JPH05189698A - 車両走行特性変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両に設けられた各種走行特性調整手段を道
路状況及び運転特性に応じて自動設定し、快適な走行を
可能とする車両走行特性変更装置を提供する。 【構成】 ＧＰＳアンテナ１２ａ，１２ｂ、ナビゲーシ
ョンレシーバ１４で得た位置データ、車速センサ１８や
地磁気センサ１６で得られた位置データとＣＤ−ＲＯＭ
２４に格納された地図データを照合して現在走路を確定
する。走路の形状（高速道路や坂道等）から基準燃費Ｒ
1 を算出し、実際にその走路を走行した場合の有効イン
ジェクタ噴射時間から得られる実燃費Ｒ2 と比較する。
ＤＰ＝Ｒ1−Ｒ2 の大小比較から運転者の運転特性（ド
ライビングプレジャー）ＤＰＲを０〜６の７段階で評価
し、この評価結果に応じて電子制御スロットルコンピュ
ータ４４やＰＳコンピュータ４６等の走行特性調整手段
の制御マップを変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両走行特性変更装置、
特に燃費から運転者の運転特性を評価し、各種走行特性
調整手段を自動調整する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の走行特性を道路状況や
運転者の運転特性に合致させるための各種走行特性調整
手段が車両に設けられている。このような走行特性調整
手段としては、ステアリングの重さを調整するパワース
テアリングシステムやアクセルペダルの開度に対するス
ロットル目標開度を調整する電子スロットル、変速を制
御する電子制御トランスミッションＥＣＴ、トラクショ
ンを制御するトラクションコントロールシステムＴＲＣ
（登録商標）、前輪転舵角に対する後輪転舵角の比を可
変とする４ＷＳ等が知られており、車両運転者は運転席
に設けられたこれら各走行特性調整手段のモードを設定
するための操作ＳＷを適宜操作してモードを選択し、走
行特性を手動変更して最適な走行を可能としている。

【０００３】しかしながら、近年の走行嗜好の多様化や
種々の技術革新に伴い、走行特性調整手段も多様化の一
途をたどり、設定すべき操作ＳＷも増加しつつある。こ
のような状況下では、これら全ての操作ＳＷを操作する
ことは煩雑もしくは困難であり、これら走行特性調整手
段の持つ優れた機能を十分発揮出来ないでいるのが実状
である。

【０００４】そこで、例えば特開昭６２−２８９４７１
号公報に開示された車両の４輪操舵装置のように、車両
前方の道路状況をナビゲーション装置から予め知り、後
輪の転舵比をこの道路状況に応じて自動的に制御する構
成が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに道路状況のみから走行特性調整手段を自動調整する
構成では、多様な走行嗜好、すなわち運転特性を反映し
ておらず、十分な改善策には至っていない。特に、ステ
アリングの重さなどは運転者の運転特性に大きな影響を
受けるパラメータであり、従来の構成では、このステア
リングの重さは依然として運転者が手動で設定しなけれ
ばならず、煩雑さを免れ得ない問題があった。

【０００６】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、車両に設けられた各
種走行特性調整手段を道路状況及び運転特性に応じて自
動設定し、快適な走行を可能とする車両走行特性変更装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の車両走行特性変更装置は車両の走行を誘導
するための道路情報を予め記憶するナビゲーション装置
と、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、車
両の現在位置前方の走行予定路に関する前記ナビゲーシ
ョン装置に記憶された道路属性から基準燃費を算出する
基準燃費算出手段と、前記走行予定路を実際に走行した
場合の燃費を算出する実燃費算出手段と、前記基準燃費
と前記実燃費とを比較することにより車両運転者の運転
特性を評価する評価手段と、この評価手段による評価結
果に応じて予め車両に設けられた走行特性調整手段を制
御する制御手段とを有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の車両走行特性変更装置はこのような構
成を有し、運転者の運転特性を燃費から評価し、評価結
果に基づいて走行特性調整手段を制御するものである。
ここで、燃費はネビゲーション装置から得られる走行予
定路の道路状況から推定した基準燃費とこの走行予定路
を実際に走行した場合の実燃費の２種類が算出される。
運転者の運転特性はアクセルワーク、すなわち燃費で現
れることになるので、基準燃費と実燃費との大小比較に
よりアクセルワークの頻度を把握し、走行特性調整手段
を調整することにより、運転特性をも考慮にいれた走行
特性自動変更が可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る車両走
行特性変更装置の好適な実施例を説明する。

【００１０】図１には本実施例の全体構成ブロック図が
示されている。ＧＰＳ衛星から発信される軌道信号及び
発信時刻信号は車両のフロント部及びリア部に設けられ
た２つのＧＰＳアンテナ１２ａ、１２ｂにて受信され、
ナビゲーションレシーバ１４で復調されてＧＰＳ衛星ま
での距離及び自車位置を算出してディスプレイコンピュ
ータ１０に出力する（ダイバーシティ受信）。また、ル
ーフ内後部のリインホースメントに設けられた地磁気セ
ンサ１６は車両に作用する地磁気の方向を電圧に変換し
てディスプレイコンピュータ１０に出力する。車速セン
サ１８は車両の車速を検出し、またフロント右車輪セン
サ２０ａ及びフロント左車輪センサ２０ｂはそれぞれ右
車輪及び左車輪の回転数を検出して出力する。ステアリ
ングセンサ２２はステアリングの操舵角を検出する。さ
らに、車両リア部に搭載されたＣＤ−ＲＯＭディスク２
４に記憶された地図情報もディスプレイコンピュータ１
０に出力される。

【００１１】ディスプレイコンピュータ１０はナビゲー
ションレシーバ１４からの信号により自車位置を検知す
るとともに、車速センサ１８からの信号またはフロント
右車輪センサ２０ａ、フロント左車輪センサ２０ｂから
の信号により自車の走行距離を算出する。また、フロン
ト右車輪センサ２０ａ、フロント左車輪センサ２０ｂか
らの信号、ステアリングセンサ２２からの信号及び地磁
気センサ１６からの信号により自車の進行方向を検出
し、地磁気センサ１６からの信号により自車の向きを検
出する。そして、自車位置及び目的地までの経路をディ
スプレイ２６に表示するとともに、計算上の軌跡と地図
データとを比較し、常に自車が道路上にあるように修正
を行って自車の現在位置を精度良く表示する（マップマ
ッチング）。 一方、各種走行特性調整手段もこのディ
スプレイコンピュータ１０に接続されている。本実施例
においては、走行特性調整手段として以下のコンピュー
タが設けられている。

【００１２】（１）ＥＦＩ（登録商標）コンピュータ３
０ 吸入空気量、エンジン回転数、水温、吸気温、スロット
ル開度、排気中の酸素濃度等の信号を入力し、走行状態
に応じた最適な燃料噴射量を演算し出力する。

【００１３】（２）ＥＣＴコンピュータ３２ スロットル開度、車速、水温等の信号を入力し、走行状
態に応じた最適な変速制御を行う。

【００１４】（３）エアサスペンションコンピュータ３
４ フロント及びリアのアブソーバ減衰力を制御し、走行条
件に応じて４輪のバネ定数、減衰力、車高等を調整す
る。

【００１５】（４）４ＷＳコンピュータ３６ 車速、ステアリング操舵角、操舵力等の信号を入力し、
前輪転舵角に対する後輪転舵角の比を変化させる。

【００１６】（５）ＴＲＣ（登録商標）コンピュータ３
８ エンジン出力やブレーキ力を入力し、駆動力を変化させ
る。

【００１７】（６）４ＷＤコンピュータ４０ ４輪への駆動力の分配を制御する。

【００１８】（７）ＡＢＳコンピュータ４２ 車輪の回転状況を検知し、各種路面状況に応じてブレー
キ液圧を制御する。 （８）電子制御スロットルコンピュータ４４ アクセルペダルの開度に対するスロットル目標開度を調
整する。

【００１９】（９）ＰＳコンピュータ４６ ステアリングの重さを調整する。

【００２０】そして、このような走行特性調整手段に予
め設定されている複数段階のモード間のしきい値をディ
スプレイコンピュータ１０が運転者の運転特性に応じて
自動調整する構成である。

【００２１】以下、図２乃至図９を用いてディスプレイ
コンピュータ１０での処理内容を詳細に説明する。

【００２２】図２にはディスプレイコンピュータ１０の
全体処理フローチャートが示されている。前述したよう
に、ナビゲーションレシーバ１４ではＧＰＳ衛星からの
信号をダイバーシテイ受信して自車位置が検出されるが
（Ｓ１０１）、この位置信号はディスプレイコンピュー
タ１０に供給され、同様にＣＤ−ＲＯＭ２４から供給さ
れる地図データと照合して現在自車が走行しているであ
ろう走行路を確定する（Ｓ１０２）。すなわち、ＧＰＳ
衛星から得られた位置データ、及び車速センサ１８や地
磁気センサ１６から得られた車速及び方位から算出され
る位置データと地図データを照合し、マップマッチング
を行って現在位置を確定しディスプレイ２６上に表示す
る。

【００２３】次に、ディスプレイコンピュータ１０では
運転者の運転特性を評価すべく２種類の燃費計算を行
い、これらを比較するプロセスに移行する（Ｓ１０３−
Ｓ１０５）。２種類の燃費は、Ｓ１０２で確定された走
行路の道路属性（高速道路か市街地内か等）から計算さ
れる基準燃費と、実際に走行して得られた実燃費であ
る。図３乃至図４には基準燃費を算出するフローチャー
トが示されている。

【００２４】図３において、まず道路属性の判定が行わ
れる（Ｓ２０１）。道路属性としては、予め以下の種別
コードが割り当てられＣＤ−ＲＯＭ２４の地図データに
格納される。

【００２５】高速自動車道 ………１ 都市高速道路 ………２ 速度規制６０ｋｍ／ｈ以上道路 ………３ 市街地内道路 ………４ 郊外路道路 ………５ 山岳地路 ………６ 長い坂道 ………７ その他 ………８ そして、確定された走路の属性がこれらの道路属性のい
ずれに属するかの判定が行われる。判定の結果、高速自
動車道または都市高速道路または速度規制６０ｋｍ／ｈ
以上道路（種別コードが１，２，３）の場合には基準燃
費を仮に１０ｋｍ／ｈに設定する（Ｓ２０２）。また、
道路属性が市街地内道路等（種別コードが４，８）の場
合には基準燃費を仮に６ｋｍ／ｈに設定する（Ｓ２０
３）。以下、同様にして、郊外路道路（種別コード５）
の場合には８ｋｍ／ｈ（Ｓ２０４）、山岳地路（種別コ
ード６）の場合には４ｋｍ／ｈ（Ｓ２０５）に設定す
る。

【００２６】このようにして道路属性に応じて基準燃費
を仮に設定し、次にこれらの道路が長い坂道か否かが判
定される（Ｓ２０６）。この判定は道路属性の種別コー
ドに７が含まれているか否かで判定され、長い坂道であ
る場合にはさらに登りか否かが判定される（Ｓ２０
７）。登りか否かは一定期間定速で走行している場合の
スロットル開度とエンジン回転数の関係から判定され
る。すなわち、例えば図５に示されているように予めエ
ンジン回転数（ＮＥ）と基準のスロットル開度（θ）と
の対応関係をディスプレイコンピュータ１０内のメモリ
に格納しておき、一定期間定速走行したときのスロット
ル開度ＶＴＡが ＶＴＡ≧θ（ＮＥ）＋５ を満たす場合には登り坂と判定し、 θ（ＮＥ）＋５≦ＶＴＡ≦θ（ＮＥ）−５ を満たす場合には平坦路と判定し、 ＶＴＡ≦θ（ＮＥ）−５ を満たす場合には下り坂と判定することができる。そし
て、登り坂の場合には燃費が２０％程度悪化するとして
前述のＳ２０２−Ｓ２０５で設定した仮の基準燃費に
０．８を乗じて補正し（Ｓ２０８）、一方下り坂の場合
には燃費が２０％向上するとして仮の基準燃費に１．２
を乗じて補正する（Ｓ２０９）。

【００２７】このように、坂道によって燃費は変化する
ため坂道による補正が必要であるが、燃費に影響を与え
る要因としては、このような道路勾配のみならず、エア
コンのオン／オフ、さらには電子制御トランスミッショ
ンの初期設定モード（パワー／ノーマル／エコノミー）
や渋滞の有無によっても変化する。これらの要因による
燃費の補正を行うプロセスが図４に示されたフローチャ
ートであり、まずエアコンのオン／オフが判定される
（Ｓ２１０）。この判定はエアコンスイッチ２８からデ
ィスプレイコンピュータ１０に供給される動作信号によ
り判定される。エアコンがオンされている場合には燃費
が１０％悪化するとして基準燃費に０．９を乗じて補正
する（Ｓ２１１）。

【００２８】そして、ＥＣＴのセレクトモードによる燃
費の補正に移行する（Ｓ２１２）。セレクトモードには
前述したようにパワーモード、ノーマルモード、エコノ
ミーモードが用意されており、パワーモードの場合には
燃費が５％悪化するとして基準燃費に０．９５を乗じ
（Ｓ２１３）、エコノミーモードの場合には燃費が５％
向上するとして１．０５を乗じる（Ｓ２１４）。

【００２９】ＥＣＴのセレクトモードによる補正が終了
した後、さらに渋滞の有無による補正が行われる（Ｓ２
１５）。この渋滞の有無は所定時間、例えば３００ｓｅ
ｃの間に、（平均車速が２０ｋｍ／ｈ以下）かつ（最高
車速が３０ｋｍ／ｈ以下）かつ｛（ブレーキ踏み込み時
間が６０ｓｅｃ以上）またはブレーキ踏み込み回数が６
回以上）または（アイドリングのオン／オフが６回以
上）｝の条件が満足されている場合には渋滞が発生して
いると判定することができる。そして、渋滞の場合には
燃費が５％悪化するとして基準燃費に０．９５を乗じて
補正する（Ｓ２１６）。このようにして燃費に影響を与
えるであろう要因による補正を行い、最終的に基準燃費
が決定される（Ｓ２１７）。決定された基準燃費はディ
スプレイコンピュータ１０のメモリに格納される。

【００３０】道路環境から推定される基準燃費の演算が
終了した後（Ｓ１０３）、実際に走行した場合の実燃費
が算出される（Ｓ１０４）。この実燃費算出は、インジ
ェクタ通電時間から求められる。インジェクタ通電時間
ＴTAUINJは有効噴射時間ＴAUE と無効時間ＴAUV を含ん
でおり、この無効時間ＴAUV は電源電圧に依存する。図
６には電源電圧と無効時間ＴAUV との関係の一例が示さ
れている。従って、電源電圧をモニタすることにより無
効時間を一義的に決定し、インジェクタ通電時間の内の
有効時間ＴAUE を算出することができる。

【００３１】そして、インジェクタの特性を用いて１分
間当たりの有効噴射時間ＴAUE から噴射量が算出され、
車輪センサ２０ａ，２０ｂから算出される１分間当たり
の走行距離から１分間当たりの燃費が算出される。そし
て、これらの燃費を平滑化するために１０分間当たりの
燃費に換算し（平均値算出）、実燃費としてメモリに格
納する。

【００３２】このようにして走路環境から算出される基
準燃費Ｒ1 と実際に走行して得られる実燃費Ｒ2 が算出
された後、運転者の運転特性（ドライビングプレジャ
ー）の評価プロセスに移行する（Ｓ１０５）。運転特性
ＤＰＲは算出された基準燃費Ｒ1 と実燃費Ｒ2 との差分
ＤＰ＝Ｒ1 −Ｒ2 の大小関係で評価され、評価結果の一
例が図７に示されている。図７において、例えばＤＰが
５以上の場合、すなわち基準燃費が実燃費よりも５ｋｍ
以上大きい場合にはアクセルワークが頻繁に行われたこ
とを意味するからパワー走行型であると判定し、運転特
性ＤＰＲを０に設定する。一方、ＤＰが−５以下の場
合、すなわち基準燃費が実燃費よりも５ｋｍ以上小さい
場合には非常に経済的な走行が行われたことを意味する
からエコノミー走行型であると判定し、運転特性ＤＰＲ
を６に設定する。以下同様にして、ＤＰの大小に応じて
ＤＰＲを０から６までの７段階で評価する。なお、実燃
費は１０分間当たりで算出されるが、１０分間の間に道
路属性が変化する場合にはその直後の１０分間は学習中
であるとして実燃費算出時のサンプル数を１０個から例
えば４個に間引いて実燃費を算出し評価される。そし
て、評価結果であるＤＰＲの値は前述した各走行特性調
整手段のコンピュータに送信される（Ｓ１０６）。各コ
ンピュータはディスプレイコンピュータ１０からＤＰＲ
の値を受信し（Ｓ１０７）、予め用意されたモード制御
のための制御マップをこのＤＰＲの値に応じて変更する
（Ｓ１０８）。本実施例では、各走行特性調整用コンピ
ュータの内、電子制御スロットルコンピュータ４４及び
ＰＳコンピュータ４６での制御マップ変更を例にとり、
以下に説明する。

【００３３】図８には電子制御スロットルコンピュータ
４４の制御マップがＤＰＲをパラメータとして示されて
いる。横軸はアクセルペダルの開度を表し、縦軸はスロ
ットル目標開度を表している。そして、ＤＰＲの値が増
加するに従って順次ペダル開度に対するスロットル目標
開度の値は下方に設定される。これは、ＤＰＲの値が増
加するほどエコノミー走行型であり、従って同一ペダル
開度でも目標開度がより小さく設定されることを意味し
ている。

【００３４】一方、図９にはＰＳコンピュータ４６の制
御マップがＤＰＲをパラメータとして示されている。横
軸は車速を表し、縦軸はステアリングの軽さを表してい
る。そして、ＤＰＲの値が増加するに従って順次車速に
対するステアリングの軽さは上方に設定される。これ
は、ＤＰＲの値が減少するほどパワー走行型であり、従
って同一車速でもステアリングはより重く安定すること
を意味している。

【００３５】なお、本実施例ではこのように電子制御ス
ロットルコンピュータ４４及びＰＳコンピュータ４６の
制御マップをＤＰＲに応じて変更させる例を示したが、
他のコンピュータの制御マップも同様に設定することが
できる。例えば、ＴＲＣコンピュータ３８やＡＢＳコン
ピュータ４２の場合、基準となる車速をＤＰＲの値が増
加するに従って高く設定することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる車
両走行特性変更装置によれば、車両に設けられた各種走
行特性調整手段を道路状況及び運転特性に応じて自動設
定し、快適な走行を可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成図である。

【図２】同実施例の全体処理フローチャート図である。

【図３】同実施例の基準燃費算出フローチャート図であ
る。

【図４】同実施例の基準燃費算出フローチャート図であ
る。

【図５】同実施例のエンジン回転数に対する基準スロッ
トル開度の説明図である。

【図６】同実施例の電源電圧と無効噴射時間との関係を
示すグラフ図である。

【図７】同実施例の運転特性（ドライビングプレジャ
ー）評価の説明図である。

【図８】同実施例の電子制御スロットルコンピュータの
制御マップを示すグラフ図である。

【図９】同実施例のＰＳコンピュータの制御マップを示
すグラフ図である。

【符号の説明】

１０ ディスプレイコンピュータ １２ ＧＰＳアンテナ １４ ナビゲーションレシーバ １６ 地磁気センサ １８ 車速センサ ２０ 車輪センサ ２２ ステアリングセンサ ２４ ＣＤ−ＲＯＭ ３０ ＥＦＩ（登録商標）コンピュータ ３２ ＥＣＴコンピュータ ３４ エアサスペンションコンピュータ ３６ ４ＷＳコンピュータ ３８ ＴＲＣ（登録商標）コンピュータ ４０ ４ＷＤコンピュータ ４２ ＡＢＳコンピュータ ４４ 電子制御スロットルコンピュータ ４６ ＰＳコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行を誘導するための道路情報を
   予め記憶するナビゲーション装置と、 車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 車両の現在位置前方の走行予定路に関する前記ナビゲー
   ション装置に記憶された道路属性から基準燃費を算出す
   る基準燃費算出手段と、 前記走行予定路を実際に走行した場合の燃費を算出する
   実燃費算出手段と、 前記基準燃費と前記実燃費とを比較することにより車両
   運転者の運転特性を評価する評価手段と、 この評価手段による評価結果に応じて予め車両に設けら
   れた走行特性調整手段を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする車両走行特性変更装置。