択的に設定するゲイン切換手段と、
   を含んで構成され、前記ゲイン切換手段は、前記ＴＡＰ入力手段による入力の有無に応じてフィルタゲインを切り換え、該ＴＡＰ入力手段による要求車速変化時に、通常時よりも小さなフィルタゲインとすることを特徴とする自動車の自動走行装置。

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