JPH11180182A - 自動車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車速センサの故障に対処した自動車の走行制
御が行えると共に、車速センサの故障の基づく走行制御
状態の解除後のシフトダウン等による急激なエンジンブ
レーキ状態等を回避した自動車の走行制御装置を提供す
る。 【解決手段】 第一自車速度検出手段、第二自車速度検
出手段、及び、前記各検出手段の検出信号に基づいて駆
動機構を制御する駆動力制御手段を備えた自動車の走行
制御装置であって、該走行制御装置は、前記第一自車速
度検出手段と前記第二自車速度検出手段とが故障してい
るか否かを診断する診断手段と、前記診断に応じて自車
両速度を選択する選択手段とを備え、前記第一自車速度
検出手段と前記第二自車速度検出手段のいずれかが故障
した場合、前記選択手段で正常な自車速度を選択し、正
常な自車両速度に基づいて前記駆動力制御手段によって
自車両の駆動機構を制御してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の走行制御
装置に係り、特に、自車両の走行速度を検出して自車両
の駆動機構を制御する自動車の走行制御装置、及び、追
従すべき目標車両との車間距離を設定値に保った状態で
走行する追従走行機能を備えた自動車の走行制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の走行制御装置は、自車両
の走行速度を検出する車速センサからの検出信号に基づ
いて、車両の走行速度を制御しているが、前記車速セン
サが故障すると前記自車両の自動変速機等の駆動機構に
影響を与え、該駆動機構が正常に動作しないこととな
り、自動車の走行運転性能が悪化してしまうという不具
合が生じていた。この不具合を改善すべく、自動車のト
ルクコンバータの特性から自車両の速度を推定し、バッ
クアップを行うという自動変速車両のフェイルセイフ装
置が、例えば、開平８−７４９９０号公報に開示されて
いる。

【０００３】一方、自動車の走行の安全性と利便性とを
向上させるために、自車両が追従すべき目標車両との車
間距離を設定値に保った状態で走行するように、自車両
の駆動機構を制御する追従走行機能を備えた自動車の走
行制御装置も開発されている。該走行制御装置を精度よ
く適正に制御するためには、自車両の速度の検出が不可
欠であり、該装置の基礎になる自動車の速度を所望の設
定速度に維持する定速走行装置においても、同様に自車
両の速度の検出が不可欠となっている。従って、車速セ
ンサ等の自車速度検出手段が故障すると、定速走行制御
に不具合が生じ、思わぬ事故が発生する虞がある。この
ため、車速センサが故障した時、定速走行制御を解除す
る自動車の定速走行装置が、例えば、特開昭６３−３４
２４３号公報に開示されている。

【０００４】前記定速走行装置は、速度センサからの信
号に基づいて自車両の走行速度を一定の設定速度に保持
する自動車の定速走行装置において、車速センサからの
信号に基づいて自車両の走行状態を制御すると共に、車
速センサの故障検出部と、該故障検出部が発する故障検
出信号を受けて走行制御状態を解除する解除部を備えた
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の自動変速車両のフェイルセイフ装置は、トルクコン
バータの特性から自車両の速度を推定しているので、推
定速度値に誤差が生じる場合があるので、トルクコンバ
ータの特性が異なる毎に、データテーブルを作り替えな
ければならないと云う問題があった。

【０００６】また、従来の前記自動車の定速走行装置
は、走行制御状態を解除後は、運転者がアクセルペダル
を踏み込まない限り、車両は減速してしまい、最後には
止まってしまうという問題がある。自車両の後方に他の
車両が走っている場合には、追突される可能性があり、
特に高速道路で車間距離を詰めて複数の車両で走行する
ような場合には、大事故になる可能性が高かった。

【０００７】このため、図６の従来方式に示されている
ように、故障検出部が発する故障検出信号を受けて自車
両が走行制御状態を解除した場合に、自動変速機の変速
比を、例えば、三速等の特定の変速比として自車両を継
続走行運行させることが行われている。これは、通常の
自動変速機が、その変速位置をスロットル開度と車速の
２次元マップから決定しているためであり、車速センサ
が故障すると自車両の車速が判らなくなり、変速位置を
決定できなくなるためで、例えば三速の特定変速比に固
定している。三速は、その速度比で発進も可能であり、
かつ、高速走行でも、エンジン回転数をそんなに上昇し
ないで走行できるので、車速センサの故障を修理する修
理工場等に何とか走行することができるからである。

【０００８】しかし、自車両が四速以上で高速走行して
いて、後ろから車両が追従している状態で車速センサが
故障した場合には、三速に変更固定されるので、エンジ
ンブレーキがかかる状態となり、後進車両に追突される
危険性がある。本発明は、このような問題に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、車速セン
サの故障に対処した自動車の走行制御が行えると共に、
車速センサの故障の基づく走行制御状態の解除後のシフ
トダウン等による急激なエンジンブレーキ状態等を回避
した自動車の走行制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明の自動車の走行制御装置は、第一自車速度検出手
段、第二自車速度検出手段、及び、前記各検出手段の検
出信号に基づいて駆動機構を制御する駆動力制御手段を
備え、更に、前記第一自車速度検出手段と前記第二自車
速度検出手段とが故障しているか否かを診断する診断手
段と、前記診断に応じて自車両速度を選択する選択手段
とを備え、前記第一自車速度検出手段と前記第二自車速
度検出手段のいずれかが故障した場合に、前記選択手段
で正常な自車速度を選択し、正常な自車両速度に基づい
て前記駆動力制御手段によって自車両の駆動機構を制御
することを特徴としている。

【００１０】また、本発明の自動車の走行制御装置の他
の好ましい態様としては、該走行制御装置が、更に、車
間距離検出手段を備え、前記駆動力制御手段が前記車間
距離検出手段により検出される追従する目標車両との車
間距離を設定値に保った状態で走行するように自車両の
駆動機構を制御する追従走行機能を備え、追従走行時
に、正常な自車両速度に基づき前記駆動力制御手段で自
車両の駆動機構を制御して追従走行を持続することを特
徴としている。

【００１１】前記の如く構成された本発明の係る自動車
の走行制御装置は、車速の検出手段を２重系以上にする
ことにより第一自車速度検出手段が故障しても第二自車
速度検出手段の車速を用い信頼性の高い駆動力制御が行
える。また、車間距離検出手段を付加した走行制御装置
においては、追従走行が可能となり、追従走行時に第一
自車速度検出手段が故障しても第二自車速度検出手段の
車速を用い追従走行を持続できるので信頼性の高い走行
が出来る。

【００１２】また、本発明の自動車の走行制御装置の具
体的な態様は、前記第一自車速度検出手段が、変速機の
出力軸回転数より自車速度を検出するものであり、前記
第二自車速度検出手段が、トルクコンバータのタービン
回転数より自車速度を検出する手段、駆動輪の駆動輪軸
回転数より自車速度を検出する手段、及び、被駆動輪の
被駆動輪軸回転数より自車速度を検出する手段の少なく
とも一つを備え、前記第一自車速度検出手段が、故障し
ていない場合は、該第一自車速度検出手段の検出信号に
基づいて前記駆動力制御手段が前記駆動機構を制御し、
前記診断手段の診断結果を報知する報知手段を備えるこ
とを特徴している。

【００１３】更に、本発明の他の具体的な態様は、追従
走行時に、前記第一自車速度検出手段と前記第二自車速
度検出手段とのすべてが故障した場合に、故障直前の変
速比を保持するか、もしくは、通常時の変速時間より長
い時間をかけて所定の変速比へ変速することを特徴とし
ている。このように構成することによって、故障モード
に切り替わる時に、シフトダウンが起こらないことか
ら、車両に急なエンジンブレーキ等がかからないので、
自車両が追突されるのを予防できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の自動車
の走行制御装置の一実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態の走行制御装置を装備した自動車１
０の構成概念図である。該自動車１０は、エンジン１
１、トルクコンバータ１２、及び、変速機１３を備え、
エンジン１１からの動力をトルクコンバータ１２、変速
機１３を介して駆動輪軸１５を装着された後輪等の駆動
輪１６に伝達しており、前記自動車１０は、前輪等の被
駆動輪１８を被駆動軸１７に装着している。

【００１５】前記自動車１０には、前側等に位置して車
間距離を求めるレーダ２１、変速機１３の出力軸回転数
を検出する車速センサ２３、トルクコンバータ１２のタ
ービン回転数を検出するタービンセンサ２２，駆動輪１
６の駆動輪軸１５の回転数を検出する車速センサ２４，
被駆動輪１８の被駆動輪軸１７の回転数を検出する車速
センサ２５が配備され、該各センサの検知信号が駆動力
コントロールユニット２０に入力され、該駆動力コント
ロールユニット２０が前記検知信号に基づき車速等を算
出する。

【００１６】また、前記駆動力コントロールユニット２
０は、車速センサ２３、２４、２５、タービンセンサ２
２が故障していないかを診断し、診断の結果を液晶モニ
タ等のディスプレイ２８やスピーカー２９に該診断結果
を報知する。もし、車速センサ２３、２４、２５、ター
ビンセンサ２２のいずれかが故障していた場合には、そ
のセンサからの車速データは使わず、電制スロットル１
９，エンジン１１、トルクコンバータ１２、変速機１
３、電制ブレーキ２６、電制ステアリング２７の制御を
行う。電制ブレーキ２６、電制ステアリング２７は、装
備しなくてもよい。

【００１７】このように、車速の検出手段を２重系以上
にすることにより車速センサ２３が故障しても、タービ
ンセンサ２２、車速センサ２４、２５の車速を用いて信
頼性の高い駆動力制御が行える。また、レーダ２１等の
車間距離検出手段を付加すれば、追従走行が可能とな
り、追従走行時に車速センサ２３が故障してもタービン
センサ２２、車速センサ２４、２５の車速を用いて追従
走行を持続できるので、信頼性の高い走行が出来る。

【００１８】図２は、本実施形態の自動車１０の駆動力
コントリロールユニット２０内の制御概念である走行制
御装置１の理論的構成を示した制御ブロック図である。
該走行制御装置１は、前記各センサの検出信号に基づい
て、第１自車速度検出手段２と第２自車速度検出手段４
とで自車速度である車速を算出し、診断手段７で各々の
自車速度検出手段２，４が故障していないかを診断し、
その結果を報知手段８へ出力し、報知手段８を介して前
記液晶モニタ等のディスプレイ２８やスピーカー２９で
故障状態を報知する。

【００１９】また、前記診断手段７は、診断結果を選択
手段９へ出力し、該選択手段９は、その結果に応じて車
速を選択し、前記診断手段７からの診断結果と選択手段
９で選択された車速を用いて駆動力制御手段３で、自車
両の駆動機構を制御する。本実施形態は、前記のように
車速の検出手段を２重系以上にすることにより第前記セ
ンサを含む第１自車速度検出手段２が故障しても第２自
車速度検出手段４の車速を用い信頼性の高い駆動力制御
が行える。また、図示を省略した車間距離検出手段を付
加すれば追従走行が可能となり、追従走行時に第１自車
速度検出手段２が故障しても第２自車速度検出手段４の
車速を用い追従走行を持続できるので信頼性の高い走行
が出来る。

【００２０】図３は、本実施形態の走行制御装置の駆動
力制御のフローチャートである。ステップ３１で変速機
１３の出力軸回転数から車速ＶＳＰ１を求め、ステップ
３２でトルクコンバータ１２のタービン回転数から車速
ＶＳＰ２を求める。タービン回転数から車速ＶＳＰ２を
求める場合は、該車速ＶＳＰ２に切り替わる直前の変速
位置を知って置く必要があるので、前記車速ＶＳＰ１を
求める車速センサが故障と判定された場合には、変速位
置を記憶して置く。更にステップ３３で駆動輪軸１５の
回転数から車速ＶＳＰ３を求め、ステップ３４で被駆動
輪軸１７の回転数から車速ＶＳＰ４を求める。ステップ
３５で車速が正常か否かを診断し、ステップ３６でその
診断結果を出力する。

【００２１】更に、ステップ３７で診断結果に基づき、
正常な車速を選択し、駆動力制御を行う。車速の診断
は、車速の変化率等を用いて故障判定する。また、車速
センサの故障診断は、一つには、該車速センサからの車
速信号が零となり、エンジンの回転数あるいはエンジン
の吸気管負圧が予め設定された基準値より高い場合に故
障と判定するものであり、二つには、車速信号が減少
し、減少直前の初速Ｖｏと減少途中の現車速Ｖとを求め
ると共に、予め複数にゾーン分けされた減速判定レベル
の内、前記初速Ｖｏに対応する減速判定レベルαｎを求
め、初速Ｖｏと現車速Ｖとの差が前記判定レベルαｎよ
り高い時に故障と判定する。

【００２２】このように車速の検出手段を２重系以上に
することによって、車速ＶＳＰ１が故障しても車速ＶＳ
Ｐ２、ＶＳＰ３、ＶＳＰ４を用い信頼性の高い駆動力制
御が行える。また、追従走行時に車速ＶＳＰ１が故障し
ても車速ＶＳＰ２，ＶＳＰ３，ＶＳＰ４を用い追従走行
を持続できるので、信頼性の高い走行制御が出来る。図
４は、車速のフェールセーフのタイムチャートを説明し
たものである。縦軸は車速であり、横軸は経過時間であ
る。車速ＶＳＰ１が時間ｔ１、車速ＶＳＰ２が時間ｔ
２、車速ＶＳＰ３が時間ｔ３，車速ＶＳＰ４が時間ｔ４
の時点でそれぞれ故障した場合、駆動力制御に用いる車
速は、時間ｔ１までは車速ＶＳＰ１で行い、時間ｔ１か
ら時間ｔ２までは車速ＶＳＰ２，時間ｔ２から時間ｔ３
までは車速ＶＳＰ３，時間ｔ３から時間ｔ４までは車速
ＶＳＰ４となる。時間ｔ４以降は、故障モードの制御と
なる。

【００２３】どのセンサの車速を制御に用いるかは自由
であるが、センサの仕様等で分解能、精度が高いものを
優先的に使う方が良い。このように自動車の車速の検出
手段を２重系以上にすることにより車速ＶＳＰ１の検出
手段が故障しても、他の検出手段の車速ＶＳＰ２，ＶＳ
Ｐ３，ＶＳＰ４を用いることで、信頼性の高い駆動力制
御が行える。

【００２４】また、追従走行制御時に車速ＶＳＰ１の検
出手段が故障しても、他の検出手段の車速ＶＳＰ２，Ｖ
ＳＰ３，ＶＳＰ４を用いて追従走行制御を持続できるの
で、信頼性の高い走行制御が行える。図５は、本実施形
態の走行制御装置の変速制御のフローチャートを示した
ものである。ステップ４１で、前記車速センサ２３、２
４、２５、及び前記タービンセンサ２２が全て故障か否
か判定し、全て故障していなければ、ステップ４２で正
常な車速を用いて変速制御を行う。また全て故障なら
ば、ステップ４３で、故障直前の変速比に固定する制御
を行う。

【００２５】図６は、本実施形態の変速制御と従来方式
の変速制御とを比較したタイムチャートを示したもので
あり、縦軸は、変速比，横軸は経過時間である。時間ｔ
４の時点で、車速センサ２３、２４、２５、タービンセ
ンサ２２が全て故障した場合、従来方式では、決まった
変速比、例えば３速へ移行し、その変速比固定で走行す
る。一方、本実施形態は、故障直前の変速比を保持し走
行する。このようにすることによって、故障モードに切
り替わる時に、シフトダウンが起こらないことから車両
に急なエンジンブレーキがかからないので、自車両が追
突されるのを予防できる。

【００２６】図７は、本発明の他の実施形態の走行制御
装置の変速制御のフローチャートを示したものである。
前記実施形態と相違する点は、ステップ５３の所定変速
比へ徐々に変速制御することである。まず、ステップ５
１で複数の車速センサ２３、２４、２５、及びタービン
センサ２２が全て故障か否か判定し、全て故障していな
ければ、ステップ５２で、正常な車速を用いて変速制御
を行う。全て故障ならば、ステップ５３で所定の変速比
へ徐々に変速するように制御する。

【００２７】図８は、前記他の実施形態の走行制御装置
の変速制御と従来方式の変速制御とを比較したタイムチ
ャートを示したものであり、縦軸は変速比，横軸は経過
時間である。時間ｔ４の時点で複数の車速センサ及びタ
ービンセンサが全て故障した場合に、従来方式では時間
ｔ５で決まった変速比、例えば３速へ移行し、その変速
比固定で走行するが、本実施形態では、故障直前の変速
比から徐々に変速制御し、時間ｔ６で所定の変速比へ移
行して、その変速比に固定する走行制御を行う。このよ
うにすることによって、故障モードに切り替わる時に、
シフトダウンに基づく車両の急なエンジンブレーキがか
からないので、自車が追突されるのを予防できる。以
上、本発明の二つの実施形態について説明したが、本発
明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲
で、設計において種々の変更ができるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の自動車の走行制御装置は、車速の検出手段を２重系
以上にし、該２重系以上から検出した各車速を診断して
選択採用制御するようにしたので、信頼性の高い駆動力
制御が行えると共に、前記選択採用制御としたので、追
従走行時においても信頼性の高い走行ができる。また、
車速センサ，タービンセンサが全て故障した場合の故障
モードに切り替わる時に、故障直前の変速比を保持する
か、もしくは、故障直前の変速比から徐々に変速制御し
て所定の変速比へ移行するようにしたので、そのシフト
ダウンによる急なエンジンブレーキがかからず、追突さ
れるのを予防できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の走行制御装置の一実施形態を装備した
自動車の概念構成図。

【図２】図１の自動車の走行制御装置の制御ブロック
図。

【図３】図１の自動車の走行制御装置の駆動力制御のフ
ローチャート。

【図４】図１の自動車の走行制御装置の車速のフェイル
セイフのタイムチャート。

【図５】図１の自動車の走行制御装置の変速制御のフロ
ーチャート。

【図６】図５の自動車の走行制御装置の変速制御と従来
方式とを比較したタイムチャート。

【図７】本発明の他の実施形態の走行制御装置の変速制
御のフローチャート

【図８】図７の自動車の走行制御装置の変速制御と従来
方式とを比較したタイムチャート。

【符号の説明】

１…走行制御装置、２…第１自車速度検出手段、３…駆
動力制御手段、４…第２自車速度検出手段、７…診断手
段、８…報知手段、９…選択手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 59/44 Ｆ１６Ｈ 59/44 61/12 61/12 Ｇ０１Ｐ 3/42 Ｇ０１Ｐ 3/42 Ｋ (72)発明者 箕輪 利通 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 越智 辰哉 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 金子 悟 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 浅野 誠二 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一自車速度検出手段、第二自車速度検
   出手段、及び、前記各検出手段の検出信号に基づいて駆
   動機構を制御する駆動力制御手段を備えた自動車の走行
   制御装置であって、 該走行制御装置は、前記第一自車速度検出手段と前記第
   二自車速度検出手段とが故障しているか否かを診断する
   診断手段と、前記診断に応じて自車両速度を選択する選
   択手段とを備え、前記第一自車速度検出手段と前記第二
   自車速度検出手段のいずれかが故障した場合、前記選択
   手段で正常な自車速度を選択し、正常な自車両速度に基
   づいて前記駆動力制御手段によって自車両の駆動機構を
   制御することを特徴とした自動車の走行制御装置。
2. 【請求項２】 前記第一自車速度検出手段が、変速機の
   出力軸回転数より自車速度を検出するものであり、前記
   第二自車速度検出手段が、トルクコンバータのタービン
   回転数より自車速度を検出する手段、駆動輪の駆動輪軸
   回転数より自車速度を検出する手段、及び、被駆動輪の
   被駆動輪軸回転数より自車速度を検出する手段の少なく
   とも一つを備えていることを特徴とする請求項１に記載
   の自動車の走行制御装置。
3. 【請求項３】 前記第一自車速度検出手段が、故障して
   いない場合は、該第一自車速度検出手段の検出信号に基
   づいて前記駆動力制御手段が前記駆動機構を制御するこ
   とを特徴とする請求項２に記載の自動車の走行制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記走行制御装置が車間距離検出手段を
   備え、前記駆動力制御手段が前記車間距離検出手段によ
   り検出される追従する目標車両との車間距離を設定値に
   保った状態で走行するように自車両の駆動機構を制御す
   る追従走行機能を備え、追従走行時に、正常な自車両速
   度に基づき前記駆動力制御手段で自車両の駆動機構を制
   御して追従走行を持続することを特徴とした請求項１乃
   至３のいずれか一項に記載の自動車の走行制御装置。
5. 【請求項５】 追従走行時に、前記第一自車速度検出手
   段と前記第二自車速度検出手段とのすべてが故障した場
   合に、故障直前の変速比を保持することを特徴とした請
   求項４に記載の自動車の走行制御装置。
6. 【請求項６】 追従走行時に、前記第一自車速度検出手
   段と前記第２自車速度検出手段とのすべてが故障した場
   合に、通常時の変速時間より長い時間をかけて所定の変
   速比へ変速することを特徴とした請求項４に記載の自動
   車の走行制御装置。
7. 【請求項７】 前記第一自車速度検出手段が故障して、
   前記タービン回転数より自車速度を検出する手段に基づ
   き車速を選択する時、前記故障した時の変速機の変速位
   置を記憶することを特徴とする請求項４に記載の自動車
   の走行制御装置。