JP6412324B2 - Cruise control equipment - Google Patents
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Description
本発明は、クルーズコントロールでの走行中に登坂路走行等で走行抵抗が増加した場合であっても、自動変速機の入力軸回転数の上昇を抑制して、運転者に与える不快感を軽減するクルーズコントロール装置に関する。 The present invention reduces the uncomfortable feeling given to the driver by suppressing the increase of the input shaft rotation speed of the automatic transmission even when the traveling resistance increases due to traveling on an uphill road while traveling under cruise control. The present invention relates to a cruise control device.
一般に、この種のクルーズコントロール装置では、運転者の設定した車速(セット車速)と自車両の速度との差(速度差)に応じてエンジンの目標トルク及び、自動変速機の入力軸の目標回転数を設定し、これによりエンジン出力、及び自動変速機の変速比を制御することで、自車両の速度(自車速)がセット車速に基づいて設定した目標車速に収束するように制御している。 Generally, in this type of cruise control device, the target torque of the engine and the target rotation of the input shaft of the automatic transmission are determined according to the difference (speed difference) between the vehicle speed set by the driver (set vehicle speed) and the speed of the host vehicle. By controlling the engine output and the gear ratio of the automatic transmission, the vehicle speed (vehicle speed) is controlled to converge to the target vehicle speed set based on the set vehicle speed. .
又、クルーズコントロールによる走行中に、登坂路のような走行負荷の大きい路面にさしかかり、車速が低下すると、クルーズコントロール装置では、自車速を直ちに目標車速に到達させるべく、エンジン制御ではスロットル弁開度を大きくしてエンジン出力を増加させ、一方、変速制御では変速比をダウンシフトさせてトルクアップを図り、これにより加速させることで自車速の落ち込みを防止するようにしている。 In addition, when the vehicle is running under cruise control, when it reaches a road surface with a large traveling load such as an uphill road and the vehicle speed decreases, the cruise control device uses the throttle valve opening in engine control so that the host vehicle speed can immediately reach the target vehicle speed. Is increased to increase the engine output, while in the shift control, the gear ratio is downshifted to increase the torque, thereby accelerating the vehicle to prevent the vehicle speed from dropping.
この場合、排気量が比較的大きなエンジンを搭載する車両(以下、「高排気量車」と称する)では、走行抵抗が増加してもスロットル弁の開度を開き、エンジントルクを増大させることで、自動変速機の変速比を大きくシフトダウさせることなく自車速を目標車速へ比較的容易に収束させることができる。 In this case, in a vehicle equipped with an engine with a relatively large displacement (hereinafter referred to as a “high displacement vehicle”), even if the running resistance increases, the throttle valve opening is opened to increase the engine torque. The vehicle speed can be converged relatively easily to the target vehicle speed without greatly shifting down the gear ratio of the automatic transmission.
これに対し、低排気量のエンジンを搭載する車両(以下「低排気量車」と称する)が、登坂路走行において高排気量エンジンを搭載する車両と同等の加速度を得ようとした場合、当然、エンジン回転数を上昇させると共に変速比を大きくダウンシフトさせる必要がある。しかし、このような急加速は、振動、騒音が増大し、乗り心地が悪化するため、不快感を覚える運転者も多い。 On the other hand, when a vehicle equipped with a low displacement engine (hereinafter referred to as a “low displacement vehicle”) tries to obtain acceleration equivalent to that of a vehicle equipped with a high displacement engine on an uphill road, It is necessary to increase the engine speed and downshift the gear ratio. However, such a rapid acceleration increases vibration and noise and deteriorates the ride comfort, so many drivers feel uncomfortable.
この対策として、例えば、特許文献1(特開2010−209983号公報)に開示されているように、走行抵抗が所定しきい値を超えた場合はエンジン回転数の上昇を抑制し、自動変速機の変速比のダウンシフト量を抑制すれば、運転者に不快感を与えないようにすることが可能となる。 As a countermeasure, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-209983), when the running resistance exceeds a predetermined threshold, an increase in engine speed is suppressed, and an automatic transmission is achieved. If the downshift amount of the gear ratio is suppressed, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable.
ところで、クルーズコントロール装置では、ある時定数を有して自車速を目標車速に追従させることで、走行に伴う車両の振動等により車速センサ等から取り込まれるノイズを除去し、なめらかな制御性を得ることができるようにしている。そのため、上述した文献に開示されているように、走行抵抗が所定しきい値を越えた場合、一律にエンジン回転数の上昇を抑制してしまうと、車速が増加せず、逆に加速不足感を運転者に与えてしまう不都合が生じる。 By the way, the cruise control device has a certain time constant so that its own vehicle speed follows the target vehicle speed, thereby removing noise taken from the vehicle speed sensor or the like due to vehicle vibration or the like during traveling, and obtaining smooth controllability. To be able to. Therefore, as disclosed in the above-mentioned document, when the running resistance exceeds a predetermined threshold value, if the increase in the engine speed is uniformly suppressed, the vehicle speed does not increase, and conversely, there is a feeling of insufficient acceleration. Inconvenience to the driver.
本発明は、上記事情に鑑み、クルーズコントロールによる走行中に走行抵抗が増加した場合であっても、自動変速機入力軸の回転数が急激に増加して運転者に不快感を与えることがないばかりか、運転者に加速不足感を与えることもなく、良好な乗り心地を得ることのできるクルーズコントロール装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention does not cause discomfort to the driver due to a sudden increase in the number of rotations of the input shaft of the automatic transmission even when the traveling resistance increases during traveling by cruise control. In addition, an object of the present invention is to provide a cruise control device that can obtain a good ride comfort without giving the driver a feeling of insufficient acceleration.
本発明は、先行車の速度と自車両の速度との相対速度或いはセット車速に基づいて目標車速を設定する目標車速演算手段と、前記目標車速と前記自車両の速度とに基づいて該自車両の速度を該目標車速に収束させる目標加速度を設定する目標加速度演算手段と、前記目標加速度に基づいてエンジン制御手段を制御する目標トルクを設定する目標トルク演算手段と、前記目標加速度と前記自車両の車速とに基づいて目標馬力を設定する目標馬力演算手段と、前記目標トルクと前記目標馬力とに基づいて自動変速機の入力軸の回転数を制御する目標回転数を設定する目標回転数演算手段とを備えるクルーズコントロール装置において、前記目標加速度を制限するゲインを設定するゲイン演算手段を有し、前記ゲイン演算手段は、前記目標車速と前記自車両の速度とに基づいてゲイン算出用目標馬力を設定するゲイン算出用目標馬力演算手段と、前記ゲイン算出用目標馬力と前記自車両の速度とから、等車速線に沿って設定されているゲイン算出用目標回転数マップに基づいてゲイン算出用目標回転数を設定するゲイン算出用目標回転数演算手段と、前記ゲイン算出用目標回転数に基づき、前記目標加速度に付与する回転数ゲインを設定する回転数ゲイン演算手段とを備える。 The present invention provides a target vehicle speed calculation means for setting a target vehicle speed based on a relative speed or a set vehicle speed between the speed of the preceding vehicle and the speed of the host vehicle, and the host vehicle based on the target vehicle speed and the speed of the host vehicle. Target acceleration calculating means for setting a target acceleration for converging the speed of the vehicle to the target vehicle speed, target torque calculating means for setting a target torque for controlling engine control means based on the target acceleration , the target acceleration and the host vehicle Target horsepower calculating means for setting the target horsepower based on the vehicle speed of the vehicle, and target speed calculation for setting the target rotational speed for controlling the rotational speed of the input shaft of the automatic transmission based on the target torque and the target horsepower A cruise control apparatus comprising gain calculating means for setting a gain for limiting the target acceleration, wherein the gain calculating means The gain calculation target horsepower calculating means for setting the target horsepower for gain calculation based on the speed of the host vehicle, and the target horsepower for gain calculation and the speed of the host vehicle are set along an equal vehicle speed line. A target rotational speed calculation unit for gain calculation that sets a target rotational speed for gain calculation based on a target rotational speed map for gain calculation, and a rotational speed gain that is applied to the target acceleration is set based on the target rotational speed for gain calculation. Rotational speed gain calculating means.
本発明によれば、目標車速と自車両の速度とに基づいて設定したゲイン算出用目標馬力と自車両の速度とから等車速線に基づいて設定されているゲイン算出用目標回転数マップを参照して、ゲイン算出用目標回転数を設定し、このゲイン算出用目標回転数に基づき回転数ゲインを設定し、この回転数ゲインを、クルーズコントロールによる走行の際に設定される目標加速度に付与したので、クルーズコントロールによる走行中に走行抵抗が増加した場合であっても、目標加速度に基づいて設定されるエンジン回転数が急激に増加せず、運転者に不快感与えることがなくなる。又、目標加速度にゲイン回転数を付与しているだけであるため、自動変速機入力軸の目標回転数が一律に抑制されることがなく、そのため、運転者に加速不足感を与えることがなく、良好な乗り心地を得ることができる。 According to the present invention, the gain calculation target horsepower set based on the target vehicle speed and the speed of the own vehicle and the speed of the own vehicle are referred to the gain calculation target rotational speed map set based on the equal vehicle speed line. Then, the target rotational speed for gain calculation is set, the rotational speed gain is set based on the target rotational speed for gain calculation, and this rotational speed gain is applied to the target acceleration set when traveling by cruise control. As a result, even when the running resistance increases during running by cruise control, the engine speed set based on the target acceleration does not increase rapidly, and the driver does not feel uncomfortable. Further, since the target acceleration is only by applying a gain speed without target rotational speed of the automatic transmission input shaft is suppressed uniformly, therefore, without giving an insufficient acceleration feeling to the driver , You can get a good ride.
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図1の符号1は自車両に搭載されているエンジンで、このエンジン1の出力側に、トルクコンバータ2、自動変速機の一例である無段変速機(CVT)3からなる自動変速装置4が連設されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
エンジン1からの出力は、トルクコンバータ2の流体或いは、このトルクコンバータ2に設けられているロックアップクラッチ2aを介してCVT3に伝達され、このCVT3で所定の変速比に変速された後、この駆動力が出力軸5から後輪或いは前輪等の駆動輪側へ伝達される。
The output from the
又、エンジン1の吸気ポート(図示せず)に連通する吸気通路6の中途にスロットル弁7が介装されている。このスロットル弁7は、ステッピングモータ等からなるスロットルモータ8に連設されており、このスロットルモータ8が後述するエンジン制御部23からの駆動信号で駆動されて弁開度が制御される。
A
又、CVT3にコントロールバルブユニット3aが併設されている。このコントロールバルブユニット3aは、CVT3に内装されている変速機構を変速動作させるものであり、後述するCVT制御部24からの変速信号(油圧信号)に従い、CVT3のプライマリプーリとセカンダリプーリとに印加する油圧を調圧して、所望の変速比を得るようにする。尚、CVT3の変速機構としては、ベルト式、チェーン式、トロイダル式等、種々のものが知られているが、本実施形態では、プライマリプーリとセカンダリプーリとを有するベルト式或いはチェーン式の変速機構を、その一例に掲げて説明する。
A
又、符号21は、車両の走行状態を制御する電子制御ユニット(ECU)であり、周知のCPU、ROM、RAM等を備えたマイクロコンピュータを主体に構成されている。このECU21には、クルーズコントロール(以下、「クルコン」と略称する)時の走行状態を制御する機能として、クルコン手段としてのオートクルコン部22、エンジン制御手段としてのエンジン制御部23、変速制御手段としてのCVT制御部24が備えられている。
このオートクルコン部22には、クルコン操作スイッチ26、先行車情報検出部27、車速検出部28、CVT変速比検出部29が接続されている。クルコン操作スイッチ26はステアリングハンドル付近に配設されており、クルコンON/OFFスイッチ及び車速設定スイッチを備えている。又、先行車情報検出部27は、先行車情報として、先行車の速度と自車両の速度(自車速)Vとの相対速度Vm、及び車間距離Lmを検出するものである。すなわち、この先行車情報検出部27は、ステレオカメラや単眼カメラ、或いはミリ波レーダや赤外線レーザレーダ等の前方認識装置を有し、この前方認識装置から得られた自車両前方の情報に基づき、自車両の直前を走行する先行車を認識し、この先行車と自車両との車間距離Lmを求め、更に、この車間距離Lmの時間的変化から自車両との相対速度Vmを求める。
The auto
又、車速検出部28は、前後左右の各輪にそれぞれ設けられている車輪速センサで検出した車輪速の平均値から自車速Vを検出する。尚、この自車速Vは周知の車速センサで検出するようにしても良い。
Further, the vehicle
更に、CVT変速比検出部29は、CVT3に設けられているプライマリプーリを軸支するプライマリ軸とセカンダリプーリを軸支するセカンダリ軸とに配設されているプライマリ回転数センサとセカンダリ回転数センサで検出したプライマリ軸の回転数(以下、「プライマリ回転数」と称する)Npとセカンダリ軸の回転数Nsとの比からCVT3の変速比ε(=Ns/Np)を算出する。
Further, the CVT gear
そして、オートクルコン部22は、これらの入力されたパラメータに基づき、エンジンの目標トルクTTq、及びCVT3の入力軸であるプライマリ軸の目標回転数TNpを求める。
The auto
エンジン制御部23は、オートクルコン部22で求めた目標トルクTTqに基づき目標スロットル開度Tθαを設定し、この目標スロットル開度Tθαに基づきスロットルモータ8を駆動させて、スロットル弁7の開度が目標スロットル開度Tθαに収束するようにフィードバック制御する。一方、CVT制御部24は、プライマリプーリとセカンダリプーリとの巻き掛け径を、反比例に可変設定して、変速比εを制御し、プライマリ回転数がオートクルコン部22で求めた目標回転数TNpとなるようにフィードバック制御する。
The
上述したパラメータに基づいて目標トルクTTqと目標回転数TNpとを求めるオートクルコン部22の機能構成を、図2、図3に示す。このオートクルコン部22は、図2に示す目標制御値演算部22Aと、図3に示すゲイン演算手段としてのゲイン演算部22Bとを備えている。
2 and 3 show the functional configuration of the auto
目標制御値演算部22Aは、目標車速演算手段としての目標車速演算部31、目標加速度演算手段としての目標加速度演算部32、実加速度演算部33、目標駆動力演算部34、目標トルク演算手段としての目標トルク演算部35、目標トルクフィルタ処理部36、目標馬力演算部37、目標回転数演算手段としての目標回転数演算部38、目標回転数フィルタ処理部39を有している。尚、目標トルクフィルタ処理部36、及び目標回転数フィルタ処理部39が、本発明の第1フィルタ処理手段に対応している。
The target
一方、ゲイン演算部22Bは、目標加速度演算部32で設定される目標加速度Taを制限するゲインGNを設定するものであり、ゲイン算出用目標車速演算部41、ゲイン算出用目標加速度演算部42、ゲイン算出用目標駆動力演算部43、ゲイン算出用目標馬力演算手段としてのゲイン算出用目標馬力演算部44、ゲイン算出用目標回転数演算手段としてのゲイン算出用目標回転数演算部45、ゲイン算出用目標回転数フィルタ処理部46、回転数ゲイン演算手段としての回転数ゲイン演算部47を備えている。尚、ゲイン算出用目標回転数フィルタ処理部46が、本発明の第2フィルタ処理手段に対応している。
On the other hand, the
次に、オートクルコン部22を構成する目標制御値演算部22A、及びゲイン演算部22Bで実行される演算処理について説明する。
Next, calculation processing executed by the target control
運転者が自車両を運転している際に、ステアリングハンドル付近に配設されているクルコン操作スイッチ26をONすると、自車両の走行状態がオートクルーズモードとなり、目標制御値演算部22Aの目標車速演算部31は、予め設定されているセット車速Vs、或いは新たに設定したセット車速Vsを読込み、これを目標車速Tvとして設定する。又、その際、先行車情報検出部27の先行車情報を読込み、先行車が補足されている場合、その先行車に対する相対速度Vm、及び車間距離Lmを読込み、先行車の速度が自車速Vよりも遅い場合、車間距離Lmが予め設定されている目標車間距離に達するまでセット車速Vsを維持し、目標車間距離に達した場合、相対速度Vmが0となる目標車速Tvを設定する。
When the driver is driving the host vehicle, if the
目標加速度演算部32は、自車速Vを目標車速Tvに収束させるための目標加速度Taを設定するもので、目標車速Tvと自車速Vと後述する回転数ゲインGNとを読み込み、目標加速度Taと自車速Vとの速度差ΔVを時間微分し、更に、その値に回転数ゲインGNを乗算して目標加速度Taを求める。又、実加速度演算部33は自車速Vの時間微分から実加速度aを算出する。尚、目標加速度演算部32で読込む回転数ゲインGNは、図3に示すゲイン演算部22Bで設定されるが、後述するように、この回転数ゲインGNは所定目標回転数以下では100[%]に設定されるものであるため、ここでは、便宜的にG=100[%]として説明し、ゲイン演算部22Bで実行される処理の詳細は後述する。
The target
目標駆動力演算部34は、駆動力フィードフォワード成分F_Ffと駆動力フィードバック成分F_Fbとを求め、両成分F_Ff,F_Fbを加算して目標駆動力TFを求める。すなわち、駆動力フィードフォワード成分F_Ffは目標加速度Taと車両重量とに基づき、
F_Ff=Ta・車両重量+走行抵抗…(1)
から求める。この車両重量は予め設定されている車両固有の固定値である。走行抵抗は、空気抵抗、転がり抵抗、勾配抵抗、加速抵抗の総和であり、空気抵抗や転がり抵抗は、車両諸元やシミュレーション等に基づいて予め求めることができる。又、勾配抵抗は、
勾配抵抗=車両重量・sinθ…(2)
から求めることができる。尚、θは路面勾配であり、傾斜センサや前後Gセンサ等の出力置に基づいて設定する。
The target driving
F_Ff = Ta / vehicle weight + running resistance (1)
Ask from. This vehicle weight is a preset fixed value unique to the vehicle. The running resistance is the sum of air resistance, rolling resistance, gradient resistance, and acceleration resistance, and the air resistance and rolling resistance can be obtained in advance based on vehicle specifications, simulation, and the like. Also, the gradient resistance is
Gradient resistance = vehicle weight / sin θ (2)
Can be obtained from Note that θ is a road surface gradient, and is set based on an output device such as an inclination sensor or a longitudinal G sensor.
又、加速抵抗は実加速度aに基づき、
加速抵抗=(a/g)・(車両重量+Δw)…(3)
から求めることができる。ここで、gは重力加速度、Δwは駆動機構の回転部分の等価慣性重量である。従って、重力加速度、車両重量、及び等価慣性重量を固定値とした場合、加速抵抗は実加速度aに基づいて求めることができる。
The acceleration resistance is based on the actual acceleration a,
Acceleration resistance = (a / g) · (vehicle weight + Δw) (3)
Can be obtained from Here, g is a gravitational acceleration, and Δw is an equivalent inertia weight of the rotating portion of the drive mechanism. Therefore, when the gravitational acceleration, the vehicle weight, and the equivalent inertia weight are fixed values, the acceleration resistance can be obtained based on the actual acceleration a.
一方、駆動力フィードバック成分F_Fbは、目標加速度Taと実加速度aとの差分からPID制御等により求め、これにより、実加速度aが目標加速度Taに収束するような駆動力フィードバック成分F_Fbを設定する。 On the other hand, the driving force feedback component F_Fb is obtained by the PID control or the like from the difference between the target acceleration Ta and the actual acceleration a, thereby setting the driving force feedback component F_Fb so that the actual acceleration a converges to the target acceleration Ta.
そして、この両成分F_Ff,F_Fbを加算して目標駆動力TFを求める。この目標駆動力TFは、目標トルク演算部35と目標馬力演算部37とで読込まれる。
Then, the two components F_Ff and F_Fb are added to obtain the target driving force TF. This target driving force TF is read by the
目標トルク演算部35では、目標駆動力TFとCVT変速比εとを読み込み、次式から目標トルクTTqを算出する。
The
TTq=TF・rd/(ε・i・ηt)…(4)
ここで、rdは駆動輪のタイヤ有効半径、iは終減速比、ηtは動力伝達効率である。したがって、これらを固定値と考えれば、目標駆動力TFを変速εで除算することで、目標トルクTTqを求めることができる。
TTq = TF · rd / (ε · i · ηt) (4)
Here, rd is the tire effective radius of the drive wheel, i is the final reduction ratio, and ηt is the power transmission efficiency. Therefore, if these are considered as fixed values, the target torque TTq can be obtained by dividing the target driving force TF by the shift ε.
この目標トルクTTqは、目標トルクフィルタ処理部36において、第1時定数Tiの伝達関数によりフィルタ処理され、
TTq←TTq/(1+Ti・s)…(5)
エンジン制御部23へ出力される。この第1時定数Tiは、走行に伴う車両の振動等により各種センサ類から取り込まれるノイズを除去し、なめらかな制御性を得るために設定されているもので、比較的遅い応答特性に設定されている。尚、sはラプラス演算子である。
This target torque TTq is filtered by the target torque
TTq ← TTq / (1 + Ti · s) (5)
It is output to the
すると、エンジン制御部23では、入力された目標トルクTTqと、図示しないエンジン回転数センサで検出したエンジン回転数とに基づき、演算式、或いはマップ参照によりスロットル弁7の開度を設定し、対応する駆動信号をスロットルモータ8へ出力して、スロットル弁7を所定に開弁させる。
Then, the
一方、目標馬力演算部37では、目標駆動力TFに自車速Vを乗算して、目標馬力TPsを求める(TPs=TF・V)。この目標馬力TPsは目標回転数演算部38で読込まれる。
On the other hand, the
目標回転数演算部38では、目標トルク演算部35で求めた目標トルクTTqと目標馬力TPsとに基づき、CVT3のプライマリ回転数を設定する目標回転数TNpを、図4に示す目標回転数マップを参照して設定する。尚、ロックアップ時はエンジン回転数とプライマリ回転数とがほぼ同一となるため、目標回転数TNpは、エンジンの目標回転数とほぼ同一となる。
The target rotational
又、馬力は、
馬力=回転数・トルク
で表されるため、図4に示す目標回転数マップには目標馬力TPs毎に目標トルクTTqと目標回転数TNpとの関係が設定されている。従って、この目標回転数TNpは演算式から求めるようにしても良い。
The horsepower is
Since horsepower = revolution speed / torque, the relationship between the target torque TTq and the target rotation speed TNp is set for each target horsepower TPs in the target rotation speed map shown in FIG. Therefore, the target rotational speed TNp may be obtained from an arithmetic expression.
この目標回転数TNpは、目標回転数フィルタ処理部39において、第1時定数Tiの伝達関数によりフィルタ処理され、
TNp←TNp/(1+Ti・s)…(6)
CVT制御部24へ出力される。
This target rotational speed TNp is filtered by the target rotational speed
TNp ← TNp / (1 + Ti · s) (6)
The data is output to the
すると、CVT制御部24では、入力された目標回転数TNpと自車速Vとに基づき、目標変速比を求め、現在の変速比が目標変速比に到達するように、所定タイミングでダウンシフト、或いはアップシフトによる変速制御を行う。
Then, the
ところで、上述した目標制御値演算部22Aでは、目標加速度演算部32で設定する目標加速度Taを、目標車速Tvと自車速Vとの差分に応じて設定し、この目標加速度Taに実際の加速度aを到達させるべく、ある時定数でエンジン制御、及びCVT変速制御を行う。その際、実加速度aを目標加速度Taに到達させるためには、勾配抵抗、車両重量、及び加速度によって必要とする目標駆動力TFが変化する。
By the way, in the target control
そのため、例えば、低排気量車がオートクルーズモードで走行中、図7(c)の時間t0に示すように、登坂路に差し掛かると、登坂初期の段階では、勾配抵抗の増加により車速が一時的に落ち込み、目標車速Tvと自車速Vとの速度差ΔVが大きくなるため、目標加速度Taも大きくなる。 Therefore, for example, when a low displacement vehicle is traveling in the auto-cruise mode, as shown at time t0 in FIG. 7 (c), when approaching the uphill road, the vehicle speed temporarily increases due to the increase in gradient resistance at the initial stage of uphill. Since the speed difference ΔV between the target vehicle speed Tv and the host vehicle speed V increases, the target acceleration Ta also increases.
すると、オートクルコン部22では、目標トルクTTq、及び目標回転数TNpを増加させて、加速度aをある時定数で目標加速度Taに到達させる制御が行われる。低排気量車のエンジン出力は高排気量車よりも低いため、高排気量車と同等の駆動力を得ようとした場合、エンジン回転数を大きく上昇させ、且つ変速比を大きくダウンシフトさせる必要がある。その結果、加速度は満足されても、エンジン回転数が高回転となるため、運転者に不快感を与えてしまうことになる。
Then, the auto
本実施形態では、勾配抵抗が増加してもエンジン回転数の必要以上の増加を抑制すべく、ゲイン演算部22Bにおいて目標加速度Taを抑制する回転数ゲインGNを設定し、勾配抵抗を含む走行抵抗が増加した場合のエンジン回転数の上昇を抑制するようにしている。
In this embodiment, even if the gradient resistance increases, a rotation speed gain GN that suppresses the target acceleration Ta is set in the
すなわち、このゲイン演算部22Bでは、先ず、ゲイン算出用目標車速演算部41で、セット車速Vsと、先行車情報検出部27の先行車情報とを読込み、先行車が補足されている場合は、その先行車に対する相対速度Vm、及び車間距離Lmを求める。そして、先行車の速度が自車速Vよりも遅いと判定した場合、車間距離Lmが予め設定されている目標車間距離に達するまでセット車速Vsを維持し、目標車間距離に達した場合、相対速度Vmが0となるゲイン算出用目標車速TGvを設定する。一方、先行車が補足されていない場合は、セット車速Vsでゲイン算出用目標車速TGvを設定する。
That is, in the
ゲイン算出用目標加速度演算部42は、ゲイン算出用目標車速TGvと自車速Vとを読込み、ゲイン算出用目標加速度TGaと自車速Vとの速度差ΔVを時間微分してゲイン算出用目標加速度TGaを求める。又、ゲイン算出用目標駆動力演算部43は、目標加速度Taと車両重量、及び走行抵抗に基づきゲイン算出用目標駆動力TGFを、
TGF=TGa・車両重量+走行抵抗…(7)
から算出する。尚、走行抵抗 は、前述した(1)式で説明した通りである。
The gain calculation target
TGF = TGa / vehicle weight + running resistance (7)
Calculate from The running resistance is as described in the above equation (1).
このゲイン算出用目標駆動力TGFは、ゲイン算出用目標馬力演算部44で読込まれる。ゲイン算出用目標馬力演算部44では、ゲイン算出用目標駆動力TGFに自車速Vを乗算して、ゲイン算出用目標馬力TGPsを求める(TGPs=TGF・V)。
The gain calculating target driving force TGF is read by the gain calculating target
ゲイン算出用目標回転数演算部45では、ゲイン算出用目標馬力TGPsと自車速Vとに基づきゲイン算出用目標回転数マップを参照して、ゲイン算出用目標回転数TGNpを設定する。図5にゲイン算出用目標回転数マップを示す。このゲイン算出用目標回転数マップは等車速線に沿って設定されており、従って、ゲイン算出用目標馬力TGPsと自車速Vによりゲイン算出用目標回転数TGNpが一律に求められる。
The gain calculation target rotation
このゲイン算出用目標回転数TGNpは、ゲイン算出用目標回転数フィルタ処理部46において、第2時定数Tjの伝達関数によりフィルタ処理され、
TGNp←TGNp/(1+Tj・s)
回転数ゲイン演算部47へ出力される。尚、この第2時定数Tjは、最小限のノイズを除去する程度の0に近い、速い応答特性に設定されている。従って、このゲイン算出用目標回転数TGNpは、ほぼ実時間において検出したパラメータに基づいて設定されることになる。
The target rotation speed TGNp for gain calculation is filtered by the target rotation speed
TGNp ← TGNp / (1 + Tj · s)
It is output to the rotational speed
回転数ゲイン演算部47では、ゲイン算出用目標回転数TGNpに基づき回転数ゲインマップを参照して、回転数ゲインGNを設定する。図6に回転数ゲインマップを示す。同図に示すように、回転数ゲインGNは、ゲイン算出用目標回転数TGNpが設定低回転数NLo以下では100[%]に設定され、設定高回転数NHi以上で最小ゲインGLに設定されており、その間がある二次曲線で連続的に変化されている。この回転数ゲインGNは、登坂路走行等において走行抵抗が増加した場合のエンジン回転数が過回転気味になることを抑制するものであり、設定低回転数NLoは回転数ゲインGNを100[%]としても、プライマリ回転数(ロックアップ時は、=エンジン回転数)が過回転気味にならない回転数の上限を予め実験などから求めて設定されている。
The rotational speed
又、設定高回転数NHiはゲイン算出用目標回転数TGNpで設定する回転数ゲインGNの最低値を設定したものであり、設定低回転数NLo〜設定高回転数NHiの間は、プライマリ回転数(ロックアップ時は、=エンジン回転数)の上昇に伴い過回転気味とならないように制限する回転数ゲインGNが実験やシミュレーション等に基づいて設定されている。 The set high rotational speed NHi is a value set with the minimum value of the rotational speed gain GN set by the target rotation speed TGNp for gain calculation. The primary rotational speed is between the set low rotational speed NLo and the set high rotational speed NHi. A rotational speed gain GN is set based on experiments, simulations, or the like to limit the engine so that it does not appear to overspeed as the engine speed increases (when the engine is locked up).
そして、この回転数ゲインGNが、上述した目標制御値演算部22Aの目標加速度演算部32に出力される。目標加速度演算部32は、目標加速度Taと自車速Vとの速度差ΔVに基づいて求めた加速度Ta’に回転数ゲインGNを乗算して目標加速度Taを求める(Ta←Ta’・GN)。
The rotation speed gain GN is output to the target
その結果、ゲイン算出用目標回転数TGNpが設定低回転数NLoよりも高い場合(TGNp>NLo)、回転数ゲインGNは100[%]未満となるため、目標駆動力演算部34で求める目標駆動力TFが抑えられ、従って、目標トルク演算部35で求める目標トルクTTqと目標馬力演算部37で求める目標馬力TPsが抑えられる。その結果、目標トルク演算部35において、目標トルクTTqと目標馬力TPsとに基づいて求める目標回転数TNpの上昇が抑制される。そのため、CVT制御部24で制御されるプライマリ回転数Npの上昇が抑制され、従って、ロックアップ時においてはエンジン回転数の上昇が抑制される。
As a result, when the target rotational speed TGNp for gain calculation is higher than the set low rotational speed NLo (TGNp> NLo), the rotational speed gain GN is less than 100 [%], so that the target driving calculated by the target driving
ところで、上述したように、目標制御値演算部22Aで算出される目標トルクTTqと目標回転数TNpは、フィルタ処理部36,39において比較的遅い応答特性の第1時定数Tiの伝達関数によりフィルタ処理されているため、オートクルーズモードで登坂路等、走行抵抗が増加する走行路を走行する際には、プライマリ回転数がやや遅れて上昇する。一方、ゲイン演算部22Bで設定される回転数ゲインGNは、速い応答特性の第2時定数Tjの伝達関数によりフィルタ処理されているため、ほぼ実時間で設定したゲイン算出用目標回転数TGNpに対応する回転数ゲインGNが設定される。
As described above, the target torque TTq and the target rotational speed TNp calculated by the target control
一方、目標加速度演算部32に入力されるパラメータはほぼ実時間のものであり、これが回転数ゲインGNでいち早く制限されるため、エンジン制御部23へ出力される目標トルクTTq、及びCVT制御部24へ出力される目標回転数TNpは、登坂路走行等により走行抵抗が増加した場合であっても、プライマリ軸の回転数の上昇を抑制することができる。
On the other hand, the parameters input to the target
すなわち、目標加速度Taを回転数ゲインGNで制限しない場合、オートクルーズモードで走行中の低排気量車が、登坂路に差し掛かり、図7に破線で示すように走行抵抗の増加により車速Vが一時的に低下すると(時間t0)、この車速Vをセット車速Vsに戻すために目標加速度Taが増加され、従って、プライマリ回転数Npのピークが、同図(b)のNp3に示すように過回転気味となり(時間t1)、乗り心地が悪化する。 That is, when the target acceleration Ta is not limited by the rotational speed gain GN, the low displacement vehicle running in the auto cruise mode reaches the uphill road, and the vehicle speed V temporarily increases due to the increase in running resistance as shown by the broken line in FIG. When the speed decreases (time t0), the target acceleration Ta is increased to return the vehicle speed V to the set vehicle speed Vs. Therefore, the peak of the primary rotational speed Np is excessively rotated as indicated by Np3 in FIG. The ride feels worse (time t1) and the ride quality deteriorates.
これに対し、本実施形態では、登坂路走行の際に、走行抵抗の増加をいち早く検知し、そのときのゲイン算出用目標馬力TGPsと自車速Vとに基づきゲイン算出用目標回転数TGNpを求め、このゲイン算出用目標回転数TGNpに基づいて回転数ゲインGNを設定し、これで目標加速度Taを制限するようにしたので、図7(b)に実線で示すように、加速度の上昇は抑制されるが、プライマリ回転数NpのピークがNp2に示す程度まで抑制される(時間t2)。その結果、登坂路走行等の走行抵抗が増加する運転領域において運転者に不快感を与えることがなく、良好な乗り心地を得ることができる。又、回転数ゲインGNにより加速度は抑制されるが、車速Vの上昇する傾きが小さくなっただけであり、適度な回転数の上昇で加速されるため、運転者に加速不足感を与えることもない。 On the other hand, in the present embodiment, when traveling on an uphill road, an increase in travel resistance is quickly detected, and a gain calculation target rotational speed TGNp is obtained based on the gain calculation target horsepower TGPs and the vehicle speed V at that time. Since the rotation speed gain GN is set based on the target rotation speed TGNp for gain calculation and the target acceleration Ta is limited by this, the increase in acceleration is suppressed as shown by the solid line in FIG. However, the peak of the primary rotational speed Np is suppressed to the extent indicated by Np2 (time t2). As a result, it is possible to obtain a good ride comfort without giving the driver unpleasant feeling in a driving region where traveling resistance increases such as traveling on an uphill road. Further, although the acceleration is suppressed by the rotational speed gain GN, only the inclination of the increase in the vehicle speed V is reduced, and the vehicle is accelerated by an appropriate increase in the rotational speed, which may give the driver a feeling of insufficient acceleration. Absent.
尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、高排気量車、或いはターボ過給機を搭載する車両であっても、燃費走行を重視するエコノミモードでの走行に際し、当該エコノミモードでオートクルーズモードを実行する場合、目標制御値演算部22Aが、ゲイン演算部22Bで設定した回転数ゲインを読込んで、目標加速度Taを回転数ゲインGNで制限するようにしても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, even in the case of a high displacement vehicle or a vehicle equipped with a turbocharger, when traveling in an economy mode that places importance on fuel efficiency, When the auto cruise mode is executed in the economy mode, the target control
1…エンジン、
3…無段変速機、
3a…コントロールバルブユニット、
4…自動変速装置、
7…スロットル弁、
8…スロットルモータ、
21…電子制御ユニット、
22…オートクルコン部、
22A…目標制御値演算部、
22B…ゲイン演算部、
23…エンジン制御部、
24…CVT制御部、
26…クルコン操作スイッチ、
27…先行車情報検出部、
28…車速検出部、
29…変速比検出部、
31…目標車速演算部、
32…目標加速度演算部、
33…実加速度演算部、
34…目標駆動力演算部、
35…目標トルク演算部、
36…目標トルクフィルタ処理部、
37…目標馬力演算部、
38…目標回転数演算部、
39…目標回転数フィルタ処理部、
41…ゲイン算出用目標車速演算部、
42…ゲイン算出用目標加速度演算部、
43…ゲイン算出用目標駆動力演算部、
44…ゲイン算出用目標馬力演算部、
45…ゲイン算出用目標回転数演算部、
46…ゲイン算出用目標回転数フィルタ処理部、
47…回転数ゲイン演算部、
a…実加速度、
GN…回転数ゲイン、
Lm…車間距離、
Ta…目標加速度、
TF…目標駆動力、
TGa…ゲイン算出用目標加速度、
TGF…ゲイン算出用目標駆動力、
TGNp…ゲイン算出用目標回転数、
TGPs…ゲイン算出用目標馬力、
TGv…ゲイン算出用目標車速、
Ti…第1時定数、
Tj…第2時定数、
TNp…目標回転数、
TPs…目標馬力、
TTq…目標トルク、
Tv…目標車速、
V…自車速、
Vm…相対速度、
Vs…セット車速、
ΔV…速度差、
ε…変速比
1 ... Engine,
3 ... continuously variable transmission,
3a ... Control valve unit,
4 ... Automatic transmission,
7 ... Throttle valve,
8 ... Throttle motor,
21 ... Electronic control unit ,
22 ... Auto cruise control part,
22A ... Target control value calculation unit,
22B ... Gain calculation section,
23. Engine control unit,
24 ... CVT control unit,
26 ... cruise control switch,
27. A preceding vehicle information detection unit,
28 ... Vehicle speed detection unit,
29 ... gear ratio detection unit,
31 ... Target vehicle speed calculation unit,
32 ... Target acceleration calculation part,
33 ... Actual acceleration calculation unit,
34 ... Target driving force calculation unit,
35 ... Target torque calculation section,
36 ... Target torque filter processing unit,
37 ... Target horsepower calculation unit,
38 ... target rotational speed calculation unit,
39: Target rotational speed filter processing unit,
41 ... Target vehicle speed calculation unit for gain calculation,
42 ... Target acceleration calculation unit for gain calculation,
43 ... Target driving force calculation unit for gain calculation,
44 ... Target horsepower calculation unit for gain calculation,
45 ... Target rotational speed calculation unit for gain calculation,
46 ... Target rotational speed filter processing unit for gain calculation,
47. Revolution gain calculation unit,
a ... Actual acceleration,
GN ... Rotational speed gain,
Lm ... inter-vehicle distance,
Ta: Target acceleration,
TF ... Target driving force,
TGa: Target acceleration for gain calculation,
TGF: Target driving force for gain calculation,
TGNp: Target rotational speed for gain calculation,
TGPs: Target horsepower for gain calculation,
TGv: Target vehicle speed for gain calculation,
Ti: first time constant,
Tj ... second time constant,
TNp: Target rotational speed,
TPs… Target horsepower,
TTq ... Target torque,
Tv ... Target vehicle speed,
V ... Vehicle speed,
Vm ... relative speed,
Vs ... set vehicle speed,
ΔV ... speed difference,
ε ... speed ratio
Claims (3)
前記目標車速と前記自車両の速度とに基づいて該自車両の速度を該目標車速に収束させる目標加速度を設定する目標加速度演算手段と、
前記目標加速度に基づいてエンジン制御手段を制御する目標トルクを設定する目標トルク演算手段と、
前記目標加速度と前記自車両の車速とに基づいて目標馬力を設定する目標馬力演算手段と、
前記目標トルクと前記目標馬力とに基づいて自動変速機の入力軸の回転数を制御する目標回転数を設定する目標回転数演算手段と
を備えるクルーズコントロール装置において、
前記目標加速度を制限するゲインを設定するゲイン演算手段を有し、
前記ゲイン演算手段は、
前記目標車速と前記自車両の速度とに基づいてゲイン算出用目標馬力を設定するゲイン算出用目標馬力演算手段と、
前記ゲイン算出用目標馬力と前記自車両の速度とから、等車速線に沿って設定されているゲイン算出用目標回転数マップに基づいてゲイン算出用目標回転数を設定するゲイン算出用目標回転数演算手段と、
前記ゲイン算出用目標回転数に基づき、前記目標加速度に付与する回転数ゲインを設定する回転数ゲイン演算手段と
を備えることを特徴とするクルーズコントロール装置。 Target vehicle speed calculation means for setting a target vehicle speed based on the relative speed of the speed of the preceding vehicle and the speed of the host vehicle or the set vehicle speed;
Target acceleration calculating means for setting a target acceleration for converging the speed of the host vehicle to the target vehicle speed based on the target vehicle speed and the speed of the host vehicle;
Target torque calculation means for setting a target torque for controlling the engine control means based on the target acceleration;
Target horsepower calculating means for setting a target horsepower based on the target acceleration and the vehicle speed of the host vehicle;
In a cruise control device comprising: a target rotational speed calculation means for setting a target rotational speed for controlling the rotational speed of the input shaft of the automatic transmission based on the target torque and the target horsepower ;
Gain calculating means for setting a gain for limiting the target acceleration;
The gain calculating means includes
Gain calculation target horsepower calculating means for setting a target horsepower for gain calculation based on the target vehicle speed and the speed of the host vehicle;
A target rotational speed for gain calculation that sets a target rotational speed for gain calculation based on a target rotational speed map for gain calculation that is set along a constant vehicle speed line from the target horsepower for gain calculation and the speed of the host vehicle Computing means;
A cruise control device comprising: a rotation speed gain calculating means for setting a rotation speed gain to be applied to the target acceleration based on the target rotation speed for gain calculation.
前記回転数ゲインを前記第1時定数よりも速い応答特性を有する第2時定数の伝達関数でフィルタ処理する第2フィルタ処理手段と
を有することを特徴とする請求項1記載のクルーズコントロール装置。 First filter processing means for filtering the target torque and the target rotational speed with a transfer function of a first time constant;
2. The cruise control device according to claim 1, further comprising second filter processing means for filtering the rotation speed gain with a transfer function having a second time constant having a response characteristic faster than the first time constant.
ことを特徴とする請求項2記載のクルーズコントロール装置。 The cruise control device according to claim 2, wherein the second time constant is set to a value close to zero.
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