JP4515725B2

JP4515725B2 - Vehicle speed control device for vehicle

Info

Publication number: JP4515725B2
Application number: JP2003195967A
Authority: JP
Inventors: 樋口　　拓也
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: JP2005028995A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定速走行制御や先行車追従制御のための所定の設定速度に対応した目標車速指令値に車速を制御すると共に、安定した旋回を確保するために自動減速を行う制動制御を行う車両の車速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１に記載されているように、路面状況や車両状態を考慮して、前方走行車との安全車間距離を決定し、実際の車間距離が安全車間距離に一致するようにエンジン出力を制御して所定設定速度となるように制御する先行車追従装置が知られている。しかし、曲線路においても、先行車との距離が安全車間距離となるように制御して、先行車と同一の速度で走行することとなるが、曲線路での先行車の車速が必ずしも自車両にとって安全な車速である保証はなく、自車両の性能によっては速度が速すぎることがある。
【０００３】
この問題を解決するために、例えば特許文献２に記載の装置においては、自車両との車間距離を検出し、車間距離検出値を目標車間距離とするための設定車速を演算し、自車の速度が設定車速に対応する目標車速指令値となるように車両の制動力、駆動力及び変速比を制御する先行車追従制御装置が開示され、さらに、自車両の横Ｇを検出し、その横Ｇ検出値に応じて上記目標車速演算値に制限を加えることで様々な曲率の曲線路においても先行車に追従走行することができるようにしている。
【０００４】
一方、車両が自己の旋回能力の限界を超えずに、常に安定して旋回できるようにする安定旋回制御装置として、特許文献３に記載の装置がある。この装置は、旋回半径に対し限界速度を超過して進入するような状況において、車両の旋回状態量を検出しその旋回状態量が、車両が安定して走行可能な旋回限界状態量に接近した場合には、車両が安定して旋回走行を維持するために必要な目標減速度を演算し、その目標減速度を実現する制動力を車両に付与するものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−４７８６４号公報
【特許文献２】
特開平１１−３１４５３７号公報
【特許文献３】
特許公報第２６００８７６号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２に記載の装置は、横Ｇで目標車速を減少方向に補正するだけであり、走行中の路面状態や車両の旋回走行状態によって刻々と変わる車両の旋回限界量を超越しないように制御しているわけではない。しかしながら、実路では、コーナ先のカーブ曲率がさらに小さくなっている場合など、運転者の目測誤りによる意図しない高横加速度での旋回を余儀なくされる場合があるが、当該特許文献２に記載の装置では、補正しきれず、常に安定した旋回ができるようには制御していない。なお、特許文献２が路面状態や車両の旋回走行状態に応じて補正していない根拠に、特許文献２の実施例では、減速度０．３Ｇ以上で補正値を一定としている。
【０００７】
また、特許文献１に記載の先行車追従装置のような所定目標速度に制御する装置を備えた車両に、特許文献３に記載の安定した旋回を確保するために旋回安定制御を行う装置を単純に搭載しただけでは、旋回安定制御による自動減速の作動により車速が低下した際、所定目標速度に制御する装置は、登坂路などと誤認識して設定車速に一致するよう加速指令を出す場合がある。また、コーナの出口で上記自動減速制御の作動が終了した際に、所定目標速度に制御する装置は、設定車速に一致するよう大きな加速度（エンジン出力）を要求して、急激に加速を開始する場合がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、所定の設定速度に制御しつつ旋回限界を超えずに安定した旋回を確保可能な車両の車速制御装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、所定の設定車速に応じた第１の目標車速指令値を演算若しくは決定し、その第１の目標車速指令値となるように車両の速度制御を行う設定車速制御手段と、車両が安定して走行可能な限界旋回状態に近づいたと判定すると車両の安定した旋回走行を維持するために必要な目標減速度を演算しその目標減速度に応じた制動力を車両に負荷する旋回安定制御手段とを、備えた車両の車速制御装置において、上記旋回安定制御手段が演算した目標減速度に応じた第２の目標車速指令値と、上記目標車速制御手段が演算した第１の目標車速制令値とのいずれか小さい値側の目標車速指令値（第３の目標車速指令値）となるように排他的に車両の速度を制御するものである。
また、第３の目標車速指令値が第２の目標車速指令値であると判定すると、車速の増加率を第１の所定加速度以下に制限し、第３の目標車速指令値が第１の目標車速指令値であると判定すると、車速の増加率を上記第１の所定加速度よりも大きい第２の所定加速度以下に制限する。更に、第３の目標車速指令値が、第１の目標車速指令値から第２の車速指令値に切り替わると判定した場合には、車速の減少率を所定減速度以下に制限する。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、安定した旋回を確保するための旋回安定制御が作動して自動的に減速が発生する必要がある状態では、設定速度とするための目標車速制御による加速制御が行われることが防止されて、旋回限界を超えずに安定して旋回をすることが可能となる。
一方、旋回安定制御が作動して自動的に減速が掛かる状態であっても、設定速度とするための減速の方が大きいような第１の目標車速指令値であれば、その減速が確保されるように車速制御が行われて、所定の望ましい設定速度に制御することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、設定車速制御手段として先行車追従制御装置を例に挙げて説明する。
図１は、本実施形態のシステム構成を示す図である。すなわち、目標車速設定手段を構成する車間距離制御本体部１と、旋回安定速度設定手段を構成する旋回安定速度設定部２と、車速指令値演算手段を構成する車速指令値演算部３と、車速制御手段を構成する車速制御部部４と、を備える。
【００１１】
上記車間距離制御本体部１は、先行車認識部１Ａ、車間距離指令値演算部１Ｂ、車両追随用目標車速演算部１Ｃ、及び車速設定部１Ｄを備える。
先行車認識部１Ａは、車輪速センサからの信号に基づき自車両の速度を演算すると共に、車間距離センサからの信号に基づき、先行車両の有無や自車両と先行車両との車間距離を求める。
【００１２】
車間距離指令値演算部１Ｂは、上記車間距離や自車両の速度、先行車と自車両との相対速度、加速度などに基づき先行車に安全に追従走行可能な車間距離指令値を演算する。
車両追随用目標車速演算部１Ｃは、相対速度などに基づき、車間距離を上記車間距離指令値に一致させるための第１の目標車速指令値Ｖacc を演算し、該第１の目標車速指令値Ｖacc を車速指令値演算部３に出力する。
【００１３】
また、上記旋回安定速度設定部２は、旋回状態量演算部２Ａ、限界旋回状態量演算部２Ｂ、及び旋回限界目標車速演算部２Ｃを備える。
旋回状態量演算部２Ａは、車速センサからの信号によって各輪の車輪速度を演算し、舵角センサからの信号に基づき操舵角を演算し、加速度センサからの信号に基づき前後・左右加速度を演算し、車輪速から車体速を演算すると共に、該車体速及び左右加速度から旋回半径を演算する。
【００１４】
限界旋回状態量演算部２Ｂは、車体速度Ｖなどに基づき限界旋回半径ＲＬを演算すると共に、現在の旋回半径Ｒにおける限界旋回速度ＶＬを演算する。例えば、車両によって定まる限界車体左右加速度をＤＤＹ１とすると、下記式から求めることが出来る。なお、上記限界車体左右加速度をＤＤＹ１は、車輪のスリップ率に応じて変化させるようにするなど路面状況を加味するようにしても良い。
ＲＬ＝Ｖ²／ＤＤＹ１
ＶＬ＝√（Ｒ・ＤＤＹ１）
【００１５】
旋回限界目標車速演算部２Ｃは、現在の旋回半径が限界旋回半径に近づいたか、または、現在の車体速度が限界旋回速度に近づいたか判定し、近づいたと判定した場合には、現在の旋回半径、限界旋回半径、現在の車体速度、限界旋回速度に基づき安定した旋回を確保するための目標減速度を演算し、該目標減速度とするための第２の目標車速指令値Ｖcop を演算する。なお、第２の目標車速指令値Ｖcop の初期値として設定車速指令値Ｖset よりも大きな値を設定しておく。なお、上記判定は、例えば下記式で判定し、下記式を満足する場合に旋回安定のための自動減速を行うようにすれば良い。
Ｖ＞ｋ・ＶＬｏｒＲ＞ｈ・ＲＬ（但しｋ、ｈ＜１）
【００１６】
また、上記車速指令値演算部３は、後述のように第１の目標車速指令値Ｖacc 及び第２の目標車速指令値Ｖcop に基づき第３の目標車速指令値Ｖt を演算する。これについては後述する。
車速制御部４は、車速サーボ演算部４Ａ、トルク分配制御演算部４Ｂ、エンジントルクコントローラ４Ｃ、及びブレーキ液圧コントローラ４Ｄから構成されている。
【００１７】
また、上記車速サーボ演算部４Ａは、第３の目標車速指令値Ｖt となるように車両を駆動・減速制御を行うもので、上記第３の目標車速指令値Ｖt とするための目標減速度若しくは目標加速度（以下、目標加減速度と呼ぶ）を演算し、その目標加減速度に応じた制動指令値をブレーキ液圧コントローラ４Ｄに出力すると共に駆動指令をエンジントルクコントローラ４Ｃに出力する。ホイルトルク分配制御演算部４Ｂは、エンジントルク、ブレーキトルクのトルク分配を演算する処理部である。
【００１８】
ブレーキ液圧コントローラ４Ｄは、入力した制動指令値となるように各輪のブレーキの制動液圧を調整する。エンジントルクコントローラ４Ｃは、入力した駆動指令となるようにスロットル開度などによってエンジン出力を制御する。符号５は制御対象である車両を示す。
次に、上記車速指令値演算部３の処理について、図面を参照しつつ説明する。
車速指令値演算部３は、所定のサンプリング時間毎に、図２に示す処理が行われる。
【００１９】
すなわち、まずステップＳ１１０にて車速設定部１Ｄから設定車速指令値Ｖset を入力する。設定車速指令値Ｖset とは、先行車が存在せず追従制御をしていない場合に定速走行する時の目標車速指令値である。続いて、ステップＳ１２０にて、安定した旋回を得るための第２の目標車速指令値Ｖcop を旋回限界目標車速演算部２Ｃから入力し、ステップＳ１３０にて、先行車に追従する為に必要とする第１の目標車速指令値Ｖacc を車両追従目標車速演算部１Ｃから入力する。
【００２０】
ステップＳ１４０では、安定旋回制御（ＣＯＰとも呼ぶ）を作動介入するか否か否かを判断する。制御介入と判断された場合はステップＳ１５０へ、作動介入させない場合はステップＳ１６０へ進む。
ステップＳ１５０では、前記３つの目標車速指令値Ｖset 、Ｖacc 、Ｖcop のセレクトローを行い、一番小さな値を第３の目標車速指令値Ｖt （ｎ）としてステップＳ１７０に移行する。なお、第３の目標車速指令値Ｖt （ｎ）の（ｎ）は現在値を示す。
【００２１】
また、ステップＳ１６０では、第１の目標車速指令値Ｖacc と設定車速指令値Ｖset の２つの車速指令値についてセレクトローを行い、小さい側の値を第３の目標車速指令値Ｖt （ｎ）とする。なお、安定旋回制御を作動介入していない場合における第２の目標車速指令値Ｖcop として大きな値を設定する場合には、ステップＳ１４０及びＳ１６０の処理は不要である。
【００２２】
続いて、ステップＳ１７０では、前サイクルで保存された前回値である第３の目標車速指令値Ｖt （ｎ−１）を入力する。制御１サイクル目で前回値が無い場合には、例えば現在の車体速度を前回値とする。
ステップＳ１８０では、第３の目標車速指令値の現在値Ｖt （ｎ）、前回値Ｖt （ｎ）、及び１サイクルの時間ステップ△ｔから、下記式に基づき、車両の加減速度ＤＤＸt を演算してステップＳ１９０に移行する。
【００２３】

【００２４】
ステップＳ１９０では、加減速度ＤＤＸt が加速度制限値ＤＤＸａを超えているか判定する。超えていた場合はステップＳ２１０に移行し、越えていない場合にはステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２１０では、車速指令値の増加率を加速度制限値ＤＤＸａ内に抑えるように、下記式のように、車速指令値の増加が限界値となるように変更してステップＳ２３０に移行する。なお、加速制限値ＤＤＸａを、第３の目標車速指令値Ｖt が第１の目標車速指令値Ｖacc と等しいか第２の目標車速指令値Ｖcop と等しいかによって変更するようにしても良い。
Ｖt （ｎ）＝Ｖt （ｎ−１）＋ＤＤＸａ×Δｔ
【００２５】
ステップＳ２００では、加減速度が、減速度制限値ＤＤＸｄを下回っているか判定する。下回っていた場合はＳ２２０に移行し、下回っていない場合にはステップＳ２３０に移行する。
ステップＳ２２０では、車速指令値の減少率を減速度制限値ＤＤＸｄ内に抑えるように、つまり下記式のように、車速指令値の減少が限界値となるように変更してステップＳ２３０に移行する。なお、減速度制限値ＤＤＸｄを、第３の目標車速指令値Ｖt が、第１の目標車速指令値Ｖacc と等しいか第２の目標車速指令値Ｖcop と等しいかによって変更するようにしても良い。
Ｖt （ｎ）＝Ｖt （ｎ−１）＋ＤＤＸｄ×Δｔ
【００２６】
ステップＳ２３０では、現在の第３の目標車速指令値Ｖt （ｎ）をメモリに保存した後、ステップＳ２４０にて、上記演算した第３の目標車速指令値Ｖt （ｎ）を出力して処理を終了する。
ここで、ステップＳ１９０〜Ｓ２２０は、加速度制限手段及び減速度制限手段を構成する。
次に、上記構成についての動作や作用効果について説明する。
車両が直進走行中や、曲線路を走行中であっても安定した旋回が十分に可能な旋回車速状態の場合には、旋回安定制御の作動介入が無い。したがって、先行車との距離を安全車間距離とする設定車速となるように目標車速指令値が演算されて例えば先行車両と同一の速度で走行し、また、先行車両が無い状態では予め設定した設定車速値となるように制御される。
【００２７】
一方、曲線路を、先行車に追従するように走行しているとき、安定して旋回走行可能な限界旋回状態に近づくと、安定して旋回可能な状態とするために演算される第２の目標車速指令値Ｖcop が、先行車追従のための第１の目標車速指令値Ｖacc よりも小さい場合には、車両の速度が第２の目標車速指令値Ｖcop となるように排他的に制御されて、安定した旋回走行が行われる。この場合、先行車追従のための第１の目標車速指令値Ｖacc よりは車速が遅く制御されるが、安定して旋回走行可能な限界旋回状態が解消すると再び先行車追従のための第１の目標車速指令値Ｖacc に制御される。
【００２８】
このように、本実施形態では、先行車追従制御と安定旋回制御との両方の制御を搭載しても、安定した旋回走行のために自動減速が実施されて車速が低下させているときに、先行車追従制御が第１の目標車速指令値Ｖacc とするための加速指令が出されるようなことが回避されて、安全に旋回走行することが可能となる。
図３に、本実施形態における、目標車速指令値のタイムチャート例を示す。図中、実線が第３の目標車速指令値Ｖt である。図４及び図６においても同様である。
【００２９】
ここで、安定旋回のための自動減速が作用している状態でコーナの出口に向かった場合には、安定旋回制御での第２の目標車速指令値Ｖcop の上昇（目標減速度の低減）にともない車両は加速していくが、通常、カーブ出口付近で旋回状態量は大きく減少し、それに伴い上記第２の目標車速指令値Ｖcop も急激に上昇する。しかし安定旋回制御が作動するような状況は、山間路や連続カーブ路などであるため、車両の車速を急激に上昇させるような大きな加速度が発生することは好ましくない場合が多い。
【００３０】
これに対し、本実施形態では、加速制限を設けることで大きな加速度の発生を防止している。
一方で、先行車追従制御を考えると、目標とする車速に対し実車速が低い場合は、速やかに目標車速を達成するように、前記カーブ状態よりも大きな加速度で速度が上昇することが好ましい。したがって、第３の目標車速指令値Ｖt が第２の目標加速指令値の場合よりも、第３の目標車速指令値Ｖt が第１の目標加速指令値の場合の方が、上記加速制限値を大きく設定することが好ましい。このように加速制限に違いを設けることで、先行車追従制御の加速不良を抑えつつ、カーブ途中は効果的に加速度の制限を行うことが出来るようになる。
【００３１】
また、本実施形態では、目標車速指令値の減速度についても制限を加えることで、第３の目標車速指令値Ｖt が、第１の目標車速指令値Ｖacc 状態から第２の目標車速指令値Ｖcop 状態に切り替わるなどの目標車速指令値の基準が切り替わる際における、車速変化を小さく抑えることが可能となる。なお、この場合についても、第３の目標車速指令値Ｖt が、第１の目標車速指令値Ｖacc 状態（先行車追従制御時））の場合と第２の目標加速指令値状態（安定旋回制御時）の場合とで上記減速度限界値を異なるように設定しても良い。
【００３２】
上述のように目標車速指令値に加速度制限及び減速度制限を実施した場合における目標車速指令値の推移例を図４に示す。
ここで、上記実施形態では、目標車速設定手段として先行車追従制御を例に挙げているがこれに限定されない。例えば、目標車速設定手段として、車両を一定速度に制御する定速走行制御であっても良い。
また、本実施形態では、先行車追従制御の車速サーボ部分と、安定旋回制御の車速サーボ部分とを共通化した場合を例示しているが、車速サーボ部分を、両制御で個別に持たせて、第１の目標車速指令値Ｖacc と第２の目標車速指令値Ｖcop の比較によって２つの車速サーボを排他的に作動するように構成しても良い。
【００３３】
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な部分については同一の符号を付して説明する。
第２実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるが、上記車速指令値演算部３の処理の一部が異なる。
第２実施形態の車速指令値演算部３の処理について図５に基づき説明する。なお第１実施形態と同じ処理については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３４】
図５から分かるように、ステップＳ１５０とステップＳ１７０との間に、ステップＳ４００〜ステップＳ４８０の処理を追加した点が、第１実施形態と異なる。なお、本第２実施形態では、図２におけるステップＳ１４０及びステップＳ１６０の処理を省略している。
本第２実施形態では、第３の目標車速指令値Ｖt が第１の目標車速指令値Ｖacc か第２の目標車速指令値Ｖcop かによって、加速度制限値ＤＤＸａ及び減速度制限値ＤＤＸｄを変更すると共に、加速時において、第２の目標車速指令値Ｖcop 状態から第１の目標車速指令値Ｖacc 状態への移行時における車速変化が滑らかとなるように制御している。
【００３５】
すなわち、ステップＳ１５０で第３の目標車速指令値Ｖt をセレクトローで演算した後にステップＳ４００に移行すると、当該ステップＳ４００では、現在の第３の目標車速指令値Ｖt として第２の目標車速指令値Ｖcop が選択されたか否かを判定し、第２の目標車速指令値Ｖcop で選択された場合にはステップＳ４１０に移行し、その他が選択された場合にはステップＳ４４０に移行する。
【００３６】
ステップＳ４１０では、第２の目標車速指令値Ｖcop が第１の目標車速指令値Ｖacc よりも小さいので、加速度制限値ＤＤＸａとして第２の目標車速指令値Ｖcopに応じた安定旋回用の加速度制限値ＤＤＸa-cop に設定し、続いて、ステップＳ４２０にて、減速度制限値ＤＤＸｄも、安定旋回用の減速度制限値ＤＤＸd-cop に設定してステップＳ４３０に移行する。
【００３７】
ステップＳ４３０では、カウンタλを「０」に初期化した後にステップＳ１７０に移行する。このカウンタλは、ステップＳＳ４４０で加速度制限値ＤＤＸａを滑らかに変化させるために使用するものである。
一方、ステップＳ４００にて、第３の目標車速指令値Ｖｔが第２の目標車速指令値Ｖｃｏｐでないと判定された場合（例えば、第１の目標車速指令値Ｖacc が第２の目標車速指令値Ｖcopよりも小さいとき）にはステップＳ４４０に移行して、下記式に基づき加速度制限値ＤＤＸａを設定変更する。
ＤＤＸａ＝λ×ＤＤＸa-acc ＋（１−λ）×ＤＤＸa-cop
【００３８】
ここで、ＤＤＸa-acc は、追従制御用の加速度制限値である。
続いて、ステップＳ４５０にて、減速度制限値ＤＤＸｄとして、先行車追随用の減速度制限値ＤＤＸd-acc を設定し、ステップＳ４６０にて、下記式のようにカウンタλに順次定数ｃを加算してステップＳ４７０に移行する。上記ｃは、演算する旋回半径Ｒや、その微分値ｄＲ／ｄｔなどの関数としておいて、旋回状態量が小さいほど、ｃが大きくなるように設定しても良い。また、上記ステップＳ４４０及びステップＳ４６０の処理によって、第３の目標車速指令値Ｖt が第２の目標車速指令値Ｖcop から第１の目標車速指令値Ｖacc 側に切り替わっても、加速制限値は徐除に大きくなるように制御される。
λ ＝λ ＋ｃ
【００３９】
ステップＳ４７０では、カウンタλが１より小さいか否かを判定し、１より小さいと判定した場合にはステップＳ１７０に移行し、そうでない場合にはステップＳ４８０に移行してカウンタλに「１」を代入して１を越えないように制限してステップＳ１７０に移行する。
ステップＳ１７０以降の処置は上記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４０】
次に、第２実施形態の動作や作用・効果などについて説明する。
本実施形態では、実際に採用される目標速度制限値に対する加速制限値を、安定旋回制御のための目標速度指令値に制御する場合に比べて、設定速度にするための目標速度指令値に制御する場合の方が大きく設定されることで、先行車追従制御のための加速不良を抑えつつ、カーブ途中は効果的に加速度の制限を行って安定した旋回走行が可能となる。
さらに、実際に採用される目標速度制限値は、安定旋回制御のための第２の目標車速指令値Ｖcop から設定速度にするための第１の目標車速指令値Ｖacc に切り替わったときには、徐徐に加速度制限値を大きくしている。
【００４１】
このため、例えば、コーナーの出口においては、安定旋回制御のための目標車速から、先行車追従のための目標車速に車速指令値が移行した際に、先行車がいない場合など、急激に第１目標車速指令値が上昇して急加速が始まる場合がある。しかし本実施形態では、コーナーの出口に差し掛かった場合は徐々に先行車追従のための目標車速に車速指令値を近づけていくことにより、急激な加速度変化が防止され、車両挙動の乱れも軽減することが可能となる。
図６に、本第２実施形態での目標速度指令値の推移例を示す。
その他の構成や効果などについては上記第１実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係るシステム構成図を示す図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係る車速指令値演算部の処理を示す図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る目標車速指令値の推移例を示す図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る目標車速指令値の推移例を示す図である。
【図５】本発明に基づく第２実施形態に係る車速指令値演算部の処理を示す図である。
【図６】本発明に基づく第２実施形態に係る目標車速指令値の推移例を示す図である。
【符号の説明】
１車間距離制御本体部
２旋回安定速度設定部
３車速指令値演算部
４車速制御部
Ｖacc 第１の目標車速指令値
Ｖcop 第２の目標車速指令値
Ｖt 第３の目標車速指令値[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention controls the vehicle speed to a target vehicle speed command value corresponding to a predetermined set speed for constant speed traveling control and preceding vehicle following control, and performs braking control for automatically decelerating to ensure stable turning. The present invention relates to a vehicle speed control device for a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as described in Patent Document 1, a safe inter-vehicle distance from a forward vehicle is determined in consideration of road surface conditions and vehicle conditions, and engine output is set so that the actual inter-vehicle distance matches the safe inter-vehicle distance. There is known a preceding vehicle following device that controls the vehicle so as to achieve a predetermined set speed. However, even on curved roads, the distance from the preceding vehicle is controlled to be the safe inter-vehicle distance and the vehicle travels at the same speed as the preceding vehicle. However, the vehicle speed of the preceding vehicle on the curved road is not necessarily the own vehicle. There is no guarantee that the vehicle speed is safe for the vehicle, and the speed may be too high depending on the performance of the host vehicle.
[0003]
In order to solve this problem, for example, in the apparatus described in Patent Document 2, the distance between the vehicle and the host vehicle is detected, the set vehicle speed for setting the detected distance between the vehicles as the target vehicle distance is calculated, A preceding vehicle follow-up control device is disclosed that controls the braking force, driving force, and gear ratio of a vehicle so that the speed becomes a target vehicle speed command value corresponding to the set vehicle speed, and further detects a lateral G of the host vehicle, By limiting the target vehicle speed calculation value according to the G detection value, it is possible to follow the preceding vehicle even on curved roads with various curvatures.
[0004]
On the other hand, there is a device described in Patent Document 3 as a stable turning control device that allows a vehicle to always turn stably without exceeding the limit of its turning ability. This device detects the amount of turning state of the vehicle in a situation where the turning speed exceeds the limit speed, and the turning state amount approaches the turning limit state amount at which the vehicle can travel stably. In this case, a target deceleration required for the vehicle to stably keep turning is calculated, and a braking force for realizing the target deceleration is applied to the vehicle.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 7-47864 A [Patent Document 2]
JP 11-314537 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Publication No. 2600876 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The device described in Patent Document 2 only corrects the target vehicle speed in the direction of decreasing in the lateral direction G, and controls so as not to exceed the turning limit amount of the vehicle that changes every time depending on the road surface state during traveling and the turning traveling state of the vehicle. I'm not doing it. However, on the actual road, there are cases where the vehicle is forced to turn at an unintended high lateral acceleration due to a driver's eye mismeasurement, such as when the curve curvature at the corner is further reduced. The device cannot perform correction, and is not controlled so that stable turning is always possible. In addition, in the Example which patent document 2 does not correct | amend according to a road surface state or the turning running state of a vehicle, the correction value is made constant with deceleration 0.3G or more in the Example of patent document 2.
[0007]
In addition, a vehicle that includes a device that controls to a predetermined target speed, such as the preceding vehicle following device described in Patent Literature 1, is simply a device that performs turning stability control described in Patent Literature 3 in order to ensure stable turning. If the vehicle speed drops due to the automatic deceleration operation by turning stability control, the device that controls to the predetermined target speed may mistakenly recognize it as an uphill road and issue an acceleration command to match the set vehicle speed. is there. When the operation of the automatic deceleration control is finished at the corner exit, the device that controls to the predetermined target speed requests a large acceleration (engine output) so as to match the set vehicle speed and starts abrupt acceleration. There is a case.
The present invention has been made paying attention to the above points, and it is an object of the present invention to provide a vehicle speed control device for a vehicle capable of ensuring stable turning without exceeding the turning limit while controlling to a predetermined set speed. It is said.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention calculates or determines a first target vehicle speed command value corresponding to a predetermined set vehicle speed, and controls the speed of the vehicle so as to be the first target vehicle speed command value. When it is determined that the vehicle is approaching the limit turning state where the vehicle can stably travel and the vehicle speed control means is set, the target deceleration necessary to maintain the vehicle's stable turning travel is calculated, and the braking force corresponding to the target deceleration is calculated. in the vehicle speed control apparatus for a vehicle and a cornering stability control means for loading on a vehicle, comprising a and a second target vehicle speed command value on Symbol cornering stability control means in accordance with the target deceleration calculated, the target vehicle speed control unit The vehicle speed is exclusively controlled so as to be the target vehicle speed command value (third target vehicle speed command value) on the smaller value side of the first target vehicle speed command value calculated by.
If it is determined that the third target vehicle speed command value is the second target vehicle speed command value, the rate of increase in vehicle speed is limited to the first predetermined acceleration or less, and the third target vehicle speed command value is set to the first target vehicle speed command value. If it determines with it being a vehicle speed command value, the increase rate of a vehicle speed will be restrict | limited to below the 2nd predetermined acceleration larger than the said 1st predetermined acceleration. Further, when it is determined that the third target vehicle speed command value is switched from the first target vehicle speed command value to the second vehicle speed command value, the vehicle speed reduction rate is limited to a predetermined deceleration or less.
[0009]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a state where the turning stable control for ensuring stable turning is activated and the deceleration needs to be automatically generated, the acceleration control by the target vehicle speed control for setting the set speed is performed. Is prevented, and it is possible to stably turn without exceeding the turning limit.
On the other hand, even if the turning stability control is activated and the vehicle is automatically decelerated, if the first target vehicle speed command value is such that the deceleration for setting the speed is larger, the deceleration is secured. Thus, the vehicle speed control is performed so that the vehicle can be controlled to a predetermined desired set speed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, a preceding vehicle follow-up control device will be described as an example of the set vehicle speed control means.
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of the present embodiment. That is, the inter-vehicle distance control main body 1 constituting the target vehicle speed setting means, the turning stable speed setting part 2 constituting the turning stable speed setting means, the vehicle speed command value computing part 3 constituting the vehicle speed command value computing means, and the vehicle speed A vehicle speed control unit 4 constituting a control means.
[0011]
The inter-vehicle distance control main body 1 includes a preceding vehicle recognition unit 1A, an inter-vehicle distance command value calculation unit 1B, a vehicle following target vehicle speed calculation unit 1C, and a vehicle speed setting unit 1D.
The preceding vehicle recognition unit 1A calculates the speed of the host vehicle based on the signal from the wheel speed sensor, and obtains the presence of the preceding vehicle and the distance between the host vehicle and the preceding vehicle based on the signal from the inter-vehicle distance sensor.
[0012]
The inter-vehicle distance command value calculation unit 1B calculates an inter-vehicle distance command value that can travel safely following the preceding vehicle based on the inter-vehicle distance, the speed of the host vehicle, the relative speed between the preceding vehicle and the host vehicle, the acceleration, and the like.
The vehicle following target vehicle speed calculation unit 1C calculates a first target vehicle speed command value Vacc for making the inter-vehicle distance coincide with the inter-vehicle distance command value based on the relative speed and the like, and the first target vehicle speed command value Vacc. Is output to the vehicle speed command value calculation unit 3.
[0013]
The turning stable speed setting unit 2 includes a turning state amount calculation unit 2A, a limit turning state amount calculation unit 2B, and a turning limit target vehicle speed calculation unit 2C.
The turning state amount calculation unit 2A calculates the wheel speed of each wheel based on the signal from the vehicle speed sensor, calculates the steering angle based on the signal from the steering angle sensor, and calculates the longitudinal and lateral acceleration based on the signal from the acceleration sensor. Then, the vehicle body speed is calculated from the wheel speed, and the turning radius is calculated from the vehicle body speed and the lateral acceleration.
[0014]
The limit turning state amount calculation unit 2B calculates the limit turning radius RL based on the vehicle body speed V and the like, and calculates the limit turning speed VL at the current turning radius R. For example, if the limit vehicle body lateral acceleration determined by the vehicle is DDY1, it can be obtained from the following equation. It should be noted that the DDY1 may change the limit vehicle body lateral acceleration in consideration of the road surface condition, such as changing it according to the slip ratio of the wheels.
RL = V ² / DDY1
VL = √ (R · DDY1)
[0015]
The turning limit target vehicle speed calculation unit 2C determines whether the current turning radius has approached the limit turning radius or the current vehicle body speed has approached the limit turning speed. Based on the limit turning radius, the current vehicle speed, and the limit turning speed, a target deceleration for ensuring stable turning is calculated, and a second target vehicle speed command value Vcop for calculating the target deceleration is calculated. A value larger than the set vehicle speed command value Vset is set as the initial value of the second target vehicle speed command value Vcop. The above determination may be made using the following formula, for example, and automatic deceleration for turning stability may be performed when the following formula is satisfied.
V> k · VL or R> h · RL (where k, h <1)
[0016]
The vehicle speed command value calculation unit 3 calculates a third target vehicle speed command value Vt based on the first target vehicle speed command value Vacc and the second target vehicle speed command value Vcop, as will be described later. This will be described later.
The vehicle speed control unit 4 includes a vehicle speed servo calculation unit 4A, a torque distribution control calculation unit 4B, an engine torque controller 4C, and a brake fluid pressure controller 4D.
[0017]
Further, the vehicle speed servo calculation unit 4A performs drive / deceleration control so that the vehicle becomes the third target vehicle speed command value Vt, and the target deceleration or the target deceleration for setting the third target vehicle speed command value Vt. A target acceleration (hereinafter referred to as a target acceleration / deceleration) is calculated, a braking command value corresponding to the target acceleration / deceleration is output to the brake hydraulic pressure controller 4D, and a drive command is output to the engine torque controller 4C. The wheel torque distribution control calculation unit 4B is a processing unit that calculates torque distribution of engine torque and brake torque.
[0018]
The brake fluid pressure controller 4D adjusts the brake fluid pressure of the brakes of each wheel so that the input braking command value is obtained. The engine torque controller 4C controls the engine output by the throttle opening or the like so that the input drive command is obtained. Reference numeral 5 indicates a vehicle to be controlled.
Next, processing of the vehicle speed command value calculation unit 3 will be described with reference to the drawings.
The vehicle speed command value calculation unit 3 performs the process shown in FIG. 2 at every predetermined sampling time.
[0019]
That is, first, in step S110, the set vehicle speed command value Vset is input from the vehicle speed setting unit 1D. The set vehicle speed command value Vset is a target vehicle speed command value when traveling at a constant speed when there is no preceding vehicle and no follow-up control is performed. Subsequently, in step S120, the second target vehicle speed command value Vcop for obtaining a stable turn is input from the turning limit target vehicle speed calculation unit 2C, and is required to follow the preceding vehicle in step S130. The first target vehicle speed command value Vacc is input from the vehicle following target vehicle speed calculation unit 1C.
[0020]
In step S140, it is determined whether or not the operation of stable turning control (also referred to as COP) is to be performed. If it is determined that the control intervention is made, the process proceeds to step S150. If the operation intervention is not performed, the process proceeds to step S160.
In step S150, the three target vehicle speed command values Vset, Vacc and Vcop are selected low, and the smallest value is set as the third target vehicle speed command value Vt (n), and the process proceeds to step S170. Note that (n) of the third target vehicle speed command value Vt (n) indicates the current value.
[0021]
Further, in step S160, select low is performed for two vehicle speed command values of the first target vehicle speed command value Vacc and the set vehicle speed command value Vset, and the smaller value is set as the third target vehicle speed command value Vt (n). . When a large value is set as the second target vehicle speed command value Vcop when the stable turning control is not operated, the processes in steps S140 and S160 are not necessary.
[0022]
Subsequently, in step S170, the third target vehicle speed command value Vt (n-1), which is the previous value stored in the previous cycle, is input. When there is no previous value in the first control cycle, for example, the current vehicle speed is set as the previous value.
In step S180, the vehicle acceleration / deceleration speed DDXt is calculated from the current value Vt (n) of the third target vehicle speed command value, the previous value Vt (n), and the time step Δt of one cycle based on the following equation. The process proceeds to step S190.
[0023]

[0024]
In step S190, it is determined whether the acceleration / deceleration speed DDXt exceeds the acceleration limit value DDXa. If so, the process proceeds to step S210. If not, the process proceeds to step S200.
In step S210, the increase rate of the vehicle speed command value is limited to the limit value so as to keep the increase rate of the vehicle speed command value within the acceleration limit value DDXa, and the process proceeds to step S230. The acceleration limit value DDXa may be changed depending on whether the third target vehicle speed command value Vt is equal to the first target vehicle speed command value Vacc or the second target vehicle speed command value Vcop.
Vt (n) = Vt (n-1) + DDXa * [Delta] t
[0025]
In step S200, it is determined whether the acceleration / deceleration is below the deceleration limit value DDXd. If not, the process moves to step S220. If not, the process moves to step S230.
In step S220, the reduction rate of the vehicle speed command value is suppressed within the deceleration limit value DDXd, that is, as shown in the following equation, the reduction of the vehicle speed command value is changed to the limit value, and the process proceeds to step S230. The deceleration limit value DDXd may be changed depending on whether the third target vehicle speed command value Vt is equal to the first target vehicle speed command value Vacc or the second target vehicle speed command value Vcop.
Vt (n) = Vt (n-1) + DDXd * [Delta] t
[0026]
In step S230, the current third target vehicle speed command value Vt (n) is stored in the memory, and then in step S240, the calculated third target vehicle speed command value Vt (n) is output and the process is terminated. To do.
Here, steps S190 to S220 constitute acceleration limiting means and deceleration limiting means.
Next, operations and effects of the above configuration will be described.
When the vehicle is traveling straight or when the vehicle is in a turning vehicle speed state in which stable turning is sufficiently possible even when traveling on a curved road, there is no intervention for turning stability control. Therefore, the target vehicle speed command value is calculated so as to be the set vehicle speed with the distance from the preceding vehicle as the safe inter-vehicle distance, and for example, the vehicle travels at the same speed as the preceding vehicle. The vehicle speed value is controlled.
[0027]
On the other hand, when the vehicle is traveling so as to follow the preceding vehicle on a curved road, a second calculation is performed to obtain a stable turnable state when approaching a limit turning state in which the turn can be made stably. When the target vehicle speed command value Vcop is smaller than the first target vehicle speed command value Vacc for following the preceding vehicle, the vehicle speed is exclusively controlled so as to become the second target vehicle speed command value Vcop. Stable turning is performed. In this case, the vehicle speed is controlled to be slower than the first target vehicle speed command value Vacc for following the preceding vehicle. However, when the limit turning state in which the vehicle can stably turn is eliminated, the first vehicle tracking is again performed. The target vehicle speed command value Vacc is controlled.
[0028]
As described above, in this embodiment, even when both the preceding vehicle follow-up control and the stable turning control are installed, when the vehicle speed is reduced because the automatic deceleration is performed for stable turning, It is avoided that an acceleration command is issued for the preceding vehicle following control to be the first target vehicle speed command value Vacc, and the vehicle can safely turn.
FIG. 3 shows a time chart example of the target vehicle speed command value in the present embodiment. In the figure, the solid line is the third target vehicle speed command value Vt. The same applies to FIGS. 4 and 6.
[0029]
Here, when the vehicle heads for the corner while automatic deceleration for stable turning is acting, the second target vehicle speed command value Vcop is increased (reduced target deceleration) in stable turning control. Accordingly, the vehicle accelerates, but usually the amount of turning state is greatly reduced near the curve exit, and accordingly, the second target vehicle speed command value Vcop also rapidly increases. However, since the situation where the stable turning control is operated is a mountain road, a continuous curve road, or the like, it is often not preferable to generate a large acceleration that suddenly increases the vehicle speed of the vehicle.
[0030]
On the other hand, in this embodiment, generation of a large acceleration is prevented by providing an acceleration limit.
On the other hand, when considering the preceding vehicle follow-up control, when the actual vehicle speed is lower than the target vehicle speed, it is preferable that the speed increases at a larger acceleration than the curve state so that the target vehicle speed is achieved quickly. Therefore, when the third target vehicle speed command value Vt is the first target acceleration command value, the acceleration limit value is set more than when the third target vehicle speed command value Vt is the second target acceleration command value. It is preferable to set a large value. By providing a difference in acceleration limitation in this way, it becomes possible to effectively limit acceleration during the curve while suppressing the acceleration failure of the preceding vehicle following control.
[0031]
Further, in the present embodiment, by limiting the deceleration of the target vehicle speed command value, the third target vehicle speed command value Vt is changed from the first target vehicle speed command value Vacc to the second target vehicle speed command value Vcop. It becomes possible to suppress a change in the vehicle speed when the reference of the target vehicle speed command value such as switching to a state is switched. Also in this case, the third target vehicle speed command value Vt is the first target vehicle speed command value Vacc state (at the time of preceding vehicle follow-up control) and the second target acceleration command value state (at the time of stable turning control). ), The deceleration limit value may be set differently.
[0032]
FIG. 4 shows a transition example of the target vehicle speed command value when the acceleration limitation and the deceleration limitation are performed on the target vehicle speed command value as described above.
Here, in the above embodiment, the preceding vehicle follow-up control is exemplified as the target vehicle speed setting means, but the present invention is not limited to this. For example, the target vehicle speed setting means may be constant speed traveling control that controls the vehicle at a constant speed.
In this embodiment, the vehicle speed servo part of the preceding vehicle follow-up control and the vehicle speed servo part of the stable turning control are exemplified, but the vehicle speed servo part is individually provided in both controls. The two vehicle speed servos may be exclusively operated by comparing the first target vehicle speed command value Vacc and the second target vehicle speed command value Vcop.
[0033]
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the part similar to the said 1st Embodiment.
The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but part of the processing of the vehicle speed command value calculation unit 3 is different.
The processing of the vehicle speed command value calculation unit 3 of the second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the process same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
[0034]
As can be seen from FIG. 5, the point that steps S400 to S480 are added between step S150 and step S170 is different from the first embodiment. In the second embodiment, the processes in steps S140 and S160 in FIG. 2 are omitted.
In the second embodiment, the acceleration limit value DDXa and the deceleration limit value DDXd are changed depending on whether the third target vehicle speed command value Vt is the first target vehicle speed command value Vacc or the second target vehicle speed command value Vcop. During acceleration, control is performed so that the vehicle speed change is smooth at the time of transition from the second target vehicle speed command value Vcop state to the first target vehicle speed command value Vacc state.
[0035]
That is, when the third target vehicle speed command value Vt is calculated at step S150 and then the process proceeds to step S400, in step S400, the second target vehicle speed command value Vcop is set as the current third target vehicle speed command value Vt. Is selected. If the second target vehicle speed command value Vcop is selected, the process proceeds to step S410. If any other is selected, the process proceeds to step S440.
[0036]
In step S410, since the second target vehicle speed command value Vcop is smaller than the first target vehicle speed command value Vacc, the acceleration limit value DDXa for stable turning according to the second target vehicle speed command value Vcop as the acceleration limit value DDXa. Subsequently, in step S420, the deceleration limit value DDXd is also set to the deceleration limit value DDXd-cop for stable turning, and the process proceeds to step S430.
[0037]
In step S430, the counter λ is initialized to “0”, and then the process proceeds to step S170. This counter λ is used to smoothly change the acceleration limit value DDXa in step SS440.
On the other hand, when it is determined in step S400 that the third target vehicle speed command value Vt is not the second target vehicle speed command value Vcop (for example, the first target vehicle speed command value Vacc is the second target vehicle speed command value Vcop. Is smaller ), the process proceeds to step S440, and the acceleration limit value DDXa is set and changed based on the following equation.
DDXa = λ × DDXa-acc + (1-λ) × DDXa-cop
[0038]
Here, DDXa-acc is an acceleration limit value for follow-up control.
Subsequently, in step S450, a deceleration limit value DDXd-acc for following the preceding vehicle is set as the deceleration limit value DDXd. In step S460, a constant c is sequentially added to the counter λ as shown in the following equation. Then, the process proceeds to step S470. The above-mentioned c may be set as a function such as a turning radius R to be calculated or a differential value dR / dt thereof so that c is increased as the turning state amount is smaller. Further, even if the third target vehicle speed command value Vt is switched from the second target vehicle speed command value Vcop to the first target vehicle speed command value Vacc by the processing of the above step S440 and step S460, the acceleration limit value is gradually reduced. It is controlled to become larger.
λ = λ + c
[0039]
In step S470, it is determined whether or not the counter λ is smaller than 1. If it is determined that the counter λ is smaller than 1, the process proceeds to step S170. If not, the process proceeds to step S480 and “1” is set in the counter λ. Substituting and limiting so as not to exceed 1, the process proceeds to step S170.
Since the treatment after step S170 is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0040]
Next, operation | movement, an effect | action, an effect, etc. of 2nd Embodiment are demonstrated.
In the present embodiment, the acceleration limit value for the target speed limit value that is actually adopted is controlled to the target speed command value for setting the set speed compared to the case where the acceleration limit value is controlled to the target speed command value for stable turning control. By setting the direction to be larger, the acceleration failure for the preceding vehicle follow-up control can be suppressed, and the acceleration can be effectively limited during the curve to enable stable turning.
Further, the target speed limit value that is actually adopted is gradually increased when the second target vehicle speed command value Vcop for stable turning control is switched to the first target vehicle speed command value Vacc for setting the set speed. The limit value is increased.
[0041]
For this reason, for example, when the vehicle speed command value shifts from the target vehicle speed for stable turning control to the target vehicle speed for following the preceding vehicle at the corner exit, the first abruptly There is a case where the target vehicle speed command value increases and sudden acceleration starts. However, in this embodiment, when the vehicle approaches the corner exit, the vehicle speed command value is gradually brought closer to the target vehicle speed for following the preceding vehicle, thereby preventing rapid acceleration changes and reducing vehicle behavior disturbances. It becomes possible.
FIG. 6 shows a transition example of the target speed command value in the second embodiment.
Other configurations and effects are the same as those in the first embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing processing of a vehicle speed command value calculation unit according to the first embodiment based on the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a transition example of a target vehicle speed command value according to the first embodiment based on the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a transition example of a target vehicle speed command value according to the first embodiment based on the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing processing of a vehicle speed command value calculation unit according to a second embodiment based on the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a transition example of a target vehicle speed command value according to a second embodiment based on the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inter-vehicle distance control main-body part 2 Turning stable speed setting part 3 Vehicle speed command value calculating part 4 Vehicle speed control part Vacc 1st target vehicle speed command value Vcop 2nd target vehicle speed command value Vt 3rd target vehicle speed command value

Claims

Target vehicle speed setting means for calculating or determining a first target vehicle speed command value corresponding to a predetermined set vehicle speed;
If it is determined that the vehicle is approaching a limit turning state where the vehicle can stably travel, a target deceleration required to maintain a stable turning of the vehicle is calculated, and a second target vehicle speed command value corresponding to the target deceleration is calculated. A turning stable speed setting means for calculating;
When it is determined that the vehicle is approaching a limit turning state in which the vehicle can stably travel, a vehicle speed command value calculation that calculates a third target vehicle speed command value based on the first target vehicle speed command value and the second target vehicle speed command value. Means,
Vehicle speed control means for controlling the speed of the vehicle to a vehicle speed corresponding to the third target vehicle speed command value,
The vehicle speed command value calculating means sets the smaller one of the first target vehicle speed command value and the second target vehicle speed command value as the third target vehicle speed command value ,
If it is determined that the third target vehicle speed command value is the second target vehicle speed command value, the rate of increase of the vehicle speed is limited to the first predetermined acceleration or less, and the third target vehicle speed command value is the first target vehicle speed command value. Determining that the value is a value, acceleration limiting means for limiting the rate of increase of the vehicle speed to a second predetermined acceleration that is greater than the first predetermined acceleration;
When it is determined that the third target vehicle speed command value is switched from the first target vehicle speed command value to the second vehicle speed command value, deceleration limiting means for limiting the vehicle speed reduction rate to a predetermined deceleration or less; speed control apparatus for a vehicle, characterized in that it comprises.