JPH10109565A - 車両走行速度の制御方法及び装置 - Google Patents

車両走行速度の制御方法及び装置

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JPH10109565A
JPH10109565A JP9262057A JP26205797A JPH10109565A JP H10109565 A JPH10109565 A JP H10109565A JP 9262057 A JP9262057 A JP 9262057A JP 26205797 A JP26205797 A JP 26205797A JP H10109565 A JPH10109565 A JP H10109565A
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driver
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Hermann Dr Winner
ヘルマン・ヴィンナー
Stefan Witte
シュテファン・ヴィッテ
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行速度制御において加速及び／又は減速す
る場合、ドライバに不安感を与えることなく、ないし乗
り心地を低下することなく動特性を改善する。 【解決手段】 ドライバにより希望される車両の動特性
の関数として、特にドライバが操作可能な少なくとも１
つの切換要素の切換状態の関数として、車両走行速度の
制限が解除されるかないしより高い値に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両走行速度の制御
方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両走行速度の制御方法及び装置は従来
技術から種々の変更形態で既知である。例えば、刊行物
ＳＡＥ Ｐａｐｅｒ Ｎｏ．９６１０１０「適応走行制
御装置の展望及び開発動向（Adaptive Cruise Control,
System Aspects and Development Trends）」（１９９
６年）は前方走行車両との間隔を考慮した速度制御を記
載している。この場合、ドライバは、操作レバーを介し
て、走行速度制御において通常使用される機能、すなわ
ち設定、再開、加速等を用いて車両の目標速度を設定
し、この目標速度は、前方走行車両が存在しない場合、
通常の走行速度制御装置として調節され、この走行速度
制御装置においては目標速度と走行速度との間の差から
目標加速度が計算される。レーダ装置が前方走行車両を
検出したとき、この車両との間隔及び相対速度が求めら
れる。この場合、制御の課題は、相対速度を０に制御す
ること、及びこの場合同時に、速度の関数である目標間
隔を保持することにある。目標間隔（時間間隔）の決定
のためのパラメータは、ドライバが設定可能である。こ
のカスケード制御装置は前記の変数から目標加速度を決
定するが、この目標加速度は車両速度制御部分の目標加
速度により制限され、これによりカスケード制御におい
ても所定の目標速度を超えることはない。間隔制御装置
及び走行速度制御装置は運転状態に応じてそれぞれ車両
の加速度（ないし減速度）に対する目標値を与え、この
加速度（ないし減速度）は車両の機関及び／又はブレー
キの制御により調整される。
【０００３】ドイツ特許公開第４３３８３９９号に走行
速度制御装置が記載され、この走行速度制御装置は目標
速度と実際速度との差に基づいて車両の目標加速度を与
え、この目標加速度が機関の制御により及び／又は車両
の車輪ブレーキの操作により調節される。
【０００４】このような制御装置の設計は、ドライバに
不安感を抱かせないために及び／又は良い乗り心地を保
持するために、入力データに対する迅速な応答と緩慢な
反応との間の妥協をはかっている。従って、原則とし
て、加速度及び／又は加速度変化が車両の可能性に比較
して明らかに絞られている。この場合、例えば著しく加
速している前方走行車両が存在する場合、又は追い越し
動作及びレーン切換動作を行う場合、制御装置の加速動
特性がしばしば明らかにドライバの期待以下のままであ
るという問題が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】走行速度制御において
加速及び／又は減速する場合、ドライバに不安感を与え
ることなく、ないし乗り心地を低下することなく動特性
を改善することが本発明の課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、車両速度が
実際値を目標値に近づけるように働く制御の範囲内で制
御され、動的運転状態において制御の間に速度変化が制
限される車両走行速度の制御方法において、前記の制限
が、ドライバが操作可能な少なくとも１つの切換要素の
状態の関数として、解除されるか又はより高い値に設定
されることを特徴とする本発明の車両走行速度の制御方
法により解決される。
【０００７】上記課題はまた、車両速度が組み合わされ
た走行速度制御及び間隔制御の範囲内で制御され、動的
運転状態において速度変化が制限される車両走行速度の
制御方法において、前記の制限が、車両の、ドライバが
希望する動特性の関数として、解除されるか又はより高
い値に設定されることを特徴とする本発明の車両走行速
度の制御方法により解決される。
【０００８】上記課題は更に、実際値を目標値に近づけ
るように車両速度を制御する制御装置と、制御の間に速
度変化を制限する制限手段とを備えた車両走行速度の制
御装置において、ドライバが１つの切換状態に切換可能
な少なくとも１つの切換要素が設けられ、前記制限手段
が、前記切換要素の切換状態の関数として、前記の制限
を解除するか又はより高い値に設定することを特徴とす
る本発明の車両走行速度の制御装置により解決される。
【０００９】上記課題はなおまた、組み合わされた走行
速度制御及び間隔制御と、制御の間に速度変化を制限す
る制限手段とを備えた車両走行速度制御装置において、
前記制限手段が、ドライバが希望する車両の動特性の関
数として、前記の制限を解除するか又はより高い値に設
定することを特徴とする本発明の車両走行速度の制御装
置により解決される。
【００１０】本発明による解決策は、走行速度制御装置
の加速動特性ないし減速動特性を向上させる作用を可能
にする。
【００１１】この作用はドライバが操作可能な操作要素
により行われ、従って制御装置の不確実な機能動作を排
除できることは特に有利である。このように、制御装置
の動特性を変化させるためにドライバが介在され、これ
により動的な加速ないし減速においてより大きな安全性
が得られることになる。
【００１２】本発明による解決策は、カスケード制御を
有する制御装置（ＡＣＣ）において使用されることが特
に有利であり、この場合、このような制御装置において
もまた通常の制御のほかにドライバによりスポーツ走行
モードの設定が可能である。
【００１３】カスケード制御装置を備えた走行速度制御
装置の他の実施形態においては、動特性に対する制限値
が変速機制御ユニット内に形成されているドライバタイ
プ係数の関数として変化される。これにより、設備費が
著しく低減され、かつ制御装置の動特性が自動的にドラ
イバの特性に適合される。ある実施形態においては、ド
ライバタイプは他のユニット（例えばＡＣＣ）により形
成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面に示す実施形
態により詳細に説明する。
【００１５】以下に、本発明による解決策を適応走行速
度制御装置の好ましい使用例により説明する。しかしな
がら、本発明による解決策は、走行速度制御の他の実施
形態の範囲内において、例えば通常の走行速度制御装置
の範囲内において使用されても有利である。
【００１６】図１は適応走行速度制御装置に対する制御
ユニット１０の全体回路図を示す。制御ユニット１０
は、入力回路１２、少なくとも１つのマイクロコンピュ
ータ１４及び出力回路１６を含む。これらの要素はデー
タ及び情報交換のために通信系統１８を介して相互に結
合されている。入力回路１２には、走行速度を測定する
ための測定装置２２から入力ライン２０が、走行速度制
御装置の運転状態及び目標間隔を設定するためにドライ
バが操作可能な少なくとも１つの操作要素２６から入力
ライン２４が、及び間隔測定装置３０、好ましくはレー
ダ装置から入力ライン２８が供給されている。更に、入
力回路１２には、適応走行速度制御において使用される
車両のその他の運転変数を測定するための測定装置３６
ないし３８から、他の入力ライン３２ないし３４が供給
される。このような運転変数は、例えばかじ取角、横方
向加速度等である。制御ユニット１０、ここでは少なく
とも１つのマイクロコンピュータ１４は、適応走行速度
制御の範囲内において少なくとも１つの出力ライン４０
及び対応する設定装置４２（例えば電子式機関制御装
置）を介して車両の駆動ユニットの出力を調節する。更
に、好ましい実施形態においては、制御ユニット１０は
出力ライン４４及び対応する設定要素４６（例えばＡＢ
Ｓ／ＡＳＲ要素を備えたブレーキ装置）を介して車両の
車輪ブレーキにおけるブレーキ力を調節する。
【００１７】冒頭記載の従来技術から適応走行速度制御
の既知の基本原理が図２においてブロック回路図で示さ
れ、このブロック回路図は適応走行速度制御における基
本的な関係を示している。好ましい実施形態において
は、この走行速度制御はマイクロコンピュータ１４のプ
ログラムとして実行され、このプログラムにより図２に
示す関係が実行される。
【００１８】このような適応走行速度制御装置は、２つ
の基本機能、すなわち走行速度制御装置１００及び間隔
制御装置（カスケード制御装置）１０２を有している。
通常のように実行される走行速度制御装置１００には、
比較段１０４から、目標速度Ｖsollと実際速度Ｖistと
の差ΔＶが供給される。この場合、目標速度Ｖsollは選
択段１０６において操作要素２６の操作状態の関数とし
て決定される。従って、運転状態「設定」においては現
在の実際速度値が目標速度値として採用され、運転状態
「加速」においては目標速度の時間変化勾配が与えられ
る、等が行われる。走行速度制御装置１００により速度
差の関数として所定の制御方式（例えばＰＤ制御）に従
って形成された出力信号ＳｏｌｌＦは、切換要素１０８
に、及びライン１０７を介して間隔制御装置１０２に出
力される。切換要素１０８は、切換位置に応じてそれぞ
れ、走行速度制御装置の出力信号ＳｏｌｌＦ又は間隔制
御装置の出力信号ＳｏｌｌＤを、制限段１１８を介して
選択段１１０に供給する。選択段１１０は、供給された
出力信号の関数として、機関出力（出力ライン４０）及
び／又はブレーキ力（出力ライン４４）を調節するため
の制御信号を形成する。
【００１９】間隔制御は選択段１１２を含み、この選択
段１１２は、入力ライン２８を介して供給されるレーダ
装置の信号と、実際速度と、ライン３２ないし３４を介
して供給される、例えばかじ取角、ヨー速度、車両加速
度等のような変数との関数として関連車両を検出し、こ
の関連車両が間隔制御のための前方走行車両として使用
される。この場合、期待すべき車両の以後のコースは、
例えば速度及びかじ取角に基づいて決定される。レーダ
センサは、測定される対象物との間隔、それとの相対速
度及び種々の対象物との角度を供給し、これにより車両
の期待すべき以後のコースとの比較から関連車両が選択
される。次に、レーダセンサから求められた関連車両と
の間隔に対する値Ｄist及びその相対速度Ｖrelが出力さ
れる。実際間隔は比較段１１４に供給され、比較段１１
４においてドライバにより設定された目標間隔Ｄsollと
求められた実際間隔との差が形成され、この差が間隔制
御装置１０２に供給される。間隔制御装置１０２には更
に、選択段１１２から相対速度が伝送される。前方走行
関連車両との目標間隔は、選択段１１６において、前方
走行車両との目標時間間隔を秒の単位で示すドライバの
操作信号と実際速度との関数として求められる。間隔制
御装置１０２は出力信号ＳｏｌｌＤを形成し、出力信号
ＳｏｌｌＤと共に間隔の差のみでなく前方走行車両との
０に対する相対速度も供給される。それでもって、間隔
制御装置が所定の目標速度を超えることがないように、
間隔制御装置に車両速度制御装置１００から目標値が供
給される。出力信号ＳｏｌｌＤは切換要素１０８に供給
される。この切換要素は、それとの間隔を調節すべき前
方走行車両が検出されたとき、選択段１１２により点線
の位置に切り換えられる。これは、間隔制御すべき車両
が検出されなかったときに走行速度制御装置１００がそ
の入力値に基づいて機関出力及びブレーキ出力を決定
し、一方前方走行車両が検出されたときに間隔制御装置
１０２が機関出力ないしブレーキ出力を制御することを
意味する。選択段１１０は、実質的に目標加速度ないし
目標減速度に対応する供給された目標値の関数として、
機関制御又はブレーキ制御のいずれを作動させるべきか
を決定する。目標減速度を保持するために機関出力の低
減が十分でない場合、ブレーキが作動され、機関出力の
低減が十分な場合、減速度制御は機関出力の制御により
行われる。
【００２０】選択段１１０に供給される目標値は更に制
限段１１８において最大加速度値ないし最大減速度値に
制限される。更に、他の実施形態においては、追加形態
として又は代替形態として、加速度変化ないし減速度変
化が制限されてもよい。
【００２１】制限段１１８においてあらかじめ与えられ
る制限値は、ドライバが希望する動特性の関数として変
化させることができる。スポーツ走行モードが希望され
る場合、制限値は上昇されることが好ましく、これによ
り車両のより大きな最大加速度及び／又はより大きな最
大加速度変化及び／又はより大きな最大減速度及び／又
はより大きな最大減速度変化が許容される。他の実施形
態においては、存在する制限値が解除される。
【００２２】より高い動特性に基づくドライバの希望は
種々の方法で測定することができる。特に、ドライバが
操作可能な少なくとも１つのスイッチが設けられ、この
スイッチの操作により制限値が変化され、そのスイッチ
の解放により再び前の制限値が設定される。好ましい実
施形態においては、このために、存在する操作スイッチ
（例えば設定スイッチ又は目標時間間隔のためのスイッ
チ）の少なくとも１つに二重機能が与えられている。こ
のような例に対して、図２にライン２４から分岐するラ
イン１２０が設けられている。ドライバが所定の方法で
このスイッチを操作した場合、加速度ないし加速度変化
に対する上限値が上昇される。スイッチを解放した後、
この制限値は直ちに又は時間的に遅れてその前の値に再
び戻される。減速度に対する対応する制限値が調節され
た場合、他のスイッチから対応する信号が導かれる。
【００２３】ある実施形態においては、制限値を変化さ
せるために新しい切換要素を導入し、この新しい切換要
素を操作するとき制限値が上昇され、この新しい切換要
素を解放したとき制限値が再び低減されるように設計さ
れている。
【００２４】他の実施形態においては、車両速度制御装
置の少なくとも１つの存在する操作要素の状態の代わり
に、ないし少なくとも１つの新しい切換要素の代わり
に、スポーツ走行モードに関するドライバの希望が変速
機制御の対応する切換要素から、ないしこのような変速
機制御により求められたドライバタイプ係数から導かれ
る。
【００２５】前の制限値への戻しは、好ましい実施形態
においては遅れて行われ、他の実施形態においては直ち
に行われる。
【００２６】変化された制限値の作用は、走行速度制御
が、前の制限値を超えて存在する加速度、加速度変化、
減速度及び／又は減速度変化を行ったときにのみ明らか
に存在する。車両動特性が前の制限値以下で移動するか
ぎり、車両の走行特性においてなにも変化が起こらな
い。この措置により、車両の動特性が改善されたうえ
に、良好な乗り心地が保持される。
【００２７】本発明による解決策が、特にマイクロコン
ピュータのプログラムとして実行されている。図３は流
れ図を示し、この流れ図は所定の時間間隔でスタートさ
れ、かつ本発明による解決策の好ましい実行を示してい
る。
【００２８】第１のステップ２００において、記憶され
ている目標速度Ｖsoll、実際速度Ｖistならびにドライ
バが操作可能な動特性上昇のための切換要素の状態が読
み込まれる。それに続くステップ２０２において、既知
のように所定の制御方式に基づいて、走行速度制御装置
により求められる目標値ＳｏｌｌＦが、目標速度及び実
際速度に基づいて形成される。好ましい実施形態におい
ては、この目標値において、目標加速度値が使用され
る。他の実施形態においては、目標値は、他の運転変
数、例えば目標トルク、目標出力、目標空気供給量等を
示している。ステップ２０２に続くステップ２０４にお
いて、前方走行車両が存在する場合にそれを検出するた
めに、それとの間隔及びそれとの相対速度を測定するた
めに必要な運転変数及びレーダ装置の信号が測定され
る。それに続くステップ２０６において、前方走行車両
が検出されたか否かが検査される。これが否定の場合、
ステップ２０８により、通常の走行速度制御と同様に機
関制御ないしブレーキ制御により設定すべき目標値Ｓｏ
ｌｌが、ステップ２０２において走行速度制御装置によ
り求められたＳｏｌｌＦに設定される。
【００２９】ステップ２０６により前方走行車両が検出
された場合、カスケード制御が効力を発揮する。この場
合、まずステップ２１０において、ドライバにより前方
走行車両との時間間隔に関して設定された目標間隔Ｄ
soll、実際間隔Ｄistならびに前方走行車両との相対速
度Ｖrelが求められる。その後ステップ２１２におい
て、カスケード制御装置の目標値ＳｏｌｌＤが、所定の
制御方式により、間隔目標値Ｄsoll、間隔実際値Ｄist
ならびに相対速度Ｖrelに基づいて形成される。この場
合、相対速度が値０に近づけられ、間隔は目標間隔に調
節される。それに続くステップ２１４において、カスケ
ード制御装置により求められた目標値ＳｏｌｌＤがステ
ップ２０２において走行速度制御装置により求められた
目標値ＳｏｌｌＦに制限され、これにより設定された目
標速度は間隔制御装置により超えられることはない。そ
れに続くステップ２１６において、機関制御ないしブレ
ーキ制御により設定すべき目標値Ｓｏｌｌが、カスケー
ド制御装置により決定ないし場合により制限された目標
値ＳｏｌｌＤに設定される。ステップ２０８及び２１６
の後、ステップ２１８において、車両の加速度ないし減
速度に対する最大値ＭＡＸが、ドライバが操作可能な切
換要素の状態の関数として所定のテーブルから読み取ら
れる。それに続くステップ２２０において、このとき目
標値Ｓｏｌｌがこの最大値に制限される。目標値が加速
度ないし減速度を示す好ましい実施形態においては、こ
れはこの目標値を制限することにより行われ、一方目標
値が他の変数を示す場合には、目標値は車両の加速度な
いし減速度を最大値に制限するように補正される。それ
に続くステップ２２２において、目標値がブレーキ制御
ないし機関制御に出力され、プログラム部分は終了しか
つ所定の時間経過後再び開始される。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の速度を制御するための制御ユニットの全
体回路図である。
【図２】適応走行速度制御（間隔制御装置を備えた走行
速度制御装置）の一例を示す詳細図である。
【図３】制御ユニットのマイクロコンピュータ内で実行
されるプログラムを示した、本発明による解決策の流れ
図である。
【符号の説明】
１０ 制御ユニット １２ 入力回路 １４ マイクロコンピュータ １６ 出力回路 １８ 通信系統 ２２ 測定装置（走行速度） ２６ 操作要素 ３０ 間隔測定装置 ３６、３８ 測定装置（運転変数） ４２ 設定装置 ４６ 設定要素 １００ 走行速度制御装置 １０２ 間隔制御装置 １０４、１１４ 比較段 １０６、１１２、１１６、１１０ 選択段 １０８ 切換要素 １１８ 制限段

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両速度が実際値を目標値に近づけるよ
    うに働く制御の範囲内で制御され、動的運転状態におい
    て制御の間に速度変化が制限される車両走行速度の制御
    方法において、 前記の制限が、ドライバが操作可能な少なくとも１つの
    切換要素の状態の関数として、解除されるか又はより高
    い値に設定されることを特徴とする車両走行速度の制御
    方法。
  2. 【請求項２】 前記切換要素が前記の状態から離れたと
    き、前の制限値が再び使用されることを特徴とする請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 車両の加速度、減速度、加速度変化及び
    減速度変化のいずれか又はこれらのいずれかの組合せに
    対して制限値が設けられていることを特徴とする請求項
    １又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記制御が、前方走行車両との車両間隔
    をドライバにより設定された目標値に制御する間隔制御
    であり、又は通常の走行速度制御であり、あるいはこれ
    ら双方の制御であることを特徴とする請求項１ないし３
    のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記少なくとも１つの切換要素が走行速
    度制御のための既存の操作要素であることを特徴とする
    請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも１つの切換要素がスポー
    ツ走行モードの設定のための変速機制御の切換要素であ
    ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に
    記載の方法。
  7. 【請求項７】 車両速度が組み合わされた走行速度制御
    及び間隔制御の範囲内で制御され、動的運転状態におい
    て速度変化が制限される車両走行速度の制御方法におい
    て、 前記の制限が、ドライバが希望する車両の動特性の関数
    として、解除されるか又はより高い値に設定されること
    を特徴とする車両走行速度の制御方法。
  8. 【請求項８】 前記のドライバが希望する車両の動特性
    が、適応変速機制御のドライバタイプ信号から、又はド
    ライバが操作可能な少なくとも１つの切換要素から導か
    れることを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記の制御により与えられる目標値が加
    速度目標値又は減速度目標値であり、 前記加速度目標値又は減速度目標値が機関制御又はブレ
    ーキ制御あるいはこれら双方の制御に供給され、 前記加速度目標値又は減速度目標値あるいはこれら双方
    の目標値が可変制限値に制限されることを特徴とする請
    求項１ないし８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 実際値を目標値に近づけるように車両
    速度を制御する制御装置と、制御の間に速度変化を制限
    する制限手段とを備えた車両走行速度の制御装置におい
    て、 ドライバが１つの切換状態に切換可能な少なくとも１つ
    の切換要素が設けられ、 前記制限手段が、前記切換要素の切換状態の関数とし
    て、前記の制限を解除するか又はより高い値に設定する
    ことを特徴とする車両走行速度の制御装置。
  11. 【請求項１１】 組み合わされた走行速度制御及び間隔
    制御と、制御の間に速度変化を制限する制限手段とを備
    えた車両走行速度制御装置において、 前記制限手段が、ドライバが希望する車両の動特性の関
    数として、前記の制限を解除するか又はより高い値に設
    定することを特徴とする車両走行速度の制御装置。
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