JP4033942B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スロットルあるいはブレーキを制御するための車両用走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両停車時にブレーキを補助する装置（特開平８−４８２２０号公報）、あるいは車間距離が一定に維持されるように自車の走行状態を制御することにより、先行車に追従した発進、停止、走行を行う走行制御装置など、運転者の運転操作低減を目的とした種々の走行制御装置が開発されている。
このような走行制御装置においては、例えば道路が車両で混雑している場合でも、前方注意の負担が軽減されたり、自動的にエンジンの出力トルクやブレーキ制御が行われるため、運転者は発進操作や停止操作を何度も繰り返す煩雑さから開放されたりする。
【０００３】
図１０は例えば実開平３−６８１２６号公報に示された従来の車両用追従走行制御装置の構成を示すブロック図であり、この車両用追従走行制御装置はコンピュータ１１を備えており、このコンピュータ１１はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，バス，入力インタフェース，出力インタフェース等から構成されている。入力インタフェースには、前方車両と自車両との車間距離を検出する車間距離センサ１２，自車両の速度を検出する車速センサ１３が接続されている。そしてこの追従走行制御装置は、常には作動せず、運転者から追従走行指令が発せられている間に限って作動するようになっていて、その指令を発するためにＯＦＦからＯＮに操作される追従走行スイッチ１４も入力インタフェースに接続されている。
【０００４】
また、追従走行制御装置は、常には、前方車両との車間距離が長くなっても自車両を発進させない発進禁止状態にあり、運転者から発進許可指令が発せられたときに、前方車両との車間距離が長くなれば自車両を発進させる発進許可状態へ移行するようになっていて、その指令を発するためにＯＦＦからＯＮに操作される発進許可スイッチ１５も入力インタフェースに接続されている。
【０００５】
一方、出力インタフェースには、自車両の４つの車輪の各々のブレーキを制御するブレーキアクチュエータ１６，エンジンの吸気マニホールドに設けられたスロットルバルブを制御するスロットルアクチュエータ１７，オートマチックトランスミッションの変速を制御するバルブを制御するトランスミッションアクチュエータ１８等が接続されている。
【０００６】
また、ＲＯＭには、図１１にフローチャートで表す追従走行制御ルーチンを始め、各種の制御ルーチンが記憶されている。ＲＯＭにはまた、図１２にグラフで表す車間距離と目標車速との関係を規定する関数も記憶されている。
【０００７】
以下、図１１および図１２に基づいて、追従走行制御が行なわれる様子を説明する。
電源投入後、図１１のルーチンが一定時間毎に実行される。まず、ステップＳ１（以下、単にＳ１で表す。他のステップについても同じ）において、追従走行スイッチ１４（通常はＯＦＦ）がＯＮに操作されているか否かが判定される。そうでなければ判定の結果がＮＯとなり、本ルーチンの一回の実行が終了する。
【０００８】
これに対して、追従走行スイッチ１４がＯＮに操作されていれば、Ｓ１の判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ２において、車間距離センサ１２の検出結果に基づいて現在の車間距離が計測される。その後、Ｓ３において、その現在の車間距離に対応する目標車速がＲＯＭに記憶されている関数を用いて計算され、Ｓ４において、車速センサ１３の検出結果に基づいて現在の車速が計測される。
【０００９】
Ｓ５において、車速が０であるか否か、すなわち自車両が停止状態にあるか否かが判定される。現在自車両が停止状態にあると仮定すれば、Ｓ５の判定結果がＹＥＳとなり、Ｓ６において発進許可スイッチ１５（通常はＯＦＦ）がＯＮに操作されているか否かが判定される。現在はそうでないと仮定すれば、判定結果がＮＯとなって、本ルーチンの一回の実行が終了する。したがって、前方車両が発進したために車間距離が図１２に示す３ｍより長くなっても、自車両は依然として停止状態に保たれる。発進許可スイッチ１５がＯＮに操作されない限り、目標車速が０より大きく設定されても、自車両が発進することはないのである。
【００１０】
一方、発進許可スイッチ１５がＯＮに操作されたためにＳ６の判定結果がＹＥＳとなった場合には、Ｓ７において、目標車速と現在車速との差と、現在の車間距離とに基づいて自車両の目標加減速度が計算され、Ｓ８において、その目標加減速度が実現するのに適した状態でブレーキアクチュエータ１６，スロットルアクチュエータ１７およびトランスミッションアクチュエータ１８が制御される。ブレーキが解除されるとともに駆動輪の駆動トルクが増加させられることにより、自車両の発進が開始されるのである。
【００１１】
その後、Ｓ１〜Ｓ８の実行が何回も繰り返されるうちに現在車速が０より大きくなってＳ５の判定結果がＮＯとなれば、Ｓ９において、発進許可スイッチ１５がＯＦＦに復元される。したがって、自車両の次回の発進時（自車両の停止中に前方車両が発進してその前方車両との車間距離が３ｍより長くなったために自車両の目標車速が０より大きくなった時）には、必ず発進禁止状態にあり、その発進時に、発進許可スイッチ１５がＯＮに操作されたときに発進許可状態へ移行する。
【００１２】
車速センサ１３は、走行状態制御手段の一要素としても制御状態変更手段の一要素としても機能しており、制御状態変更手段においては自車両が停止状態にあることを検出する停止状態検出手段として利用されている。
【００１３】
なお、前記においては、発進許可スイッチ１５がＯＮに操作されても自車両が発進したならば自動的にＯＦＦに復元されるようになって、常には発進禁止状態にあって、一時的に発進許可状態へ移行するようになっている。発進禁止状態へ復帰させるための操作をし忘れたために発進が行なわれることはないようになっているのである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用走行制御装置は以上のように構成されているので、前方車との追従走行、あるいは停車時ブレーキ保持を行う場合、自動ブレーキ制御時に、運転者のアクセル操作を行なう場合、あるいは前方車への追従のため加速する場合、ホイールシリンダのブレーキ圧力が抜ける前にスロットルを開くと、引っ掛かり感、あるいは飛び出し感が発生する。
また、上り坂などで停車した場合、運転者のアクセル操作をする場合、あるいは前方車へ追従するためにブレーキ圧を抜く場合に、後退してしまうという問題点があった。
【００１５】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、自動ブレーキ中からのスロットル制御で引っ掛かり感、飛び出し感等をなくすと共に、上り坂での停車中からのスロットル制御による車両の後進を防ぐことができる車両用走行制御装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る車両用走行制御装置は、エンジンの出力を制御するスロットルアクチュエータと、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、道路勾配を検出する勾配検出手段と、スロットルアクチュエータを制御するとともに、自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段によって運転者のアクセル操作を検出してから自動ブレーキを解除しスロットルアクチュエータを開方向へ制御する場合は、勾配検出手段により検出した勾配値により、スロットル制御開始タイミングを変更する制御装置とを備えたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
図１は実施の形態１による車両用走行制御装置の構成を示すブロック図であり、車両の走行速度に応じた周波数の車速パルスを発生する車速センサ１、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段２、前方車との車間距離を検出する車間距離検出手段３が設けられており、それぞれの検出手段から発せられる検出信号は制御装置４に供給される。そしてこの制御装置４は、車速センサ１とアクセル操作検出手段２と車間距離検出手段３から現在の車両状態を演算し、自動ブレーキが必要な場合は、ブレーキアクチュエータ５を駆動して自動ブレーキをかけ、スロットル制御が必要な場合は、スロットルアクチュエータ６を制御して走行制御を行う。
ここで車両状態とは、前方車との安全車間距離、あるいは停車判定、運転者のアクセル操作等の状態をいう。
【００１８】
図２は、自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出した場合、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算した場合、スロットル制御開始タイミングを所定時間遅らせる動作について説明するためのグラフである。
図において、Ａは運転者のアクセル操作によってアクセル操作検出手段２に検出された信号、あるいは前方車に追従するために演算された目標スロットル開度を示す線図、Ｂは制御装置４により駆動されたスロットルアクチュエータ６のスロットル開度を示す線図、Ｃはその時のホイールシリンダ圧力の値を示す線図である。
【００１９】
次に動作について説明する。自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出してから、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算してから、自動ブレーキを解除して、ホイールシリンダ圧力が抜けるまで時間がかかる。そこで、所定時間経過後、アクセル操作に適合するように、あるいは追従するための目標スロットル開度に適合するように、スロットル制御を行う。スロットル開度目標値は、所定時間前のアクセル操作に適合する目標スロットル開度であり、あるいは追従するために演算されたスロットル開度に適合する目標スロットル開度となる。
【００２０】
上記においては、自動ブレーキ制御時に加速する場合について説明したが、スロットルアクチュエータ６を開方向へ制御する場合は、いかなる条件下でも常にスロットル制御開始タイミングを所定時間遅らせてもよい。また、上記においては、前方車に追従する走行制御装置について述べているが、車間距離検出手段を用いない自動ブレーキシステムについても同様の動作を行なうことができる。
【００２１】
実施の形態２．
上記実施の形態１においては、スロットル制御開始タイミングを所定時間遅らせる場合について説明したが、自動ブレーキ制御中に、運転者のアクセル操作を検出した場合、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算した場合、スロットル開度の変化率を制限する動作を行なってもよい。
図３は実施の形態２によるスロットル動作を説明するためのグラフであり、図において、Ｄは運転者のアクセル操作によって、アクセル操作検出手段２に検出された信号、あるいは前方車に追従するために演算された目標スロットル開度を示す線図、Ｅは制御装置４により駆動されたスロットルアクチュエータ６のスロットル開度を示す線図、Ｆはその時のホイールシリンダ圧力の値を示す線図である。
【００２２】
次に動作について説明する。自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出してから、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算してから、自動ブレーキを解除して、ホイールシリンダ圧力が抜けるまで時間がかかる。そこで、運転者のアクセル操作の変化量に対して、あるいは追従するための目標スロットル開度の変化量に対して、制限量θを設けて、制限量以上にはスロットル開度を開かないようにスロットル制御を行う。
【００２３】
上記においては、自動ブレーキ制御時に加速する場合について説明したが、スロットルアクチュエータ６を開方向へ制御する場合は、いかなる条件下でも常にスロットル開度の変化量に対して制限をかけてもよい。また上記においては、前方車に追従する走行制御装置について述べているが、車間距離検出手段を用いない自動ブレーキシステムについても同様の動作を行なうことができる。
【００２４】
実施の形態３．
上記実施の形態１及び２においては、スロットル制御開始タイミングを所定時間遅らせる場合、及びスロットル開度の変化率を制限する場合について説明したが、自動ブレーキ制御中に、運転者のアクセル操作を検出した場合、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算した場合、アクセル操作量あるいは目標のスロットル開度に対してフィルタをかけた値に対して、スロットルアクチュエータ６を制御する動作を行なってもよい。
図４は実施の形態３によるスロットル動作を説明するためのグラフであり、図において、Ｇは運転車のアクセル操作によって、アクセル操作検出手段２に検出された信号、あるいは前方車に追従するために演算された目標スロットル開度を示す線図、Ｈは制御装置４により駆動されたスロットルアクチュエータ６のスロットル開度を示す線図、Ｉはその時のホイールシリンダ圧力の値を示す線図である。
【００２５】
次に動作について説明する。自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出してから、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算してから、自動ブレーキを解除して、ホイールシリンダ圧力が抜けるまで時間がかかる。そこで、運転者のアクセル操作に対して、あるいは追従するための目標スロットル開度に対してフィルタをかけたものを目標スロットル開度として、スロットル制御を行う。
例えば、下記のような１次フィルタをかけてもよい。
【００２６】
θ（ｎ）＝（１−Ｋ）×θ（ｎ−１）＋Ｋ×Ａ（ｎ）
θ（ｎ）：目標スロットル開度 例えば０〜９０゜
Ａ（ｎ）：運転者によるアクセル踏み込み量、あるいは前方車に追従する
ために演算された目標開度 例えば０〜９０゜
θ（ｎ）を上記関係式で求めることにより、人間のアクセル操作量に対して１次フィルタをかけたものが目標とするスロットル開度となるのである。
【００２７】
上記においては、自動ブレーキ制御時に加速する場合について説明したが、スロットルアクチュエータ６を開方向へ制御する場合は、いかなる条件下でも常にアクセル操作量あるいは目標のスロットル開度に対してフィルタをかけてもよい。また、上記においては、前方車に追従する走行制御装置について述べているが、車間距離検出手段を用いない自動ブレーキシステムについても同様の動作を行なうことができる。
【００２８】
実施の形態４．
図５は実施の形態４による車両用走行制御装置の構成を示すブロック図であり、車両の走行速度に応じた周波数の車速パルスを発生する車速センサ１、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段２、前方車との車間距離を検出する車間距離検出手段３、ブレーキ圧力を計測するホイールシリンダ圧力検出手段７が設けられ、それぞれの検出手段から発せられる検出信号は制御装置４に供給される。制御装置４は、車速センサ１とアクセル検出手段２と車間距離検出手段３から車両状態を演算し、自動ブレーキが必要な場合は、ブレーキアクチュエータ５を駆動して自動ブレーキをかけ、スロットル制御が必要な場合は、スロットルアクチュエータ６を制御して走行制御を行う。
【００２９】
図６は、自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出した場合、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算した場合、ホイールシリンダ圧力が所定値以下になった時を、スロットルアクチュエータ６の制御開始タイミングとする動作について説明するためのグラフである。
図において、Ｊは運転者のアクセル操作によって、アクセル操作検出手段２に検出された信号、あるいは前方車に追従するために演算された目標スロットル開度を示す線図、Ｋは制御装置４により駆動されたスロットルアクチュエータ６のスロットル開度を示す線図、Ｌはその時のホイールシリンダ圧力の値を示す線図である。
【００３０】
次に動作について説明する。自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出してから、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算してから、自動ブレーキを解除して、ホイールシリンダ圧力が抜けるまで時間がかかる。そこで運転者のアクセル操作に対して、あるいは前方車に追従するための目標スロットル開度に対して、ホイールシリンダ圧力検出手段７によって検出されたホイールシリンダ圧力が所定値以下になった後に、スロットルアクチュエータ６によるスロットル制御を開始する。スロットル開度目標値は、所定時間前のアクセル操作に適合する目標スロットル開度であり、あるいは追従するために演算されたスロットル開度に適合する目標スロットル開度となる。
【００３１】
上記においては、自動ブレーキ制御時に加速する場合について説明したが、スロットルアクチュエータ６を開方向へ制御する場合は、いかなる条件下でも常にホイールシリンダ圧力を検出して、所定値以下になったときにスロットルを制御してもよい。また、上記においては、前方車に追従する走行制御装置について述べているが、車間距離検出手段を用いない自動ブレーキシステムについても同様の動作を行なうことができる。
【００３２】
実施の形態５．
図７は実施の形態５による車両用走行制御装置の構成を示すブロック図であり、車両の走行速度に応じた周波数の車速パルスを発生する車速センサ１、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段２、前方車との車間距離を検出する車間距離検出手段３、道路勾配を検出する勾配検出手段８が設けられ、それぞれの検出手段から発せられる検出信号は制御装置４に供給される。制御装置４は、車速センサ１とアクセル検出手段２と車間距離検出手段３から車両状態を演算し、自動ブレーキが必要な場合は、ブレーキアクチュエータ５を駆動して自動ブレーキをかけ、スロットル制御が必要な場合は、スロットルアクチュエータ６を制御して走行制御を行う。
【００３３】
本実施形態においては、自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出した場合、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算した場合、勾配検出手段８によって検出した勾配により、スロットルアクチュエータ６による制御開始タイミングを変更するものである。
【００３４】
図８は、自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出した場合、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算した場合、勾配検出手段８によって検出した勾配が上り坂であるときのスロットルアクチュエータ６の制御開始タイミングを示すためのグラフである。
図において、Ｍは運転者のアクセル操作によって、アクセル操作検出手段２に検出された信号、あるいは前方車に追従するために演算された目標スロットル開度を示す線図、Ｎは制御装置４により駆動されたスロットルアクチュエータ６のスロットル開度を示す線図、Ｏはその時のホイールシリンダ圧力の値を示す線図である。
【００３５】
次に動作について説明する。自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出してから、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算してから、自動ブレーキを解除して、ホイールシリンダ圧力が抜けるまで時間がかかる。そこで運転者のアクセル操作に対して、あるいは前方車に追従するための目標スロットル開度に対して、所定時間経過後、スロットル制御を開始する。そして、勾配検出手段８によって検出した勾配が上り坂の場合、上記所定時間を短くすることにより、上り坂での停車中からのスロットル制御による車の後進を防ぐことができる。ここにおいて、勾配検出手段８によって検出した勾配度が大きい場合は、上記所定時間を更に短くし、勾配度が小さい場合は、上記所定時間を勾配が大きい場合に比べて長くすることも可能である。
【００３６】
図９は、自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出した場合、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算した場合、勾配検出手段８によって検出した勾配が下り坂であるときのスロットルアクチュエータ６の制御開始タイミングを示すためのグラフである。
図において、Ｐは運転者のアクセル操作によって、アクセル操作検出手段２に検出された信号、あるいは前方車に追従するために演算された目標スロットル開度を示す線図、Ｑは制御装置４により駆動されたスロットルアクチュエータ６のスロットル開度を示す線図、Ｒはその時のホイールシリンダ圧力の値を示す線図である。
【００３７】
次に動作について説明する。自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段２によって運転者のアクセル操作を検出してから、あるいは前方車に追従するために目標とするスロットル開度を演算してから、自動ブレーキを解除して、ホイールシリンダ圧力が抜けるまで時間がかかる。そこで運転者のアクセル操作に対して、あるいは前方車に追従するための目標スロットル開度に対して、所定時間経過後、スロットル制御を開始する。そして、勾配検出手段８によって検出した勾配が下り坂の場合、上記所定時間を上り坂の場合に比べて長くする。
【００３８】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る車両用走行制御装置によれば、エンジンの出力を制御するスロットルアクチュエータと、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、道路勾配を検出する勾配検出手段と、スロットルアクチュエータを制御するとともに、自動ブレーキ制御中に、アクセル操作検出手段によって運転者のアクセル操作を検出してから自動ブレーキを解除しスロットルアクチュエータを開方向へ制御する場合は、勾配検出手段により検出した勾配値により、スロットル制御開始タイミングを変更する制御装置とを備えたので、上り坂での停車中からのスロットル制御による車両の後進を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による車両用走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による車両用走行制御装置の動作を説明するためのグラフである。
【図３】 この発明の実施の形態２による車両用走行制御装置の動作を説明するためのグラフである。
【図４】 この発明の実施の形態３による車両用走行制御装置の動作を説明するためのグラフである。
【図５】 この発明の実施の形態４による車両用走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施の形態４による車両用走行制御装置の動作を説明するためのグラフである。
【図７】 この発明の実施の形態５による車両用走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態５による車両用走行制御装置の動作を説明するためのグラフである。
【図９】 この発明の実施の形態５による車両用走行制御装置の動作を説明するためのグラフである。
【図１０】 従来の車両用追従走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】 従来の車両用追従走行制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】 従来の車両用追従走行制御装置における車間距離と目標車速との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２ アクセル操作検出手段、４ 制御装置、６ スロットルアクチュエータ、
７ ホイールシリンダ圧力検出手段、８ 勾配検出手段。

Claims (1)

1. エンジンの出力を制御するスロットルアクチュエータと、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、道路勾配を検出する勾配検出手段と、上記スロットルアクチュエータを制御するとともに、自動ブレーキ制御中に、上記アクセル操作検出手段によって運転者のアクセル操作を検出してから自動ブレーキを解除し上記スロットルアクチュエータを開方向へ制御する場合は、上記勾配検出手段により検出した勾配値により、スロットル制御開始タイミングを変更する制御装置とを備えたことを特徴とする車両用走行制御装置。

Images