JP6350382B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
この発明は、アクセル操作やブレーキ操作を運転者が行うことなく、駆動力や制動力を制御することができるように構成された車両の制御装置に関し、特に先行する車両を追従して走行することができるように構成された制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control device configured to be able to control a driving force and a braking force without a driver performing an accelerator operation or a brake operation, and in particular, travels following a preceding vehicle. The present invention relates to a control device configured to be able to.
特許文献１には、先行する車両を追従して走行することができる車両の制御装置が記載されている。この制御装置は、先行する車両との車間距離が所定距離以上になった場合、または先行する車両の車速から自車の車速を減算した相対速度が、予め定められた下限閾値以下になった場合に加速するように構成されている。また、先行する車両との車間距離が上記所定距離未満になった場合、または上記相対速度が予め定められた上限閾値以上になった場合に惰性走行するように構成されている。 Patent Document 1 describes a vehicle control device that can travel following a preceding vehicle. This control device is used when the inter-vehicle distance with the preceding vehicle is equal to or greater than a predetermined distance, or when the relative speed obtained by subtracting the vehicle speed of the host vehicle from the vehicle speed of the preceding vehicle falls below a predetermined lower threshold. Configured to accelerate. Further, the vehicle is configured to coast by inertia when the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is less than the predetermined distance, or when the relative speed is equal to or greater than a predetermined upper limit threshold.
特許文献１に記載された車両の制御装置は、相対速度に応じて加速走行から惰性走行へ切り替えるか否かを判断するので、先行する車両との車間距離が十分長い場合であっても相対速度が下限閾値以下になると惰性走行に切り替えられる。すなわち、加速走行することができる距離が長い場合であっても惰性走行に切り替えられる可能性がある。そのため、自車の車速を十分に増加させることができず、惰性走行する時間や距離が短くなる可能性がある。 The vehicle control device described in Patent Document 1 determines whether or not to switch from acceleration traveling to inertial traveling according to the relative speed, so even if the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is sufficiently long, the relative speed Is switched to coasting when the value is below the lower threshold. That is, there is a possibility of switching to coasting even when the distance that can be accelerated is long. Therefore, the vehicle speed of the own vehicle cannot be increased sufficiently, and the time and distance for coasting may be shortened.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、追従走行時に惰性走行する時間または距離を長くすることができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the technical problem described above, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can increase the time or distance for coasting during follow-up traveling.
上記の目的を達成するために、この発明は、運転者が操作することなく先行する車両に追走するように構成され、動力源から駆動力を出力して加速する加速走行制御と、走行慣性力により走行する惰性走行制御とを切り替えることができるように構成された車両の制御装置において、前記先行する車両の加速度が予め定められた第１閾値よりも大きく、かつ前記先行する車両との車間距離が予め定められた第２閾値以上の時に、前記先行する車両の加速度以上の加速度となるように前記加速走行制御を実行し、前記先行する車両の加速度が低下することを要因として、前記車間距離が予め定められた第３閾値未満となることを条件に、前記惰性走行制御を実行するように構成されていることを特徴とするものである。 To achieve the above object, the present invention is preceding configured so that the to add run the vehicle, the acceleration running control for accelerating outputs a driving force from the moving force source without the driver operates, In the vehicle control device configured to be able to switch between inertial traveling control that travels by traveling inertia force, the acceleration of the preceding vehicle is greater than a predetermined first threshold value, and the preceding vehicle factors when more than a second threshold vehicle distance is predetermined, the previous running the previous SL accelerated running control such that the acceleration or the acceleration of the vehicle, to the lower acceleration low of the preceding vehicle as, in which prior SL-vehicle distance on the condition that the third threshold value less than a predetermined, characterized in that it is configured to execute the coasting control.
この発明によれば、車両の加速度の変化と、車間距離とに基づいて加速走行制御や惰性走行制御を実行するように構成されている。したがって、先行する車両との車間距離を適切に保ちつつ、自車が加速する距離を長くすること、言い換えると、自車の車速をより増加させることができるので、惰性走行制御に切り替えた時点における運動エネルギーを大きくすることができる。その結果、惰性走行する距離や時間を長くすることができ、ひいては、燃費を向上させることができる。 According to the present invention, the acceleration traveling control and the inertia traveling control are executed based on the change in the acceleration of the vehicle and the inter-vehicle distance. Therefore, while maintaining an appropriate inter-vehicle distance with the preceding vehicle, it is possible to increase the distance that the host vehicle accelerates, in other words, the vehicle speed of the host vehicle can be further increased. The kinetic energy can be increased. As a result, the distance and time for coasting can be increased, and as a result, fuel consumption can be improved.
この発明で対象とすることができる車両は、動力源から駆動力を出力して加速する加速走行制御と、走行慣性力により惰性走行する惰性走行制御とを切り替えることができるように構成されている。この惰性走行の一例としては、従来知られているように動力源を連れ回すことを要因とした制動力を作用させながら走行慣性力で走行するものや、特開２０１４−０９２１０２号公報や、特開２０１２−１２１４１７号公報に記載されているように、動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断して、上述したような制動力を作用させずに走行慣性力で走行するものである。 The vehicle that can be the subject of the present invention is configured to be able to switch between acceleration traveling control that accelerates by outputting a driving force from a power source and inertial traveling control that travels inertially by traveling inertial force. . As an example of this inertial traveling, as is known in the art, a vehicle that travels with a traveling inertial force while applying a braking force caused by the rotation of a power source, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-092102, As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-121417, the transmission of power between the power source and the drive wheels is interrupted, and the vehicle travels with the traveling inertia force without applying the braking force as described above.
また、この発明で対象とする車両は、運転者が操作することなく先行する車両に追従して走行することができるように構成されている。具体的には、運転者がアクセル操作やブレーキ操作を行うことなく、駆動力や制動力を制御して先行する車両との車間距離を適切な距離に維持しながら走行することができるように構成されている。そのような追従走行を行うことができる制御の一例としては、従来知られているクルーズコントロール制御や、上記駆動力や制動力に加えて舵角も制御することができるように構成された、いわゆる自動運転制御などである。なお、これらクルーズコントロール制御や、自動運転制御は、運転者によるスイッチ操作により実行される。 Further, the vehicle targeted by the present invention is configured to be able to travel following the preceding vehicle without being operated by the driver. Specifically, it is configured so that the driver can travel while maintaining an appropriate distance from the preceding vehicle by controlling the driving force and braking force without performing the accelerator operation or the brake operation. Has been. As an example of control that can perform such follow-up traveling, a so-called cruise control control, a so-called configuration that can control the rudder angle in addition to the driving force and braking force, so-called For example, automatic operation control. Note that these cruise control control and automatic driving control are executed by a switch operation by the driver.
上述したように構成された車両は、先行する車両を追従して走行している時に、先行する車両が加速するなどにより車間距離が長くなった場合には、その車間距離が適切な距離になるように駆動力を増大させて加速し、先行する車両が減速するなどにより先行する車両との車間距離が短くなった場合には、惰性走行するように構成されている。 When the vehicle configured as described above travels following the preceding vehicle and the preceding vehicle accelerates, the distance between the vehicles becomes an appropriate distance. When the distance between the vehicle and the preceding vehicle is shortened by increasing the driving force and accelerating the vehicle and decelerating the preceding vehicle or the like, the vehicle is coasted.
そのように先行する車両との車間距離や、先行する車両の加速度、あるいは先行する車両の車速などの先行する車両の走行状態を検出するためのセンサが、自車の走行状態を検出する従来知られた車速センサなどに加えて設けられている。それら先行する車両の走行状態を検出するセンサや、自車の走行状態を検出するセンサの信号が、電子制御装置に入力され、その入力された信号や、予め記憶されたマップや演算式などに基づいて、駆動力や制動力が制御されるように構成されている。 A sensor for detecting the traveling state of a preceding vehicle, such as the inter-vehicle distance from the preceding vehicle, the acceleration of the preceding vehicle, or the vehicle speed of the preceding vehicle, detects the traveling state of the host vehicle. It is provided in addition to the vehicle speed sensor provided. The signals of the sensors that detect the driving state of the preceding vehicle and the sensors that detect the driving state of the host vehicle are input to the electronic control unit, and the input signals, prestored maps, arithmetic expressions, etc. Based on this, the driving force and the braking force are controlled.
図１には、上記のように追従走行する際の制御例を説明するためのフローチャートを示している。なお、このフローチャートは、定常走行しているときに、所定時間ごとに繰り返し実行される。図１に示す例では、まず、自動運転制御中で、かつ先行する車両を追走しているか否かが判断される（ステップＳ１）。このステップＳ１は、上記自動運転制御を実行するためのスイッチの操作がされているか否かを判断し、かつその自動運転制御における駆動力や制動力を先行する車両との車間距離や、先行する車両の車速など、先行する車両の走行状態を含む値をパラメータとしているか否かにより判断することができる。 FIG. 1 shows a flowchart for explaining an example of control when the vehicle follows following as described above. This flowchart is repeatedly executed at predetermined time intervals during steady running. In the example shown in FIG. 1, first, it is determined whether automatic driving control is being performed and a preceding vehicle is being followed (step S1). In step S1, it is determined whether or not the switch for executing the automatic driving control is operated, and the inter-vehicle distance from the vehicle preceding the driving force or braking force in the automatic driving control is determined. The determination can be made based on whether or not the value including the traveling state of the preceding vehicle such as the vehicle speed is used as a parameter.
自動運転制御が実行されておらず、または先行する車両を追走していないことにより、ステップＳ１で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。それとは反対に、自動運転制御が実行され、かつ先行する車両を追走していることにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、先行する車両の加速度が予め定められた第１閾値α０よりも大きいか否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２における第１閾値α０は、先行する車両が加速を意図して加速度が増大したか否かが判断することができる程度の値に定められている。また、先行する車両の車速をセンサで検出し、その車速から先行する車両の加速度を求めることができる。 If the automatic driving control is not being executed or if the preceding vehicle is not being followed, and if a negative determination is made in step S1, this routine is immediately terminated. On the contrary, when the automatic driving control is executed and the preceding vehicle is being followed, if the determination in step S1 is affirmative, the acceleration of the preceding vehicle is determined in advance. It is determined whether or not it is larger than the threshold value α0 (step S2). The first threshold value α0 in step S2 is set to such a value that it can be determined whether or not the preceding vehicle has increased with the intention of acceleration. Further, the vehicle speed of the preceding vehicle can be detected by a sensor, and the acceleration of the preceding vehicle can be obtained from the vehicle speed.
先行する車両の加速度が第１閾値α０以下であり、ステップＳ２で否定的に判断された場合には、先行する車両との車間距離Ａを維持する（ステップＳ３）。すなわち、先行する車両との車間距離が変動しないように駆動力や制動力を制御する。 If the acceleration of the preceding vehicle is equal to or less than the first threshold value α0 and a negative determination is made in step S2, the inter-vehicle distance A with the preceding vehicle is maintained (step S3). That is, the driving force and the braking force are controlled so that the inter-vehicle distance from the preceding vehicle does not fluctuate.
一方、先行する車両の加速度が第１閾値α０よりも大きく、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、先行する車両との車間距離が、予め定められた第２閾値Ｂ以上であるか否かが判断される（ステップＳ４）。この第２閾値Ｂは、車間距離が過剰に長くなって運転者が違和感を受けない程度の距離であって、実験やシミュレーションなどにより予め定めている。なお、第２閾値Ｂは、高車速ほど長くなるように変化してもよい。 On the other hand, if the acceleration of the preceding vehicle is greater than the first threshold value α0 and the determination in step S2 is affirmative, whether the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is equal to or greater than a predetermined second threshold value B. It is determined whether or not (step S4). The second threshold value B is a distance that does not cause the driver to feel uncomfortable because the inter-vehicle distance becomes excessively long, and is determined in advance by experiments or simulations. Note that the second threshold B may change so as to increase as the vehicle speed increases.
先行する車両との車間距離が第２閾値Ｂよりも短く、ステップＳ４で否定的に判断された場合には、先行する車両よりも小さい加速度で走行して（ステップＳ５）、ステップＳ２に戻る。このステップＳ５における加速度は、現在の加速度を維持してもよく、先行する車両の加速度よりも小さい加速度であれば、自車が加速してもよい。上述したようにこの制御例では、先行する車両が加速し、かつ車間距離が長くなるまでは、先行する車両との車間距離を狭くするような加速を行わない。 If the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is shorter than the second threshold B and a negative determination is made in step S4, the vehicle travels at a lower acceleration than the preceding vehicle (step S5) and returns to step S2. The acceleration in this step S5 may maintain the current acceleration, and the own vehicle may accelerate if the acceleration is smaller than the acceleration of the preceding vehicle. As described above, in this control example, until the preceding vehicle accelerates and the inter-vehicle distance becomes long, acceleration that reduces the inter-vehicle distance with the preceding vehicle is not performed.
それとは反対に先行する車両との車間距離が第２閾値Ｂ以上となり、ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、先行する車両の加速度以上の加速度で加速する（ステップＳ６）。すなわち、加速走行制御を実行する。ついで、先行する車両との車間距離が予め定められた第１所定値Ｃとなるように車間距離を維持する（ステップＳ７）。この第１所定値Ｃは、ステップＳ３で設定される車間距離Ａよりも長く、かつ第２閾値Ｂよりも大きい値に定められており、車間距離が長いことを要因として運転者に違和感を与えない距離で、かつ先行する車両が急停車した場合であっても、追突しない距離に定められている。なお、この第１所定値Ｃは、車速や、乗員および積載物の重量を含む車重などに基づいて変化してもよい。 On the contrary, if the inter-vehicle distance with the preceding vehicle is equal to or greater than the second threshold value B and the determination is affirmative in step S4, the vehicle is accelerated at an acceleration greater than the acceleration of the preceding vehicle (step S6). That is, acceleration traveling control is executed. Next, the inter-vehicle distance is maintained so that the inter-vehicle distance with the preceding vehicle becomes a predetermined first predetermined value C (step S7). The first predetermined value C is set to a value that is longer than the inter-vehicle distance A set in step S3 and larger than the second threshold B, and gives the driver a sense of discomfort due to the long inter-vehicle distance. Even when the preceding vehicle suddenly stops, the distance is determined so as not to cause a rear-end collision. The first predetermined value C may change based on the vehicle speed, the vehicle weight including the weight of the occupant and the load, and the like.
つぎに、先行する車両の加速度が低下したか否かを判断する（ステップＳ８）。このステップＳ８は、ステップＳ２と同様に先行する車両の車速をセンサで検出し、その車速から先行する車両の加速度を求めることができる。先行する車両の加速度が低下しておらず、ステップＳ８で否定的に判断された場合は、ステップＳ７に戻る。それとは反対に、先行する車両の加速度が低下したことによりステップＳ８で肯定的に判断された場合には、車間距離が予め定められた第３閾値Ｄよりも短いか否かが判断される（ステップＳ９）。この第３閾値Ｄは、上記第１所定値Ｃよりも小さく、かつ第２閾値Ｂよりも大きい値に定められている。 Next, it is determined whether or not the acceleration of the preceding vehicle has decreased (step S8). In step S8, the vehicle speed of the preceding vehicle can be detected by a sensor in the same manner as in step S2, and the acceleration of the preceding vehicle can be obtained from the vehicle speed. If the acceleration of the preceding vehicle has not decreased and a negative determination is made in step S8, the process returns to step S7. On the contrary, if the determination in step S8 is affirmative because the acceleration of the preceding vehicle has decreased, it is determined whether the inter-vehicle distance is shorter than a predetermined third threshold value D ( Step S9). The third threshold value D is set to a value smaller than the first predetermined value C and larger than the second threshold value B.
車間距離が予め定められた第３閾値Ｄ以上であってステップＳ９で否定的に判断された場合は、加速度を維持して（ステップＳ１０）、ステップＳ９に戻る。すなわち、車間距離が予め定められた第３閾値Ｄよりも短くなるまで、ステップＳ９が繰り返し実行される。一方、車間距離が第３閾値Ｄよりも短くステップＳ９で肯定的に判断された場合には、ステップＳ６で実行される加速走行制御を終了し（ステップＳ１１）、その後、惰性走行（フリーラン）制御を実行して（ステップＳ１２）、このルーチンを一旦終了する。 If the inter-vehicle distance is greater than or equal to a predetermined third threshold D and a negative determination is made in step S9, the acceleration is maintained (step S10) and the process returns to step S9. That is, step S9 is repeatedly executed until the inter-vehicle distance becomes shorter than a predetermined third threshold value D. On the other hand, if the inter-vehicle distance is shorter than the third threshold value D and the determination in step S9 is affirmative, the acceleration traveling control executed in step S6 is terminated (step S11), and then inertial traveling (free run) is performed. Control is executed (step S12), and this routine is temporarily terminated.
図１に示す制御を実行した場合における自車と先行する車両との車速および車間距離の変化の一例を図２に示している。なお、自車の車速を実線で示し、先行する車両の車速を破線で示している。図２に示す例では、まず、先行する車両に追走して走行しており、車速が一定に保たれ、また車間距離が図１におけるステップＳ３により設定される車間距離Ａに維持されている（Ｔ１時点まで）。そして、Ｔ１時点で先行する車両が加速することにより、先行する車両の車速が増大するとともに、先行する車両との車間距離が長くなる。一方、Ｔ１時点では、車間距離が比較的小さく図１におけるステップＳ４で否定的に判断される。したがって、自車の加速度は、先行する車両の加速度よりも小さく制御される。なお、図２に示す例では、自車の加速度を「０」に制御している。 FIG. 2 shows an example of changes in the vehicle speed and the inter-vehicle distance between the host vehicle and the preceding vehicle when the control shown in FIG. 1 is executed. In addition, the vehicle speed of the own vehicle is indicated by a solid line, and the vehicle speed of the preceding vehicle is indicated by a broken line. In the example shown in FIG. 2, first, the vehicle travels following the preceding vehicle, the vehicle speed is kept constant, and the inter-vehicle distance is maintained at the inter-vehicle distance A set in step S3 in FIG. (Until time T1). Then, when the preceding vehicle accelerates at time T1, the vehicle speed of the preceding vehicle increases and the inter-vehicle distance with the preceding vehicle becomes longer. On the other hand, at time T1, the inter-vehicle distance is relatively small, and a negative determination is made in step S4 in FIG. Therefore, the acceleration of the own vehicle is controlled to be smaller than the acceleration of the preceding vehicle. In the example shown in FIG. 2, the acceleration of the own vehicle is controlled to “0”.
先行する車両との車間距離が、第２閾値Ｂよりも大きくなると（Ｔ２時点）、図１におけるステップＳ４で肯定的に判断されるので、先行する車両の加速度以上の加速度で走行し始める。そのため、先行する車両との相対速度が次第に小さくなるので、車間距離の変化率が次第に小さくなる。そして、図２に示す例では、車間距離が第１所定値Ｃになった時点（Ｔ３時点）で、先行する車両との車間距離を一定に保つように加速度が変化させられる。 When the inter-vehicle distance with the preceding vehicle becomes greater than the second threshold B (at time T2), a positive determination is made at step S4 in FIG. Therefore, since the relative speed with the preceding vehicle is gradually reduced, the change rate of the inter-vehicle distance is gradually reduced. In the example shown in FIG. 2, when the inter-vehicle distance reaches the first predetermined value C (T3 time), the acceleration is changed so as to keep the inter-vehicle distance from the preceding vehicle constant.
上記のように先行する車両との車間距離を一定に保ちながら走行している際に、先行する車両の加速度が低下すると（Ｔ４時点）、先行する車両との車間距離が次第に低下する。これは、図１における制御では、先行する車両の加速度が低下した後であっても、車間距離が第３閾値Ｄよりも小さくなるまでは、惰性走行制御に移行されず、加速走行制御が維持されるためである。そして、先行する車両との車間距離が第３閾値Ｄよりも小さくなると、図１におけるステップＳ９で肯定的に判断されるので、加速走行制御から惰性走行制御に切り替えられる。そのため、自車の車速は、走行抵抗や動力損失などに基づいた減速度で緩やかに低下する。なお、惰性走行制御に切り替えられた後であっても、先行する車両よりも車速が早いうちは、車間距離が狭まる。 As described above, when traveling while keeping the distance between the preceding vehicles constant, if the acceleration of the preceding vehicle decreases (at time T4), the distance between the preceding vehicle gradually decreases. This is because, in the control in FIG. 1, even after the acceleration of the preceding vehicle is reduced, until the inter-vehicle distance becomes smaller than the third threshold D, the transition to inertial travel control is not performed, and the accelerated travel control is maintained. It is to be done. When the inter-vehicle distance from the preceding vehicle becomes smaller than the third threshold value D, a positive determination is made in step S9 in FIG. 1, so that the acceleration traveling control is switched to the inertia traveling control. For this reason, the vehicle speed of the host vehicle gradually decreases with deceleration based on travel resistance, power loss, and the like. Even after switching to inertial running control, the inter-vehicle distance is narrowed while the vehicle speed is faster than the preceding vehicle.
上述したように先行する車両の加速度の変化と、車間距離とに基づいて加速走行制御や惰性走行制御を実行することにより、自車が加速する距離を長くすること、言い換えると、自車の車速をより増加させることができるので、惰性走行制御に切り替えた時点における運動エネルギーを大きくすることができる。その結果、先行する車両との車間距離を適切に保ちつつ、惰性走行する距離や時間を長くすることができ、ひいては、燃費を向上させることができる。 As described above, by executing acceleration traveling control and inertial traveling control based on the change in acceleration of the preceding vehicle and the inter-vehicle distance, the distance that the own vehicle accelerates is increased, in other words, the vehicle speed of the own vehicle. Can be further increased, so that the kinetic energy at the time of switching to inertial running control can be increased. As a result, it is possible to increase the distance and time for coasting while maintaining an appropriate inter-vehicle distance from the preceding vehicle, and thus improve fuel efficiency.
なお、図１におけるステップＳ４およびステップＳ９は、先行する車両との位置関係を判断するものであるので、先行する車両の位置まで自車が走行するのに要する時間や、先行する車両との相対速度、あるいは先行する車両との相対加速度をパラメータとして判断してもよい。 Since steps S4 and S9 in FIG. 1 are for determining the positional relationship with the preceding vehicle, the time required for the host vehicle to travel to the position of the preceding vehicle and the relative relationship with the preceding vehicle. The speed or the relative acceleration with the preceding vehicle may be determined as a parameter.
Claims (1)
前記先行する車両の加速度が予め定められた第１閾値よりも大きく、かつ前記先行する車両との車間距離が予め定められた第２閾値以上の時に、前記先行する車両の加速度以上の加速度となるように前記加速走行制御を実行し、
前記先行する車両の加速度が低下することを要因として、前記車間距離が予め定められた第３閾値未満となることを条件に、前記惰性走行制御を実行する
ように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。
Is configured so that the to add run a vehicle that precedes without the driver operates, by switching the acceleration running control for accelerating outputs a driving force from the moving force source, and a coasting control for traveling by the traveling inertia In a vehicle control device configured to be able to
When the acceleration of the preceding vehicle is greater than a predetermined first threshold and the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is greater than or equal to a predetermined second threshold , the acceleration is equal to or greater than the acceleration of the preceding vehicle. run the previous Symbol acceleration running control such as,
Factors that lower acceleration low vehicle said previous, that the previous SL-vehicle distance is configured on condition that the third threshold value less than a predetermined, to execute the coasting control A control device for a vehicle.
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