JP6164140B2 - 車両の運転支援装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の運転支援装置に関する。
舗装されていない路面であるオフロードを車両が走行しているときに実施される運転支援制御として、DAC(Downhill Assist Control)などの車両降坂制御が知られている。こうした車両降坂制御では、車両の車体速度が目標速度(例えば、5km/h)を超えないようにブレーキアクチュエータを作動させて車両に付与する制動力が調整される。
ところで、降坂路を走行している車両で車両降坂制御が実施されているときでも、車両の運転者がアクセル操作を行うことがある。この場合、特許文献1に記載される運転支援装置では、運転者によるアクセル操作量の増大に伴って目標速度が大きくされる。これにより、車両降坂制御の実施中であっても、車両の車体速度を、アクセル操作を行う運転者の意図に応じて大きくすることが可能である。
特表平10−507145号公報
ところで、車両の走行する降坂路が急勾配であるときには、車両の制動力が減少されると、車両に加わる重力の影響によって車両が急加速することがある。そのため、車両降坂制御の実施中では、車両の車体速度を大きくさせるために運転者がアクセル操作を行っても、そのアクセル操作量が非常に少ないことがある。この場合、運転者がせっかくアクセル操作を行っても、目標速度が大きくならないために車両の車体速度が大きくなりにくい。
なお、上記車両降坂制御は、車両の坂路走行時だけではなく、雪道の走行時にも実施されることがある。車両の雪道走行中で車両降坂制御が実施されているときに運転者がアクセル操作を行ったとしても、そのアクセル操作量が非常に少ないことがある。こうした際には、車両の降坂路の走行時と同様に、運転者がせっかくアクセル操作を行っても、目標速度が大きくならないために車両の車体速度が大きくなりにくい。
本発明の目的は、運転支援制御の実施によって車両に制動力が付与されている状況下でも、運転者がアクセル操作を行ったときには車両の車体速度を適切に大きくすることができる車両の運転支援装置を提供することにある。
上記課題を解決するための車両の運転支援装置は、車両の車体速度が目標速度を超えないようにブレーキアクチュエータを作動させて車両に付与する制動力を調整する運転支援制御を実施する制動制御部と、制動制御部が運転支援制御を実施している状況下でアクセル操作が行われているときに、同アクセル操作の行われている時間である操作時間が長いほど目標速度を大きくする目標速度決定部と、を備える。
上記構成によれば、運転支援制御の実施中に運転者がアクセル操作を行っているときには、そのアクセル操作の行われている操作時間が長いほど目標速度が大きくされる。そのため、アクセル操作量が少ない場合であっても、操作時間を長くすることにより、車両の車体速度が大きくされる。したがって、運転支援制御の実施によって車両に制動力が付与されている状況下でも、運転者がアクセル操作を行ったときには車両の車体速度を適切に大きくすることができるようになる。
なお、上記操作時間が長いほど、運転者の要求する車体速度が大きいと判断することができる。そこで、上記車両の運転支援装置において、目標速度決定部は、上記操作時間が長いほど上記目標速度の単位時間あたりの増大量を大きくすることが好ましい。この構成によれば、運転支援制御の実施中でもアクセル操作を行う運転者の意図に応じた車体速度で車両を走行させることができるようになる。
記車両の運転支援装置の一態様は、目標速度の加算量を、上記操作時間が長いほど大きくする時間決定部を備える。この場合、目標速度決定部は、時間決定部によって決定された目標速度の加算量と、決定されている設定速度との和を目標速度とする。なお、設定速度は、車両に設けられている複数の車輪の車輪速度のうち少なくとも1つの車輪速度と相関する車体速度に基づいて設定されるものである。このような制御構成を採用することにより、運転支援制御の実施中でのアクセル操作の操作時間が長いほど目標速度を大きくする制御を実現させることができる。
ところで、運転支援制御の実施中でのアクセル操作量が少ない場合には、そのアクセル操作の操作時間に応じて目標速度の加算量を大きくすることにより、目標速度を大きくすることはできる。一方、車両の車体速度を速やかに増大させたい運転者のアクセル操作量は多くなりやすい。このようにアクセル操作量が比較的多い場合であっても、操作時間に応じて目標速度を決定するようにすると、運転者が要求する車体速度と、実際の車両の車体速度との間に乖離が生じやすい。
そこで、上記車両の運転支援装置の一態様は、目標速度の加算量である第1の加算量を、上記操作時間が長いほど大きくする時間決定部と、目標速度の加算量である第2の加算量を、制動制御部が運転支援制御を実施している状況下でのアクセル操作量が多いほど大きくする操作量決定部と、を備える。そして、目標速度決定部は、時間決定部によって決定されている第1の加算量及び操作量決定部によって決定されている第2の加算量のうち大きい方の加算量と、決定されている設定速度との和を目標速度とする。なお、設定速度は、車両に設けられている複数の車輪の車輪速度のうち少なくとも1つの車輪速度と相関する車体速度に基づいて設定されるものである。
上記構成によれば、アクセル操作量が少ない場合にあっては、第2の加算量が第1の加算量よりも大きくなりにくいため、目標速度が、アクセル操作の操作時間に応じて決定されるようになる。これにより、アクセル操作量が少ない場合には、車両の車体速度を少しずつ大きくすることができるようになる。一方、アクセル操作量が多い場合にあっては、第2の加算量が第1の加算量よりも大きくなりやすいため、目標速度が、アクセル操作量に応じて決定されるようになる。これにより、アクセル操作量が多い場合には、運転者の要求に従って、車両の車体速度を速やかに大きくすることができるようになる。
転支援制御が実施されている車両の走行路面が降坂路から登坂路に移行すると、車両に加わる重力の影響によって上記車体速度が大幅に低下し、設定速度が大幅に低下されることがある。すると、設定速度に基づいて演算される目標速度も低下されることとなる。この場合、走行路面が登坂路になっても、車両の車体速度が目標速度とほぼ等しいため、ブレーキアクチュエータの作動によって車両に付与されている制動力が減少されにくい。その結果、降坂路に連続する登坂路を車両が走行する際に運転者がアクセル操作を行っても、車両の車体速度が大幅に低下するおそれがある。
そこで、上記車両の運転支援装置は、アクセル操作が行われているときに、車両に設けられている複数の車輪の車輪速度のうち少なくとも1つの車輪速度と相関する車体速度と、設定されている速度下限値とのうち大きい方の値に応じて設定速度を決定する設定速度決定部を備えることが好ましい。なお、速度下限値は、目標速度の基準値である基準目標速度に基づいた値又は車両の走行状況に基づいた値に設定されるものである。この構成によれば、運転支援制御の実施中に運転者がアクセル操作を行っているときには、設定速度が速度下限値未満にならない。すなわち、車両の走行する路面が降坂路から登坂路に移行しても、目標速度が速度下限値未満にならない。このように目標速度が極端に小さくなることが抑制されるため、車両の走行する路面が降坂路から比較的急勾配の登坂路に移行したときには、車体速度が目標速度よりも小さくなりやすくなる。そして、車体速度が目標速度を下回ると、ブレーキアクチュエータの作動によって車両に付与されている制動力が減少される。このように車両に対する制動力が減少されると、車体速度が低下されにくくなる。したがって、運転支援制御の実施によって車両に制動力が付与されている状況下で車両の走行する路面が降坂路から登坂路に移行した場合に、車体速度の大幅な低下を抑制しつつ車両に登坂路を走行させることができるようになる。
ちなみに、上記操作時間は、アクセル操作の継続時間であることが好ましい。この構成によれば、運転支援制御の実施中でのアクセル操作量が少なくても、アクセル操作が継続して行われることにより、目標速度を大きくすることが可能となる。その結果、運転支援制御の実施中であっても運転者がアクセル操作を行うことにより、車両の車体速度を適切に大きくすることができるようになる。
車両の運転支援装置の一実施形態である制御装置を備える車両を示す概略構成図。 オフロードを走行する車両の一例を示す模式図。 車両の走行する路面が降坂路から登坂路に移行する際のタイミングチャートであって、(a)はアクセルペダルの操作態様の推移を示し、(b)はアクセル開度の推移を示し、(c)は車両降坂制御の実施態様の推移を示し、(d)は車両に対する制動力の推移を示し、(e)は車両の走行する路面の勾配である路面勾配の推移を示し、(f)は車両の車体速度の推移を示す。 アクセル開度と第2の加算量との関係を示すマップ。 アクセル操作の操作継続時間と第1の加算量との関係を示すマップ。 車両降坂制御を実施する際に実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。 車両の走行する路面が降坂路から登坂路に移行する際のタイミングチャートであって、(a)はアクセルペダルの操作態様の推移を示し、(b)はアクセル開度の推移を示し、(c)は操作継続時間の推移を示し、(d)は車両降坂制御の実施態様の推移を示し、(e)は車両に対する制動力の推移を示し、(f)は車両の走行する路面の勾配である路面勾配の推移を示し、(g)は車両の車体速度の推移を示す。 車両が降坂路を走行する際のタイミングチャートであって、(a)はアクセルペダルの操作態様の推移を示し、(b)はアクセル開度の推移を示し、(c)は操作継続時間の推移を示し、(d)は車両降坂制御の実施態様の推移を示し、(e)は車両に対する制動力の推移を示し、(f)は車両の走行する路面の勾配である路面勾配の推移を示し、(g)は車両の車体速度の推移を示す。
以下、車両の運転支援装置を具体化した一実施形態を図1〜図8に従って説明する。
図1には、本実施形態の車両の運転支援装置である制御装置50を備える車両が図示されている。図1に示すように、車両は、左前輪FL、右前輪FR、左後輪RL及び右後輪RRが駆動輪として機能する四輪駆動車である。
こうした車両は、運転者によるアクセルペダル11の操作量に応じた駆動力を出力するエンジン12を備えている。エンジン12から出力された駆動力は、変速機13及び副変速機14を通じてトランスファ15に伝達される。そして、トランスファ15によって前輪側に分配された駆動力が、前輪用デファレンシャル16を通じて前輪FL,FRに伝達され、トランスファ15によって後輪側に分配された駆動力が、後輪用デファレンシャル17を通じて後輪RL,RRに伝達される。なお、アクセルペダル11が「アクセル操作部材」の一例であり、本明細書では、運転者がアクセルペダル11を操作することを、「アクセル操作」ということもある。
副変速機14は、変速機13から伝達された駆動力を2段階に切り替える減速機である。この副変速機14の変速段は、車室内に設けられている切替スイッチや切替レバーなどの操作部が操作されることにより、「H4」又は「L4」にされる。なお、「H4」は通常走行時に使用する変速段であり、「L4」は悪路走行時などにおいて車両の駆動力を高める場合に使用する変速段である。
車両の制動装置20は、運転者によるブレーキペダル21の操作力に応じた液圧を発生する液圧発生装置22と、各車輪FL,FR,RL,RRに対する制動力を個別に調整することのできるブレーキアクチュエータ23とを有している。なお、本明細書では、運転者がブレーキペダル21を操作することを、「ブレーキ操作」ということもある。
また、車両には、各車輪FL,FR,RL,RRに個別対応するブレーキ機構25a,25b,25c,25dが設けられている。ブレーキ機構25a〜25dは、そのシリンダ内で発生している液圧に応じた制動力を車輪FL,FR,RL,RRに付与する。すなわち、運転者がブレーキ操作を行っている場合、液圧発生装置22で発生している液圧に応じた量のブレーキ液がブレーキ機構25a〜25dのシリンダ内に供給されることにより、シリンダ内の液圧が増圧される。また、ブレーキアクチュエータ23が作動している場合、同ブレーキアクチュエータ23によってブレーキ機構25a〜25dのシリンダ内の液圧が調整される。
また、車両には、車両の状態を運転者に報知するための報知装置30が設けられている。例えば、報知装置30は、詳しくは後述する車両降坂制御が実施されている場合、同制御が実施中である旨を運転者に報知する。なお、報知装置30としては、点灯ランプ、スピーカやナビゲーション装置の表示画面などを挙げることができる。
こうした車両には、ブレーキスイッチSW1、アクセル開度センサSE1、車輪速度センサSE2,SE3,SE4,SE5及び前後方向加速度センサSE6が設けられている。ブレーキスイッチSW1は、ブレーキペダル21が操作されているか否かを検出する。アクセル開度センサSE1は、アクセルペダル11の操作量であるアクセル操作量に相当するアクセル開度ACを検出する。車輪速度センサSE2〜SE5は、車輪FL,FR,RL,RR毎に設けられており、対応する車輪の車輪速度VWを検出する。前後方向加速度センサSE6は、車両の前後方向の加速度である前後加速度Gxを検出する。そして、これらの検出系によって検出された情報は、制御装置50に入力される。
制御装置50は、エンジン12を制御するエンジンECU51、変速機13及び副変速機14を制御する変速機ECU52、及びブレーキアクチュエータ23を制御するブレーキECU53を備えている。これら各ECU51〜53は、各種の情報や指令を相互に送受信可能となっている。
こうした車両では、運転支援制御として、ブレーキアクチュエータ23を作動させることにより、極低速(例えば、5km/h)に設定された目標速度VSTrを車両の車体速度VSが超えないように車両に付与する制動力BPを調整する車両降坂制御が実施される。この車両降坂制御は、舗装されていない路面であるオフロード、及び、雪道などの低μ路で車両を走行させる際に運転者による車両操作を支援する制御である。すなわち、こうした車両降坂制御が実施されることにより、車両の車体速度VSが大きくなりすぎることが抑制されるため、運転者はステアリングホイールの操作に集中することが可能となる。
ただし、車両降坂制御の実施中であっても、ブレーキ操作やアクセル操作によって車両の車体速度VSを調整することが可能である。例えば、車両降坂制御の実施中に運転者がアクセル操作を行うことにより、目標速度VSTrを大きくすることが可能である。具体的には、目標速度VSTrは、設定速度VSeと、運転者によるアクセル操作態様に応じた目標速度の加算量Vpとの和とされる。この加算量Vpは、アクセル操作量に相当するアクセル開度ACが大きいほど大きくなりやすい。
また、設定速度VSeは、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWのうち少なくとも1つの車輪速度VWと相関する車体速度VSとされることがある。なお、車両降坂制御の実施中などのように車両に制動力BPが付与されている場合、車両の車体速度VSは、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWのうち最も大きい車輪速度VWに応じて演算される(セレクト・ハイ)。すなわち、車両降坂制御が実施されているときの車両の車体速度VSは、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWのうち最も大きい車輪速度VWと相関している。
また、車両降坂制御の実施中において、運転者によるアクセル操作量が減少されたり、アクセル操作が解消されたりする場合にあっては、副変速機14の変速段が「H4」であるか「L4」であるかによって、目標速度VSTrが変わる。例えば、副変速機14の変速段が「H4」である場合、運転者によるアクセル操作量が減少され始めると、目標速度VSTrは、アクセル操作量の減少が開始される直前の目標速度で保持される。そのため、運転者がアクセル操作を行わなくなっても、車両の車体速度VSの低下が抑制される。
一方、副変速機14の変速段が「L4」である場合、運転者によるアクセル操作量が減少され始めると、目標速度VSTrは、アクセル操作量の減少に従って小さくされたり、基準目標速度VSTrBに変更されたりする。そのため、運転者がアクセル操作を行わなくなると、車両の車体速度VSは、目標速度VSTrの低下に従って低下される。
ところで、図2に示すように、オフロード100では、降坂路と登坂路とが連続していることがある。降坂路を車両110が走行する際には重力が車両に対して加速させる方向に作用する一方で、登坂路を車両110が走行する際には重力が車両に対して減速させる方向に作用する。その結果、車両110の走行する路面が降坂路から登坂路に移行されると、車両の車体速度VSが低下されやすい。
そのため、車両110の登坂路の走行時における減速を抑制するために、走行路面が降坂路から登坂路に移行する前から運転者がアクセル操作を開始することがある。しかし、車両降坂制御の実施によって制動力BPが車両110に付与されている場合、運転者がアクセル操作を行っていると、運転者の意図に反して制動力BPが減少されず、登坂路を走行する車両110の車体速度VSが極端に低下してしまうことがある。
図3には、車両の走行路面が降坂路から登坂路に移行する際のタイミングチャートの一例が図示されている。すなわち、図3(a),(b),(c),(d),(e),(f)に示すように、路面勾配θが負となる降坂路を車両が走行している第1のタイミングt11で、車両降坂制御の実施が開始されると、車両の車体速度VSが、目標速度VSTrに向けて一定勾配で増大されるように、車両に対する制動力BPが次第に増大されるようになる。そして、車体速度VSが目標速度VSTr近傍に達すると、車体速度VSが目標速度VSTrを超えないように車両に対する制動力BPが微調整される。なお、第1のタイミングt11から、アクセル操作が開始される第2のタイミングt12までの期間では、目標速度VSTrが、基準目標速度VSTrBに設定されているものとする。
その後、走行路面が降坂路から登坂路に移行する前の第2のタイミングt12で、運転者によるアクセル操作が開始される。すると、未だ走行路面が降坂路である場合、アクセル開度ACの増大に応じて車両の車体速度VSが大きくなり、こうした車体速度VSの増大に従って設定速度VSeが大きくなる。そして、設定速度VSeに応じて演算される目標速度VSTrもまた大きくなる。
しかし、その後の第3のタイミングt13で、路面勾配θが負の値から正の値に切り替わると、すなわち走行路面が登坂路になると、車体速度VSが低下される。ここで、アクセル操作が行われているときには設定速度VSeが車体速度VSに応じて決定されるものとすると、設定速度VSeが車体速度VSの低下に従って小さくされる。その結果、設定速度VSeに応じて演算される目標速度VSTrもまた小さくされる。
また、設定速度VSeと、アクセル開度ACに応じた加算量Vpとの和を目標速度VSTrとする制御構成を採用したとすると、アクセル開度ACが非常に小さいときには加算量Vpが非常に小さくなる。そのため、運転者がアクセル操作を行っているにも拘わらず、第4のタイミングt14以降のように目標速度VSTrが基準目標速度VSTrBを下回ってしまうことがある。
また、このように加算量Vpが非常に小さいと、車両の車体速度VSと目標速度VSTrとの乖離がほとんどないため、車両に対する制動力BPはあまり減少されない。その結果、アクセル操作を行う運転者の意図に反して、登坂路を走行する車両の車体速度VSが極端に低下される可能性がある。
そこで、本実施形態では、車両降坂制御の実施中に運転者がアクセル操作を行っているときには、目標速度VSTrを、基準目標速度VSTrBと等しい速度下限値VSMinを下回らないようにした。これにより、車両降坂制御が実施されている車両の登坂路走行時に、運転者がアクセル操作を行っていたとしても、車両の車体速度VSが極端に低下されることが抑制される。
また、本実施形態では、運転者がアクセル操作を行っている場合、アクセル開度ACに応じた第2の加算量Vp2に加え、アクセル操作が行われている時間の一例である操作継続時間TMに応じた第1の加算量Vp1も決定される。そして、第1の加算量Vp1及び第2の加算量Vp2のうち大きい方の値が加算量Vpとされる。これにより、運転者によるアクセル開度ACが小さい場合であっても、目標速度VSTrが大きくなりやすくなり、車両の車体速度VSが適切に大きくされる。
次に、図4を参照し、第2の加算量Vp2を決定する際に用いられるマップについて説明する。
図4に示すように、第2の加算量Vp2は、アクセル開度センサSE1によって検出されるアクセル開度ACが大きいほど大きくされる。
次に、図5を参照し、第1の加算量Vp1を決定する際に用いられるマップについて説明する。図5には、副変速機14の変速段が「L4」である場合のマップと、副変速機14の変速段が「H4」である場合のマップとが図示されている。同図5において、第1、第2及び第3の各操作継続時間TM1,TM2,TM3のうち、第1の操作継続時間TM1は最も短く、第2の操作継続時間TM2は2番目に短く、第3の操作継続時間TM3は最も長い。
図5に示すように、「L4」用のマップでは、操作継続時間TMが「0(零)」以上であって且つ第1の操作継続時間TM1未満であるとき、第1の加算量Vp1は「0(零)」とされる。また、操作継続時間TMが第3の操作継続時間TM3以上であるとき、第1の加算量Vp1は、第1の特定加算量Vp11で保持される。
そして、操作継続時間TMが第1の操作継続時間TM1以上であって且つ第3の操作継続時間TM3未満であるとき、第1の加算量Vp1は、操作継続時間TMが長いほど大きくされる。ただし、操作継続時間TMが第2の操作継続時間TM2以上である場合における第1の加算量Vp1の変化勾配は、操作継続時間TMが第2の操作継続時間TM2未満である場合における第1の加算量Vp1の変化勾配よりも大きい。ここでいう「変化勾配」とは、操作継続時間TMが所定時間だけ増えたときにおける第1の加算量Vp1の増大量に相当する値である。したがって、第1の加算量Vp1に基づいて演算される目標速度VSTrは、操作継続時間TMが長いほど大きくなりやすい。
一方、「H4」用のマップでは、操作継続時間TMが第3の操作継続時間TM3以上であるとき、第1の加算量Vp1は、第1の特定加算量Vp11よりも大きい第2の特定加算量Vp12で保持される。また、操作継続時間TMが「0(零)」以上であって且つ第3の操作継続時間TM3未満であるとき、第1の加算量Vp1は、操作継続時間TMが長いほど大きくされる。ただし、操作継続時間TMが第1の操作継続時間TM1以上である場合における第1の加算量Vp1の変化勾配は、操作継続時間TMが第1の操作継続時間TM1未満である場合における第1の加算量Vp1の変化勾配よりも大きい。また、操作継続時間TMが第2の操作継続時間TM2以上である場合における第1の加算量Vp1の変化勾配は、操作継続時間TMが第2の操作継続時間TM2未満である場合における第1の加算量Vp1の変化勾配よりも大きい。したがって、副変速機14の変速段が「H4」である場合であっても、第1の加算量Vp1に基づいて演算される目標速度VSTrは、操作継続時間TMが長いほど大きくなりやすい。
次に、図6に示すフローチャートを参照し、車両降坂制御の実施中にブレーキECU53が実行する処理ルーチンについて説明する。なお、本処理ルーチンは、予め設定されている制御サイクルで実行される処理ルーチンである。
図6に示すように、本処理ルーチンにおいて、ブレーキECU53は、車両降坂制御の実施中であるか否かを判定する(ステップS11)。車両降坂制御を実施していない場合(ステップS11:NO)、ブレーキECU53は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、車両降坂制御を実施している場合(ステップS11:YES)、ブレーキECU53は、各車輪速度センサSE2〜SE5によって検出されている各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWを取得する(ステップS12)。続いて、ブレーキECU53は、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWのうち最も大きい車輪速度VWに基づいて車体速度VSを演算する(ステップS13)。すなわち、ステップS13では、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWのうち最も大きい車輪速度VWと相関する車体速度VSが演算される。
そして、ブレーキECU53は、アクセル開度センサSE1によって検出されるアクセル開度ACに基づき、アクセル操作が行われているか否かを判定する(ステップS14)。例えば、ブレーキECU53は、アクセル開度ACが所定の開度閾値以上であるときに、アクセル操作が行われていると判定するようにしてもよい。アクセル操作が行われていない場合(ステップS14:NO)、ブレーキECU53は、副変速機14の変速段が「H4」であるか否かを判定する(ステップS15)。副変速機14の変速段が「H4」である場合(ステップS15:YES)、ブレーキECU53は、その処理を次のステップS16に移行する。そして、前回の制御サイクルで演算された目標速度VSTrを目標速度の前回値VSTr(n−1)とした場合、ステップS16において、ブレーキECU53は、基準目標速度VSTrBと、目標速度の前回値VSTr(n−1)とのうち大きい方の値を目標速度VSTrとする。そして、ブレーキECU53は、その処理を後述するステップS23に移行する。
一方、副変速機14の変速段が「L4」である場合(ステップS15:NO)、ブレーキECU53は、目標速度VSTrを基準目標速度VSTrBとする(ステップS17)。そして、ブレーキECU53は、その処理を後述するステップS23に移行する。
その一方で、ステップS14において、アクセル操作が行われている場合(YES)、ブレーキECU53は、上記の速度下限値VSMinと、ステップS13で演算した車体速度VSとのうち大きい方の値を設定速度VSeとする(ステップS18)。したがって、本実施形態では、ブレーキECU53が、車両降坂制御が実施されている状況下でアクセル操作が行われているときに、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWのうち少なくとも1つの車輪速度と相関する車体速度VSと、速度下限値VSMinとのうち大きい方の値に応じて設定速度VSeを決定する「設定速度決定部」としても機能する。
そして、ブレーキECU53は、図5に示すマップを用い、操作継続時間TMに応じた第1の加算量Vp1を決定する(ステップS19)。このとき、ブレーキECU53は、副変速機14の変速段が「H4」である場合には「H4」用のマップを用い、第1の加算量Vp1を決定する。反対に、ブレーキECU53は、副変速機14の変速段が「L4」である場合には「L4」用のマップを用い、第1の加算量Vp1を決定する。したがって、この点で、本実施形態では、ブレーキECU53が、第1の加算量Vp1を、操作継続時間TMが長いほど大きくする「時間決定部」としても機能する。
続いて、ブレーキECU53は、図4に示すマップを用い、アクセル開度ACに応じた第2の加算量Vp2を決定する(ステップS20)。したがって、この点で、本実施形態では、ブレーキECU53が、第2の加算量Vp2を、車両降坂制御が実施されている状況下でのアクセル開度ACが大きいほど大きくする「操作量決定部」としても機能する。そして、ブレーキECU53は、ステップS19で決定した第1の加算量Vp1と、ステップS20で決定した第2の加算量Vp2とのうち大きい方の値を加算量Vpとする(ステップS21)。したがって、本実施形態では、ブレーキECU53が、アクセルペダル11の操作態様に応じて加算量Vpを決定する「加算量決定部」としても機能する。
続いて、ブレーキECU53は、ステップS18で演算した設定速度VSeと、ステップS21で演算した加算量Vpとの和を目標速度VSTrとする(ステップS22)。したがって、本実施形態では、ブレーキECU53が、「目標速度決定部」としても機能する。そして、ブレーキECU53は、その処理を次のステップS23に移行する。
ステップS23において、ブレーキECU53は、車両の車体速度VSと目標速度VSTrとに応じて車両に対する制動力BPを調整すべくブレーキアクチュエータ23を作動させる。すなわち、ブレーキECU53は、車体速度VSを大きくするときには車両に対する制動力BPを減少させるべくブレーキアクチュエータ23を作動させる。反対に、ブレーキECU53は、車体速度VSを小さくするときには車両に対する制動力BPを増大させるべくブレーキアクチュエータ23を作動させる。したがって、この点で、本実施形態では、ブレーキECU53が、「制動制御部」としても機能する。その後、ブレーキECU53は、本処理ルーチンを一旦終了する。
次に、図7に示すタイミングチャートを参照し、車両の走行する路面が降坂路から登坂路に移行される際の作用について説明する。
図7(a),(b),(c),(d),(e),(f),(g)に示すように、車両が降坂路を走行している第1のタイミングt21で車両降坂制御が開始される。すると、車両降坂制御の実施によって、車両の車体速度VSが目標速度VSTrを超えないように車両に対する制動力BPが調整される。そして、未だアクセル操作が行われていない第2のタイミングt22で、車体速度VSが、その時点の目標速度VSTr、すなわち基準目標速度VSTrBに達する。
車両の走行する路面が降坂路から登坂路に移行する前の第3のタイミングt23でアクセル操作が開始される。このときのアクセル開度ACは比較的大きい。すなわち、アクセル開度ACに応じて決定される第2の加算量Vp2が、操作継続時間TMに応じて決定される第1の加算量Vp1よりも大きい。そのため、設定速度VSeと加算量Vpとの和である目標速度VSTrは、アクセル開度ACの増大に応じて大きくされる(ステップS18〜S22)。すると、車両の車体速度VSは、目標速度VSTrの増大に伴って大きくなる。
その後の第4のタイミングt24で、車両の走行する路面が登坂路になると、車両の車体速度VSが低下し始める。すると、第4のタイミングt24では設定速度VSeが速度下限値VSMinよりも大きいため、設定速度VSeが車体速度VSの低下に従って小さくなる(ステップS18)。すると、アクセル開度ACが未だ小さくなっていないにも拘わらず、目標速度VSTrが小さくなる(ステップS22)。
ここで、目標速度VSTrは、設定速度VSeと、加算量Vp(この場合、第2の加算量Vp2)との和である。そのため、目標速度VSTrと車体速度VSとの間には、アクセル開度ACに応じた差が生じるようになり、車両に対する制動力BPが減少され始める。
なお、第4のタイミングt24以降ではアクセル開度ACが保持される。また、その後の第5のタイミングt25以降では、車体速度VSが、基準目標速度VSTrBでもある速度下限値VSMin未満となるものの、設定速度VSeが、速度下限値VSMinで保持される(ステップS18)。すなわち、目標速度VSTrは、速度下限値VSMin未満にならない(ステップS22)。その結果、目標速度VSTrから車体速度VSを減じた差が大きくなり、ブレーキアクチュエータ23の作動によって車両に対する制動力BPが大きく減少される(ステップS23)。これにより、車両の登坂路の走行中に車体速度VSが低下しにくくなる。
第6のタイミングt26以降では、車両に対する制動力BPが十分に減少されているとともに、登坂路の勾配が徐々に小さくなるため、車体速度VSが目標速度VSTrに向けて徐々に大きくなる。また、アクセル開度ACも徐々に小さくされ、目標速度VSTrが徐々に小さくなる。その結果、目標速度VSTrと車体速度VSとの差が徐々に小さくなるため、ブレーキアクチュエータ23の作動によって車両に対する制動力BPが徐々に増大される(ステップS23)。すなわち、本実施形態では、車体速度VSの大幅な低下を抑制しつつ、車両が登坂路を登り切ることが可能となる。
次に、図8に示すタイミングチャートを参照し、車両が降坂路を走行する際に運転者がアクセル操作を行う場合の作用について説明する。なお、前提として、副変速機14の変速段が「L4」であり、アクセル開度ACが非常に小さいものとする。
図8(a),(b),(c),(d),(e),(f),(g)に示すように、車両が降坂路を走行している第1のタイミングt31で車両降坂制御が開始される。すると、車両降坂制御の実施によって、車両の車体速度VSが目標速度VSTrを超えないように車両に対する制動力BPが調整される。そして、未だアクセル操作が行われていない第2のタイミングt32で、車体速度VSが、その時点の目標速度VSTr、すなわち基準目標速度VSTrBに達する。
第3のタイミングt33で、運転者によるアクセル操作が開始される(ステップS14:YES)。そのため、この第3のタイミングt33から操作継続時間TMの計測が開始される。第3のタイミングt33から、操作継続時間TMが第1の操作継続時間TM1に達する第4のタイミングt34までの期間では、操作継続時間TMに応じて決定される第1の加算量Vp1は「0(零)」である(ステップS19)。そのため、当該期間では、アクセル開度ACに応じて決定される第2の加算量Vp2が第1の加算量Vp1よりも大きくなる。したがって、目標速度VSTrは、設定速度VSeと第2の加算量Vp2との和とされる(ステップS20〜S22)。
この場合、アクセル開度ACに応じて決定される第2の加算量Vp2は非常に小さいため、運転者がアクセル操作を行っても、目標速度VSTrはそれほど大きくならない。そのため、車両の車体速度VSもほとんど大きくならない。
しかし、その後の第4のタイミングt34で、操作継続時間TMが第1の操作継続時間TM1に達する。そのため、第4のタイミングt34以降では、第1の加算量Vp1は、操作継続時間TM1が長くなるにつれて次第に大きくなる。そして、第1の加算量Vp1が第2の加算量Vp2よりも大きくなると、目標速度VSTrは、設定速度VSeと第1の加算量Vp1との和とされる(ステップS19,S21,S22)。すなわち、アクセル開度ACが非常に小さくても、運転者がアクセル操作を継続することにより、目標速度VSTrが次第に大きくなる。
このように目標速度VSTrが大きくなるにつれて、ブレーキアクチュエータ23の作動によって車両に付与されている制動力BPが減少される(ステップS23)。その結果、車両の車体速度VSが、目標速度VSTrと同じように大きくされる。
その後、第5のタイミングt35でアクセル操作が解消されると、副変速機14の変速段が「L4」であるため、目標速度VSTrは基準目標速度VSTrBとされる(ステップS17)。すると、ブレーキアクチュエータ23の作動によって車両に対する制動力BPが増大され、車体速度VSが目標速度VSTrに向けて徐々に低下される。
以上、上記構成及び作用によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)車両降坂制御の実施中に運転者がアクセル操作を行っているときには、操作継続時間TMが長いほど目標速度VSTrが大きくされる。そのため、アクセル開度ACが小さい場合であっても、アクセル操作を継続して行うことにより、車両の車体速度VSを大きくすることができる。したがって、車両降坂制御の実施によって車両に制動力BPが付与されている状況下でも、運転者がアクセル操作を行ったときには車両の車体速度VSを適切に大きくすることができる。
(2)操作継続時間TMが長いほど、運転者の要求する車体速度が大きいと判断することができる。そこで、本実施形態では、操作継続時間TMが長いほど目標速度VSTrの変化勾配が大きくされる。すなわち、図5に示すマップでは、操作継続時間TMが長くなるにつれて第1の加算量Vp1の変化勾配が大きくなる。そのため、運転者の意図に応じた車体速度VSで車両を走行させることができる。
(3)本実施形態では、操作継続時間TMに応じた第1の加算量Vp1と、アクセル開度ACに応じた第2の加算量Vp2とのうち大きい方の値を加算量Vpとし、同加算量Vpと設定速度VSeとの和を目標速度VSTrとしている。運転者によるアクセル操作量が少ない場合には、第2の加算量Vp2が第1の加算量Vp1よりも大きくなりにくい。そして、第1の加算量Vp1が第2の加算量Vp2よりも大きい場合、目標速度VSTrが、操作継続時間TMが長いほど大きくされる。したがって、運転者によるアクセル操作量が少ない場合であっても、運転者がアクセル操作を継続して行うことにより、車両の車体速度VSを少しずつ大きくすることができる。
(4)一方、運転者によるアクセル操作量が多い場合には、第2の加算量Vp2が第1の加算量Vp1よりも大きくなりやすい。そして、第2の加算量Vp2が第1の加算量Vp1よりも大きい場合、目標速度VSTrが、アクセル操作量が多いほど大きくされる。これにより、運転者によるアクセル操作量が多い場合にあっては、運転者の要求に従って、車両の車体速度VSを速やかに大きくすることができる。
(5)車両降坂制御の実施中に運転者がアクセル操作を行っている場合、設定速度VSeは、速度下限値VSMin未満にはならない。そのため、車両の走行する路面が降坂路から登坂路に移行しても、設定速度VSeに応じて演算される目標速度VSTrが、速度下限値VSMin未満にならない。そのため、車両の走行する路面が降坂路から比較的急勾配の登坂路に移行したときには、車体速度VSが目標速度VSTrよりも小さくなりやすくなる。そして、車体速度VSが目標速度VSTrを下回ったときには、ブレーキアクチュエータ23の作動によって車両に対する制動力BPが減少される。その結果、車体速度VSが低下されにくくなる。したがって、車両降坂制御の実施によって車両に制動力BPが付与されている状況下で車両の走行する路面が降坂路から登坂路に移行した場合に、車体速度VSの大幅な低下を抑制しつつ車両に登坂路を走行させることができる。
(6)本実施形態では、速度下限値VSMinが、基準目標速度VSTrBと等しい値とされている。そのため、車両降坂制御の実施中に運転者がアクセル操作を行っている場合、車体速度VSが基準目標速度VSTrB未満であるときには車両に対する制動力BPが減少されるようになる。その結果、基準目標速度VSTrBから車体速度VSを減じた差が大きくなりにくい。すなわち、車体速度VSの大幅な低下を抑制しつつ車両に登坂路を走行させることができる。
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・アクセル操作が行われているときの設定速度VSeは、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWのうち少なくとも1つの車輪速度に応じて演算される車体速度VS、又は同車体速度VSに応じた値とするようにしてもよい。なお、車体速度VSに応じた値としては、車体速度VSに所定値を加算した値や車体速度VSから所定値を減じた値などを挙げることができる。設定速度VSeをこのように決定しても、アクセル開度ACが小さいときには、操作継続時間TMが長くなるほど第1の加算量Vp1が大きくなるため、目標速度VSTrを、運転者によってアクセル操作の行われている時間に応じて大きくすることができる。したがって、上記実施形態の効果(1)〜(4)と同等の効果を得ることができる。
・アクセル開度ACに応じた第2の加算量Vp2を求めないようにしてもよい。この場合、アクセル開度ACの大きさに拘わらず、目標速度VSTrは設定速度VSeと第1の加算量Vp1との和とされることとなる。この場合であっても、上記実施形態の効果(1),(2)と同等の効果を得ることができる。
なお、第2の加算量Vp2を求めない場合、操作継続時間TM1に応じて決定された第1の加算量Vp1に、アクセル開度ACが大きいほど大きくされる補正ゲインを乗算し、その積を加算量Vpとしてもよい。この場合、この加算量Vpと設定速度VSeとの和が目標速度VSTrとされる。このような制御構成を採用した場合、アクセル開度ACが大きいときには、それに応じて車体速度VSを早期に大きくすることができる。
・上記実施形態では、第1の加算量Vp1の変化勾配を、操作継続時間TMが長いほど大きくしている。しかし、第1の加算量Vp1の変化勾配を、操作継続時間TMの長さによらず一定としてもよい。この場合、アクセル開度ACが小さいときには、操作継続時間TMが長くなるにつれて一定勾配で車体速度VSが大きくなる。
・上記実施形態では、車両降坂制御の実施中におけるアクセル操作の行われている時間である操作時間として、アクセル操作が継続して行われている時間である操作継続時間TMを採用した。そのため、車両降坂制御の実施中において、運転者がアクセル操作を一度やめたときには、操作継続時間TMが「0(零)」にリセットされる。これに対し、上記操作時間として、操作継続時間TMではなく、車両降坂制御の実施中において運転者がアクセル操作を行っている時間の総計としてもよい。この場合、1回の車両降坂制御の実施中において、運転者がアクセル操作をやめても操作時間はリセットされない。例えば、1回の車両降坂制御の実施中において運転者が2回のアクセル操作を行った場合、1回目のアクセル操作の継続時間と、2回目のアクセル操作の継続時間との総計が操作時間とされる。この場合、副変速機14の変速段が「H4」であるときには、アクセル操作の回数が増えるにつれて目標速度VSTrを大きくすることができる。
・車両降坂制御の実施によって車両に制動力BPが付与されている場合、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWのうち少なくとも1つの車輪速度に応じて車体速度VSを演算するのであれば、任意の方法で車体速度VSを演算するようにしてもよい。例えば、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWの平均値に応じて車体速度VSを演算するようにしてもよいし、2番目に大きい車輪速度VWに応じて車体速度VSを演算するようにしてもよい。
・車両降坂制御の実施中において車両の走行路面が降坂路から登坂路に移行した場合に、車両に対する制動力BPが減少され、同制動力BPが「0(零)」になっても車体速度VSが目標速度VSTrよりも小さいときには、エンジン12からの出力を大きくさせることにより、車体速度VSを目標速度VSTrに近づけるようにしてもよい。この場合、ブレーキECU53からエンジンECU51に、エンジン12からの出力を大きくする旨の指示が送信されることとなる。
・速度下限値VSMinは、基準目標速度VSTrBよりも大きい値であってもよい。この場合であっても、車両降坂制御の実施中に運転者がアクセル操作を行っているときにあっては、車体速度VSが目標速度VSTr未満になると、車両に対する制動力BPが減少されるようになる。その結果、車体速度VSが基準目標速度VSTrB未満となりにくい。そのため、車両の登坂路の走行中に車体速度VSの極端な低下を抑制することができる。
・速度下限値VSMinは、基準目標速度VSTrBよりも小さい値であってもよい。
・速度下限値VSMinは、車両の走行状況に応じて可変としてもよい。例えば、車両の走行する路面の勾配である路面勾配θが大きいほど、速度下限値VSMinを大きくするようにしてもよい。例えば、車両降坂制御の実施中のように車両が極低速で走行している場合には、前後方向加速度センサSE6によって検出される前後加速度Gxに基づき、路面勾配θを推定することができる。
そして、このように速度下限値VSMinを路面勾配θに応じて可変とすると、降坂路に連続する登坂路が急勾配であっても緩勾配であっても、車両降坂制御が実施されている状況下でアクセル操作が行われているときには、車両に付与されている制動力BPを適宜減少させることができる。特に、登坂路の勾配が大きいときほど、目標速度VSTrから車体速度VSを減じた差が大きくなりやすくなり、車両に対する制動力BPが速やかに減少されるようになる。その結果、車両の登坂路走行中に同車両の車体速度VSの極端な低下が抑制される。したがって、車体速度VSの大幅な低下を抑制しつつ車両に登坂路を走行させることができる。
・アクセル操作が行われているときの設定速度VSeを、各車輪FL,FR,RL,RRの車輪速度VWのうち少なくとも1つの車輪速度に応じて演算される車体速度VSに応じた値、又は速度下限値VSMinに応じた値とするようにしてもよい。なお、車体速度VSに応じた値としては、車体速度VSに所定値を加算した値や車体速度VSから所定値を減じた値などを挙げることができる。また、速度下限値VSMinに応じた値としては、速度下限値VSMinに所定値を加算した値や速度下限値VSMinから所定値を減じた値などを挙げることができる。
・アクセル操作部材は、アクセルペダル11以外の他の任意の形状(例えば、アクセルレバー)であってもよい。
次に、上記実施形態及び別の実施形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)アクセル操作が行われているときに、車両に設けられている複数の車輪の車輪速度のうち最も大きい車輪速度と相関する車体速度に応じて前記設定速度を決定する設定速度決定部を備えるようにしてもよい。
11…アクセル操作部材の一例であるアクセルペダル、23…ブレーキアクチュエータ、50…運転支援装置の一例である制御装置、53…制動制御部、目標速度決定部、時間決定部、操作量決定部、設定速度決定部及び加算量決定部の一例であるブレーキECU、FL,FR,RL,RR…車輪、BP…制動力、TM…操作時間の一例である操作継続時間(継続時間)、Vp…目標速度の加算量、Vp1…第1の加算量、Vp2…第2の加算量、VS…車体速度、VSe…設定速度、VSMin…速度下限値、VSTr…目標速度、VSTrB…基準目標速度、VW…車輪速度、θ…路面勾配。

Claims (5)

  1. 車両の車体速度が目標速度を超えないようにブレーキアクチュエータを作動させて車両に付与する制動力を調整する運転支援制御を実施する制動制御部と、
    前記制動制御部が前記運転支援制御を実施している状況下でアクセル操作が行われているときに、同アクセル操作の行われている時間である操作時間が長いほど前記目標速度を大きくする目標速度決定部と、
    前記目標速度の加算量を、前記操作時間が長いほど大きくする時間決定部と、を備え、
    前記目標速度決定部は、前記時間決定部によって決定された前記目標速度の加算量と、車両に設けられている複数の車輪の車輪速度のうち少なくとも1つの車輪速度と相関する車体速度に基づいて設定される設定速度との和を前記目標速度とする
    ことを特徴とする車両の運転支援装置。
  2. 車両の車体速度が目標速度を超えないようにブレーキアクチュエータを作動させて車両に付与する制動力を調整する運転支援制御を実施する制動制御部と、
    前記制動制御部が前記運転支援制御を実施している状況下でアクセル操作が行われているときに、同アクセル操作の行われている時間である操作時間が長いほど前記目標速度を大きくする目標速度決定部と、
    前記目標速度の加算量である第1の加算量を、前記操作時間が長いほど大きくする時間決定部と、
    前記目標速度の加算量である第2の加算量を、前記制動制御部が前記運転支援制御を実施している状況下でのアクセル操作量が多いほど大きくする操作量決定部と、を備え、
    前記目標速度決定部は、前記時間決定部によって決定されている前記第1の加算量及び前記操作量決定部によって決定されている前記第2の加算量のうち大きい方の加算量と、車両に設けられている複数の車輪の車輪速度のうち少なくとも1つの車輪速度と相関する車体速度に基づいて設定される設定速度との和を前記目標速度とする
    ことを特徴とする車両の運転支援装置。
  3. 前記目標速度決定部は、前記操作時間が長いほど前記目標速度の単位時間あたりの増大量を大きくする
    請求項1又は請求項2に記載の車両の運転支援装置。
  4. アクセル操作が行われているときに、車両に設けられている複数の車輪の車輪速度のうち少なくとも1つの車輪速度と相関する車体速度と、前記目標速度の基準値である基準目標速度に基づいた値又は車両の走行状況に基づいた値に設定される速度下限値とのうち大きい方の値に応じて前記設定速度を決定する設定速度決定部を備える
    請求項又は請求項に記載の車両の運転支援装置。
  5. 前記操作時間は、アクセル操作の継続時間である
    請求項1〜請求項のうち何れか一項に記載の車両の運転支援装置。
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