説明

車両の走行制御装置及び車両の走行制御方法

【課題】制動条件の異なる2以上の制御モードを協調して車両を走行制御する際に、制御モードの切替を適切に行うことを可能とする。
【解決手段】互いに異なる制動条件で車両を制駆動制御する2以上の制御モードを協調制御して、走行状態に基づき採用する制御モードを切り替える車両の走行制御装置4である。走行路の勾配の状態に応じて、カーブ減速制御モードから一定速制御モードへの切替の閾値を変更する。具体的には、下り勾配であるほど、上記閾値を高くする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制動条件が異なる2以上の制御モードを協調制御する車両の走行制御装置及び車両の走行制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
2以上の制御モードを協調制御する技術としては、例えば特許文献1に記載の技術がある。この特許文献1に記載の車両の走行制御装置では、制御モードとして、一定速制御モード(オートクルーズ装置)と、カーブ減速制御モードとの2つの制御モードを有する。一定車速制御モードは、運転者が入力した設定車速に基づいて、車両が定速走行するように制駆動力を制御する。また、カーブ減速制御モードは、カーブ路を適切な速度で通過可能なように制動制御する。すなわち、前方がカーブ路もしくはカーブ路走行中という走行状態では、一定車速制御モードよりもカーブ減速制御モードの方が優先度が高くなる。
【0003】
そして、特許文献1に記載の技術は、設定車速Viでの定速走行制御中に、走行経路の前方にカーブ路を検出すると、そのカーブ路を的確に通過し得る最大速度である目標車速Vsを演算する。そして、現在の車速V0が目標車速Vs以上で減速が必要な場合には、カーブ路を的確に通過すべく、カーブ制動制御モードを採用して自動減速制御を行う。一方、減速が不要な場合には、設定車速Vi及び目標車速Vsをローセレクトしたものと、現在の車速V0との偏差を演算し、偏差ΔVが閾値値よりも小さければ速度維持を行い、また、偏差ΔVが閾値値よりも大きければ自動加速を行う。
【特許文献1】特開平7−125565号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一定速制御モード(オートクルーズ装置)とカーブ減速制御モードとは、制動条件が異なる。
すなわち、カーブ減速制御モードでは、確実にカーブ路を走行可能とするため、車速によっては大きな制動が必要である。このため、カーブ減速制御モードでは、例えば、エンジンブレーキと、ディスクブレーキ装置などによる摩擦制動とによって制動を行う。一方、一定速制御モードでは、大きな加減速が発生しないように、エンジンブレーキ程度の小さな制動となるように制動条件が設定してある。また、制御モードによって制動を行うか否かの目標車速などが異なる。
【0005】
しかしながら、従来技術では、協調制御している2つの制御モードの切替の際に、下り勾配路など、路面の勾配の状態によって、一定車速制御モードの制動条件では減速しきれない走行シーンを考慮していない。
すなわち、カーブ路を走行中及びカーブ路手前で制御を行う走行シーン(走行状態)において、カーブ路を的確に通過すべく、カーブ制動制御モードを採用したとする。続いて、カーブ路を的確に走行できるまで減速したと判定して、カーブ減速制御を終了する。カーブ減速制御を終了した際に、下り勾配の走行路である場合には、車両に加速が発生して車速が再び増加する。このとき、一定車速制御モードの制動条件では減速しきれないと、再びカーブ減速制御に移行する。また、一定車速制御モードで減速可能な場合であっても、減速制御の遅れなどから、カーブ減速制御モードへの切替条件を満足すると、再びカーブ減速制御モードへ切り替わる。
【0006】
特に、カーブ区間が長い走行シーンでは、このような制御モードの切替が複数回連続して発生し、協調制御する2つの制御モードの切替についてハンチング現象が発生してしまう。このことは車両の乗員に違和感を与える一因となる。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、制動条件の異なる2以上の制御モードを協調して車両を走行制御する際に、制御モードの切替を適切に行うことが可能な車両の走行制御装置及び車両の走行制御方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明は、互いに異なる制動条件で車両を制駆動制御する2以上の制御モードを協調制御して、走行状態に基づき採用する制御モードを切り替える車両の走行制御が対象である。そして、走行路の勾配の状態に応じて、現在採用している制御モードから他の制御モードへの切替条件の閾値を変更する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、2以上の制御モードを協調して車両を制御する際に、制御モードの切替を適切に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
(第1実施形態)
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、車両の走行制御のための制駆動制御する制御モードとして、一定速制御モードと、カーブ減速制御モードと、の2つの制御モードを協調制御する場合を例にあげて説明する。
一定車速制御モードは、運転者が設定した設定車速指令値Vsetに基づいて、車両が定速走行するように制駆動力を制御する。また、カーブ減速制御モードは、カーブ路を適切な速度で通過可能なように制動制御する。ここで、制動に着目すると、一定速制御モードでは、エンジンブレーキ程度の大きさの減速で減速制御を行う。これは、減速度が大きくなることによる運転者への違和感を極力抑えるためである。また、カーブ減速制御モードでは、エンジンブレーキと摩擦ブレーキによって行う。即ち、2つの制御モードは、制動時の最大減速度の設定が異なる。なお、制動条件の違いとしては、最大減速度だけでなく、制動を開始するタイミング(閾値など)などもある。
【0010】
(構成)
図1に、本実施形態のシステム構成を示す。
本実施形態の車両の走行制御装置4では、図1に示すように、ACCSW1と、車輪速センサ2と、ナビゲーション装置3と、走行制御装置4と、加減速するための制駆動手段10と、を備える。
ACCSW1は、運転者の操作によって一定車速制御のための設定車速を設定する信号を、走行制御装置4に出力する。
走行制御装置4は、自車速演算部5、一定速制御車速指令値設定部6、カーブ減速制御車速指令値設定部7、制御モード・目標車速演算部8、及び車速制御部9を備える。一定速制御車速指令値設定部6は、一定速制御車速指令値Vaccを設定する。カーブ減速制御車速指令値設定部7は、カーブ減速制御車速指令値を設定する。制御モード・目標車速演算部8は、制御モード・目標車速を演算する。車速制御部9は、制駆動手段10に車速制御のための指令を出力する。
【0011】
また、自車速演算部5は、車輪速センサ2からの信号に基づき自車速Vを演算する。例えば後輪駆動の車両の場合は、左右前輪の各車輪速Vw1、Vw2を取得し、下記(1)式のように、その平均値を自車速Vとして演算する。
V=(Vw1+Vw2)/2 ・・・(1)
そして、自車速演算部5は、演算した自車速Vを、一定速制御車速指令値設定部6、カーブ減速制御車速指令値設定部7、制御モード・目標車速演算部8、及び車速制御部9に出力する。
上記一定速制御車速指令値設定部6は、図2に示すように、車速設定部6A、及び一定速制御車速指令値演算部6Bを備える。
車速設定部6Aは、ACCSW1からの信号に基づき、運転者が設定した設定車速指令値Vsetを読み込み、その設定車速指令値Vsetを一定速制御車速指令値演算部6Bに出力する。
【0012】
一定速制御車速指令値演算部6Bは、上記設定車速指令値Vsetと、自車速演算部5から入力した自車速Vとに基づき、一定速制御車速指令値Vaccを演算する。一定速制御車速指令値演算部6Bは、演算した一定速制御車速指令値Vaccを、制御モード・目標車速演算部8に出力する。
上記カーブ減速制御車速指令値設定部7は、図3に示すように、前方道路情報処理部7A、各ノード点旋回車速演算部7B、各ノード点目標減速度演算部7C、及びカーブ減速制御車速指令値演算部7Dを備える。
【0013】
前方道路情報処理部7Aは、GPSを利用して自車位置を取得する。また、前方道路情報処理部7Aは、ナビゲーション装置3及び上記自車位置に基づき、地図情報データが持つ自車前方の各ノード点の座標、及び自車位置から各ノード点までの距離を読み込む。さらに、自車位置と各ノード点座標に基づいて、各ノード点の曲率半径を演算する。その演算した各ノード点の曲率半径を、各ノード点旋回車速演算部7B、およびカーブ減速制御車速指令値演算部7Dに出力する。また、各ノード点までの距離を、各ノード点目標減速度演算部7C、及びカーブ減速制御車速指令値演算部7Dに出力する。
【0014】
各ノード点旋回車速演算部7Bは、入力した各ノード点の曲率半径に基づいて、各ノード点における、所定の横加速度で旋回走行するための各ノード点旋回車速を演算する。演算した各ノード点旋回車速は、各ノード点目標減速度演算部7Cに出力する。
各ノード点目標減速度演算部7Cは、自車速演算部5から入力した自車速、前方道路情報処理部7Aから入力した各ノード点までの距離、および上記各ノード点旋回車速演算部7Bから入力した旋回車速に基づいて、各ノード点目標減速度を演算する。演算した各ノード点目標減速度は、カーブ減速制御車速指令値演算部7Dに出力する。
【0015】
カーブ減速制御車速指令値演算部7Dは、各ノード点目標減速度演算部7Cが演算した各ノード点目標減速度の中から、減速度が最大のノード点目標減速度を特定する。そして、その減速度が最大のノード点を、目標ノード点として選択する。さらに、前方道路情報処理部7Aから入力した各ノード点までの距離に基づいて、上記目標ノード点に到達したときに目標ノード点の旋回車速となるためのカーブ減速制御車速指令値Vcopを演算する。演算したカーブ減速制御車速指令値Vcopは、制御モード・目標車速演算部8へ出力する。
【0016】
また、制御モード・目標車速演算部8は、自車速演算部5から入力した自車速Vと、一定速制御車速指令値演算部6Bから入力した一定速制御車速指令値Vaccおよび設定車速指令値Vsetと、カーブ減速制御車速指令値演算部7Dから入力したカーブ減速制御車速指令値Vcopとに基づき、目標車速Vt(n)を演算する。演算した目標車速Vt(n)は、車速制御部9に出力する。
また、車速制御部9は、図4に示すように、車速サーボ演算部9A、ホイールトルク分配制御演算部9B、エンジントルクコントローラ9C、及びブレーキ液圧コントローラ9Dを備える。
【0017】
車速サーボ演算部9Aは、車両の走行制御を行う条件が成立した場合に、自車速Vが、上記制御モード・目標車速演算部8で演算した目標車速Vtとなるように、車両の駆動・減速制御を行う。すなわち、車速サーボ演算部9Aは、自車速を上記目標車速Vtとするための、目標減速度若しくは目標加速度(以下、目標加減速度と呼ぶ。)を演算する。演算した目標加減速度は、ホイールトルク分配制御演算部9Bに出力する。
ホイールトルク分配制御演算部9Bは、車速サーボ演算部9Aが演算した目標加減速度をエンジントルクとブレーキトルクとに分配する。そして、その分配に応じた駆動指令値・制動指令値を、それぞれエンジントルクコントローラ9C、及びブレーキ液圧コントローラ9Dに出力する。
【0018】
エンジントルクコントローラ9Cは、上記ホイールトルク分配制御演算部9Bから入力した駆動指令値に基づいて、制御指令値を演算し、スロットルなどのエンジントルクアクチュエータ10Aに出力する。
ブレーキ液圧コントローラ9Dは、上記ホイールトルク分配制御演算部9Bから入力した制動指令値に基づいて制御指令値を演算し、各輪のブレーキ液圧アクチュエータ10Bに出力する。
【0019】
次に、各制御モードに対応する処理及び切替の処理に関する部分について説明する。すなわち、上記一定速制御車速指令値設定部6、カーブ減速制御車速指令値設定部7、及び制御モード・目標車速演算部8の処理についてそれぞれ説明する。
一定速制御車速指令値設定部6の処理について、図5を参照しつつ説明する。一定速制御車速指令値設定部6の処理は、所定のサンプリング時間毎に処理を行う。
【0020】
まずステップS10にて、各センサからの各種データを読み込む。具体的にはACCSW1から車速設定フラグを読み込む。続いて、ステップS20で、自車速演算部5から自車速Vを入力する。
続いて、ステップS30において、設定車速指令値Vsetを設定する。即ち、ACCSW1からの信号に基づき運転者が設定した設定車速指令値Vsetを読み込む。例えば、ACCSW1で車速設定フラグがオンとなった時に対応する自車速を、設定車速指令値Vsetとして設定する。
【0021】
次に、ステップS40では、上記設定車速指令値Vsetと現在の自車速Vとから、一定速制御車速指令値Vaccを演算する。例えば、現在の自車速と設定車速指令値Vsetとの偏差が所定値以内であれば、現在の自車速Vを一定速制御車速指令値Vaccとする。そうでなければ、設定車速指令値Vsetが現在の自車速Vよりも高ければ、下記(2)式で設定し、設定車速指令値Vsetが現在の自車速Vよりも低い場合には下記(3)式で設定する。
δVは、エンジンブレーキでの制動相当で減速可能な車速偏差値である。
Vacc = V − δV ・・・(2)
Vacc = V + δV ・・・(3)
なお、上記設定車速指令値Vsetを、そのまま一定速制御車速指令値Vaccとしても良い。
そして、求めた一定速制御車速指令値Vaccを制御モード・目標車速演算部8に出力した後、処理を終了する。
【0022】
次に、カーブ減速制御車速指令値設定部7の処理について、図6を参照して説明する。
カーブ減速制御車速指令値設定部7の処理は、所定のサンプリング時間毎に行う。
まず、ステップS110において、自車速演算部5、及びナビゲーション装置3から各種データを読み込む。具体的には、自車速演算部5から自車速Vを入力する。また、ナビゲーション装置3から、自車両位置(X、Y)及び自車両前方のノード点情報(X(n)、Y(n)、L(n))を読み込む(n=1〜p:pは整数)。
ここで、X(n)、Y(n)は、各ノード点の座標である。また、L(n)は、自車両位置(X、Y)から各ノード点の位置(X(n)、Y(n))までの距離である。また、nをノード点番号する。各ノード点の関係は、ノード点番号の値が大きいノード点ほど、自車両から遠くの位置を表す。
【0023】
次に、ステップS120において、上記自車両前方のノード点情報に基づいて、各ノード点N(n)の曲率半径R(n)を演算する。ここで、曲率半径自体の演算方法としては、いくつかの方法がある。例えば、一般的に採用している、3点法に基づいて曲率半径を演算する。
次に、ステップS130において、各ノード点旋回車速V(n)を演算する。具体的には、下記(4)式によって、上記各ノード点の旋回曲率半径R(n)に基づき、各ノード点旋回車速V(n)を演算する。各各ノード点旋回車速V(n)は、所定の横加速度Ygで各ノード点を旋回する車速である。
V(n)= Yg×|R(n)| ・・・(4)
ここで、所定の横加速度Ygは例えば0.4Gとする。また、例えば運転者による設定横加速度でもよい。
上記(4)式によれば、曲率半径R(n)が大きくなると、各ノード点旋回車速V(n)も大きくなる。
【0024】
次に、ステップS140において、各ノード点目標減速度G(n)を演算する。具体的には、下記(5)式によって、上記自車速V、各ノード点までの距離L(n)、及び上記各ノード点旋回車速V(n)に基づいて、各ノード点における目標減速度G(n)を演算する。
G(n)=(V−V(n))/(2×L(n))
=(V−Yg×|R(n)|)/(2×L(n)) ・・・(5)
ここで、各ノード点目標減速度G(n)は、減速側を正とする。この各ノード点目標減速度G(n)は、自車速V、各ノード点旋回車速V(n)及び各ノード点までの距離L(n)から、演算できる値である。
【0025】
上記(5)式によれば、目標車速V(n)が小さいほど、曲率半径R(n)が小さいほど、或いは距離L(n)が小さいほど、各ノード点目標減速度G(n)は大きくなる。
次に、ステップS150において、目標ノード点を設定する。具体的には、上記各ノード点目標減速度G(n)に基づいて、上記ステップS110で得た複数のノード点の中から、制御の対象とする目標ノード点を選択する。例えば、各ノード点目標減速度G(n)が最大になるノード点を、目標ノード点として選択する。
ここで、目標ノード点のノード点番号をNとする。また、各ノード点に関するデータの(n)が(N)となっているものは、目標ノード点の情報を指すものとする。
【0026】
次に、ステップS160において、カーブ減速制御車速指令値Vcopを演算する。具体的には、下記(6)式によって、上記目標ノード点までの距離L(N)および旋回車速V(N)に基づき、カーブ減速制御車速指令値Vcopを演算する。このカーブ減速制御車速指令値Vcopは、自車両位置から、所定の減速度Gの減速で目標ノード点に到達した際に、旋回車速V(N)となるための車速指令値である。
Vcop = V(N)+2×G×L(N)・・・(6)
【0027】
上記所定の減速度Gは、例えば0、12Gとする。また、上記所定の減速度Gは、運転者が設定した設定減速度でもよい。
上記カーブ減速制御車速指令値Vcopは、目標ノード点の旋回車速V(N)、及び距離L(N)と、減速度Gより演算できる値である。すなわち、上記式(6)によれば、旋回車速V(N)が高いほど、距離L(N)が大きいほど、若しくは減速度Gが大きいほど、カーブ減速制御車速指令値Vcopは大きくなる。
次に、ステップS170において、上記カーブ減速制御車速指令値Vcopを制御モード・目標車速演算部8に出力した後に、処理を終了する。
【0028】
次に、上記制御モード・目標車速演算部8の処理について、図7を参照しつつ説明する。
上記制御モード・目標車速演算部8の処理は、所定のサンプリング時間毎に行う。
まず、ステップS210において、各種車速指令値を読み込む。具体的には、自車速演算部5から自車速を読み込む。また、一定速制御車速指令値設定部6から、一定速制御車速指令値Vaccおよび設定車速指令値Vsetを読み込む。また、カーブ減速制御車速指令値設定部7からカーブ減速制御車速指令値Vcopを読み込む。
【0029】
次に、ステップS220において、前回処理時の目標車速最終値Vt(i−1)に、一定速制御車速指令値Vaccを採用したか否かを判定する。
前回処理時の目標車速最終値Vt(i−1)に一定速制御車速指令値Vaccを採用した場合には、ステップS230へ移行する。一方、前回処理時の目標車速最終値Vt(i−1)に、一定速制御車速指令値Vaccを採用しなかった(カーブ減速制御車速指令値Vcopを採用した)場合には、ステップS260へ移行する。ここで、上記iは処理回数を表し、i−1は前回のサンプリング周期時の処理を示す。
【0030】
カーブ減速制御が非作動と判定してステップS230に移行すると、自車速Viが、カーブ減速制御車速指令値Vcopより大きいか否かを判定する。自車速Viがカーブ減速制御車速指令値Vcopより大きい場合には、ステップS240に移行する。一方、自車速Viがカーブ減速制御車速指令値Vcop以下の場合には、ステップS250に移行する。
ステップS240では、目標車速最終値Vt(i)をカーブ減速制御車速指令値VcopとしてステップS290に移行する。これによって、カーブ減衰制御モードに切り替わる。
また、ステップS250では、目標車速最終値Vt(i)を一定速制御車速指令値VaccとしてステップS290へ移行する。
【0031】
次に、カーブ減速制御が作動中と判定してステップS260に移行すると、自車速Vが設定車速指令値Vsetより大きいか否かを判定する。自車速Vが設定車速指令値Vsetより大きい場合は、ステップS270へ移行する。一方、自車速Vが設定車速指令値Vsetより大きくない場合は、ステップS230へ移行する。
次に、ステップS270においては、走行路の勾配推定値Agを演算し、ステップS280へ移行する。
【0032】
走行路の勾配推定値Agの演算について説明する。
勾配推定値Agは、勾配を検出するセンサよって推定する。
または、前回処理迄のステップS290の処理で出力した目標車速Vtに対する車両の挙動から、勾配推定値Ag推定する。例えば、目標車速Vtとするための加減速制御を行った際の目標減速度と実際の減速度との差分から、勾配推定値Ag推定する。ここで、目標減速度で通常収まるはずの減速が収まらなければ、走行路が下り勾配と分かる。
または、ナビゲーション装置3内の地図情報データから、走行路の勾配を推定しても良い。
次に、ステップS280では、上記演算した勾配推定値Agに基づき、目標車速最終値Vt(i)を設定し、ステップS290へ移行する。
ステップS290では、目標車速最終値Vt(i)を、目標車速Vtとして車速制御部9に出力した後に、処理を終了する。
【0033】
次に、上記ステップS280の処理の例(ステップS281〜ステップS285)について、図8を参照して説明する。
まず、ステップS281において、勾配推定値Agに基づき、その勾配によって車両に発生するであろう加速度である勾配加速度Asを算出して、ステップS282に移行する。
例えば、勾配推定値Agに対し所定のゲインを乗算することで勾配加速度Asを算出する。
次に、ステップS282では、カーブ減速制御車速指令値Vcopと自車速Vから、カーブ減速制御加減速度Acopを演算する。カーブ減速制御加減速度Acopは、カーブ減速制御における加減速度である。
【0034】
次に、ステップS284では、勾配加速度Asとカーブ減速制御加減速度Acopとを比較する。勾配加速度Asがカーブ減速制御加減速度Acopよりも大きい場合には、ステップS285に移行する。一方、勾配加速度Asがカーブ減速制御加減速度Acop以下の場合には、ステップS286に移行する。
ステップS285では、目標車速最終値Vt(n)をカーブ減速制御車速指令値Vcopとして、ステップS290に移行する。すなわち、カーブ減速制御を続行する。
【0035】
ステップS286では、目標車速最終値Vt(i)を一定速制御車速指令値Vaccとし、ステップS290へ移行する。すなわち、カーブ減速制御から一定速制御に切り替わる。
ここで、ステップS270は、勾配判定手段を構成する。ステップS284〜ステップS286は、切替条件変更手段を構成する。ステップS281は、勾配加速度推定手段を構成する。
【0036】
(動作例)
図9に、本実施形態の動作例における推移例を示す。この例は、降り坂路を走行してそのままカーブ路に突入する走行状態(走行シーン)を想定したものである。また、降り坂路を走行する前に、運転者がアクセルペダルを踏むことで車両が加速して、一定速制御の設定車速指令値Vsetよりも車速が高い状態となっていた場合の例である。
【0037】
また、下り坂路の勾配加速度Asが0.4としたものである。
そして、前方に減速が必要なカーブ路を検出すると、適切にカーブ路を通過可能とするために、一定車速制御モードからカーブ減速制御モードとなる。即ち、カーブに突入する前に、カーブ減速制御車速指令値Vcopを目標速度最終値Vt(n)に採用して、ブレーキ減速制御を行う。
これによって、カーブに突入する前に、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速する。
【0038】
続いて、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速したとして、一定車速モードに切り替えた場合には、図10のように、降り坂路によって発生する車両の加速によって再度、車速が上昇して、再び、カーブ制動制御モードに切り替わる。この場合、降り坂路の区画が長い程、この制御モードの切り替わりが繰り返し発生して制御モードの切替がハンチング状態となる。これは、運転者に違和感を与える。
【0039】
これに対し、本実施形態では、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速しても、カーブ減速制御加減速度Acopが勾配加速度Asより大きくなるまで、カーブ減速制御が続行する。
そして、カーブ減速制御加減速度Acopが勾配加速度Asより大きくなったときに、カーブ減速制御車速指令値Vcopを目標速度最終値Vt(n)として採用することを終了する。つまり、カーブ減速制御モードから一定速制御モードに切り替わる。
【0040】
ここで、走行路が平坦路である場合には、勾配加速度Asは、例えばゼロ若しくはゼロ近傍の値となる。これによって、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速することで、カーブ減速制御モードから一定車速減速モードへ切り替わる。
また、走行路が登り坂路である場合には、勾配加速度Asは、負の値となる。これによって、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速すると、平坦路での切替よりも早めに、カーブ減速制御モードから一定車速減速モードへ切り替わる。
【0041】
(本実施形態の効果)
(1)2以上の制御モードを協調して車両の走行を制御する際に、路面の勾配の状態に応じて、制御モードの切替を適切に行うことが可能となる。
これによって、平坦路、降坂路、登坂路ともに、その勾配の状態に応じて、スムーズかつ適当な制御モードの切り替えを行うことがでる。この結果、制御モードの切り替えに伴う運転者に与える違和感を軽減できる。
【0042】
(2)また、下り勾配の傾きが大きい方が切替の閾値が高くなるように変更する。
この結果、カーブ減速制御モードを優先に採用する走行状態において、下り勾配による車両の加速度があっても、カーブ減速制御モードと一定車速制御モードとの間の不要な切替を抑制することが可能となる。カーブ減速制御モードを優先に採用する走行状態とは、例えば、カーブ路突入前及びカーブ路中を走行するシーンである。
以上によって、降坂路の勾配により発生する制御モードのハンチングを最適なタイミングで行い、スムーズかつ適当な制御モードの切り替えを行うことができ、制御モードの切り替えに伴う運転者に与える違和感を軽減できる。
【0043】
(3)また、モードの切替の閾値を変更するのは、相対的に、現在の走行状態に応じて優先的に採用する制御モードから、その制御モードよりも優先度が低い制御モードに切り替える際の切替の場合である。
これによって、勾配の状態によって、カーブ減速制御モードから一定車速制御モードへの切替は、切替の閾値が高く設定変更して、上述のような不要な切替を抑制して、走行状態に応じて優先度が高い制御モードを優先的に採用する。
一方、下り勾配であっても、一定車速制御モードからカーブ減速制御モードへの切替は、切替の閾値を変更しない。これによって、走行状態に応じて相対的に優先度が高いカーブ減速制御モードへ通常通り変更可能となる。
【0044】
(4)勾配加速度に応じた大きさに、切替の閾値を変更している。この結果、走行路の勾配の大きさによって、適切な切替の閾値となる。その結果、必要以上にカーブ減速制御モードとなることを防止することが可能となる。
(5)加減速指令値が上記勾配加速度よりも大きくなった場合に切替を許可する。これによって、切替の閾値を変更しても、一定速制御モードへの切替が可能となる。
(6)ナビゲーション装置3から取得した地図情報データに基づき走行路の勾配の状態を判定する場合には、次の効果がある。
すなわち、現在の走行路の勾配を検出するための装置が不要となる。また、予め先行する走行路の勾配を取得して対応することが可能となる。
【0045】
(変形例)
(1)上記実施形態では、制動条件が異なる制御モードとして、一定速制御モードとカーブ減速制御モードを例示して、その2つの制御モードの協調制御を例に説明した。対象となる協調制御の制御モードは、この2つの制御モードに限定しない。制動条件が異なる制御モードであって、走行状態によってモードを切り替えて制御する制御モードの組合わせであれば、他の駆動力制御モードであっても良い。例えば、車車間距離制御や追従制御、レーン維持制御などの制御モードである。
(2)また、3つ以上の制御モードを協調制御する走行制御システムであっても適用可能である。
【0046】
(第2実施形態)
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様である。
但し、上記ステップS280のうちのステップS281の処理が異なる。即ち、ステップS280の処理の代わりに、ステップS310〜ステップS330を行う。
ステップS284〜S290の処理は、第1実施形態と同様である。但し、ステップS284の判断の代わりに、ステップS284−1の判断の処理を行う。
【0047】
その処理について、図11を参照して説明する。
上記ステップS270の処理が終了するとステップS310に移行する。ステップS310では、勾配推定値Agに基づき走行路面が所定値Aconst以上の傾きの下り勾配か否かを判定する。所定値Aconst以上の下り勾配と判定した場合には、ステップS320に移行する。一方、所定値Aconst以上の下り勾配でないと判定した場合には、ステップS330に移行する。
【0048】
ステップS320では、カーブ減速採用終了閾値A_endにA_end1を設定して、ステップS282に移行する。
また、ステップS330では、カーブ減速採用終了閾値A_endにA_end2を設定して、ステップS282に移行する。
ここで、A_end1 > A_end2の関係にある。例えば、A_end2として、ゼロ若しくはその近傍の値を設定する。後述の動作例では、A_end2をゼロに近い負の値の場合を例示している。
ステップS282の処理は、第1実施形態と同じである。
【0049】
ステップS284−1では、上記カーブ減速採用終了閾値A_endとカーブ減速制御加減速度Acopとを比較する。上記カーブ減速採用終了閾値A_endがカーブ減速制御加減速度Acopよりも大きい場合には、ステップS285に移行する。一方、上記カーブ減速採用終了閾値A_endがカーブ減速制御加減速度Acop以下の場合には、ステップS286に移行する。
その他の処理は、上記第1実施形態と同様である。
ここで、ステップS310〜S330が勾配加速度推定手段を構成する。ステップS284−1、S284,S285が切替条件判定手段を構成する。
【0050】
(動作例)
図12に、第2実施形態での動作の推移例を示す。基本的な走行シーンは、上記第1実施形態の動作例と同じである。
ただし、降り坂の勾配加速度Asを0.4とした。また、A_end1=0.35、A_end1=−0.5と設定した。また、Aconstを0.2とした。
これによって、前方に減速が必要なカーブ路を検出すると、適切にカーブ路を通過可能とするために、一定車速制御モードからカーブ減速制御モードとなる。即ち、カーブに突入する前に、カーブ減速制御車速指令値Vcopを目標速度最終値Vt(n)に採用して、ブレーキ減速制御を行う。
これによって、カーブに突入する前に、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速する。
【0051】
続けて、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速しても、所定以上の下り勾配である場合には、カーブ減速制御加減速度Acopがカーブ減速採用終了閾値A_endより大きくなるまで、カーブ減速制御モードが継続する。
そして、カーブ減速制御加減速度Acopがカーブ減速採用終了閾値A_endより大きくなった場合に、カーブ減速制御車速指令値Vcopを目標速度最終値Vt(n)として採用することを終了する。つまり、カーブ減速制御モードから一定速制御モードに切り替わる。
ここで、走行路が平坦路である場合には、カーブ減速採用終了閾値A_endは、ゼロより若干小さな負の値となる。これによって、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速することで、カーブ減速制御モードから一定車速減速モードへ切り替わる。
【0052】
(本実施形態の効果)
(1)カーブ減速制御モードから一定速制御モードへの切替判断について、走行路の下り勾配の勾配量が所定以上と判定すると、切替の閾値が高くなるように変更する。
この結果、勾配推定値Agに対する検出精度の低い勾配推定装置を用いている場合でも、降坂路の勾配により発生する制御モードのハンチングを軽減することが可能となる。
(2)その他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(変形例)
ステップS310の判断において、所定以上の登り勾配と判定すれば、A_endを、A_end2より小さな値に設定しても良い。この場合には、登り勾配についても、切替のタイミングを勾配に応じたタイミングに設定可能となる。
【0053】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1及び2実施形態と同様である。
但し、制御モード・目標車速演算部8の処理の一部が異なる。
本実施形態の制御モード・目標車速演算部8の処理を、図13を参照しつつ説明する。
本実施形態の制御モード・目標車速演算部8の処理では、カーブ減速処理モードに切り替えるか否かの処理であるステップS240、S250の処理と、ステップS290の処理との間で、ステップS410及びS420の処理を行う。すなわち、ハンチングの検出処理を行う。
【0054】
また、第2実施形態でのステップS310〜S330の処理の代わりに、ステップS430〜S450の処理を行う。
その他の処理は上記第1及び第2実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態は、降坂路の勾配により発生する制御モードのハンチングを検出し、目標車速最終値Vt(i)を設定する実施例である。
上記ステップS410では、カーブ減速制御車速指令値Vcopと自車速Vから、カーブ減速制御加減速度Acopを演算して、ステップS420へ移行する。
【0055】
ステップS420では、ハンチングの発生の有無を検出する。具体的には、カーブ減速制御車速指令値Vcopを目標速度最終値Vt(n)として採用することを終了した後、ステップS410で演算したカーブ減速制御加減速度Acopが、カーブ減速採用終了閾値A_end1を越えるか否かを検出する。カーブ減速採用終了閾値A_end1を超えない場合は、ハンチングが発生していないと判定する。カーブ減速採用終了閾値A_end2を超えた場合は、ハンチング判定待機状態とする。
【0056】
ここで、ステップS420の処理におけるカーブ減速採用終了閾値はA_end1で有る必要がない。例えば、A_end1とA_end2との間の値でもよい。
そして、カーブ減速制御モードとなってステップS430に移行すると、ステップS420での判定に基づきハンチングが発生したか否かを判定する。ハンチングが発生したと判定した場合には、ステップS440にて、カーブ減速採用終了閾値A_endをA_end1に設定して、ステップS282に移行する。一方、ハンチングが発生していないと判定した場合には、カーブ減速採用終了閾値A_endをA_end2に設定して(A_end1 > A_end2)、ステップS282に移行する。
【0057】
なお、ハンチング発生の判断は、前回処理時にステップS420の処理を行い、さらにハンチング判定待機状態となっていた場合に、ハンチングが発生したと判断する。
その他の処理は、上記第1及び第2実施形態と同様である。
ここで、ステップS410,S420が勾配判定手段を構成する。ステップS430〜ステップS450が勾配加速度推定手段を構成する。
【0058】
(動作例)
図14に第3実施形態による動作例を示す。走行シーンについては上記第2実施形態と同様である。
すなわち、降り坂の勾配加速度Asを0.4とする。また、A_end1=0.35、A_end1=−0.5とする。
これによって、前方に減速が必要なカーブ路を検出すると、適切にカーブ路を通過可能とするために、一定車速制御モードからカーブ減速制御モードとなる。即ち、カーブに突入する前に、カーブ減速制御車速指令値Vcopを目標速度最終値Vt(n)に採用して、ブレーキ減速制御を行う。
これによって、カーブに突入する前に、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速する。
【0059】
続けて、カーブを的確に走行可能な車速まで自車速が減速すると、一定速制御に切り替わる。このとき、走行路が所定以上の下り勾配である場合には、車両が加速して短時間でカーブ減速制御モードに再度、切り替わる。この切り替わりによって、所定以上の下り勾配の状態としてハンチングを検出する。
このため、カーブ減速制御モードに切り替わると、閾値を高く設定変更することで、カーブ減速制御加減速度Acopがカーブ減速採用終了閾値A_endより大きくなるまで、カーブ減速制御モードが継続する。
そして、カーブ減速制御加減速度Acopがカーブ減速採用終了閾値A_endより大きくなった場合に、カーブ減速制御車速指令値Vcopを目標速度最終値Vt(n)として採用することを終了する。つまり、カーブ減速制御モードから一定速制御モードに切り替わる。
【0060】
(本実施形態の効果)
(1)走行路の勾配の状態として、走行状態によって優先的に採用する制御モードから他の制御モードへの切替のハンチングの有無によって判定する。そして、上記ハンチングの発生を検出すると、上記優先的に採用する制御モードであるカーブ減速制御モードから他の制御モードへの切替の閾値を高くするように変更する。
すなわち、ハンチングが発生したことを検出することにより、カーブ減速採用終了閾値A_endを切り替え、ハンチングを繰り返すことを回避できる。これにより、勾配を推定するような複雑な処理を行わずに、降坂路の勾配により発生する制御モードのハンチングを軽減することが可能となる。この結果、制御モードの切り替えに伴う運転者に与える違和感を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】本発明に基づく実施形態に係る走行制御システムの概要構成図である。
【図2】本発明に基づく実施形態に係る一定速制御車速指令値設定部の構成図である。
【図3】本発明に基づく実施形態に係るカーブ減速制御車速指令値設定部及び制御モード・目標車速演算部の構成図である。
【図4】本発明に基づく実施形態に係る車速制御部を示す構成図である。
【図5】本発明に基づく実施形態に係る一定速制御車速指令値設定部の処理を示す図である。
【図6】本発明に基づく実施形態に係るカーブ減速制御車速指令値設定部の処理を示す図である。
【図7】本発明に基づく第1実施形態に係る目標車速演算部の処理を示す図である。
【図8】本発明に基づく第1実施形態に係る目標車速演算部の処理を示す図である。
【図9】本発明に基づく第1実施形態に係る動作例を示す図である。
【図10】比較の動作例を示す図である。
【図11】本発明に基づく第2実施形態に係る目標車速演算部の処理を示す図である。
【図12】本発明に基づく第2実施形態に係る動作例を示す図である。
【図13】本発明に基づく第2実施形態に係る目標車速演算部の処理を示す図である。
【図14】本発明に基づく第2実施形態に係る動作例を示す図である。
【符号の説明】
【0062】
3 ナビゲーション装置
4 走行制御装置
5 自車速演算部
6 一定速制御車速指令値設定部
6A 車速設定部
6B 一定速制御車速指令値演算部
7 カーブ減速制御車速指令値設定部
7A 前方道路情報処理部
7B 各ノード点旋回車速演算部
7C 各ノード点目標減速度演算部
7D カーブ減速制御車速指令値演算部
8 制御モード・目標車速演算部
9 車速制御部
As 勾配加速度
Ag 勾配推定値
Acop カーブ減速制御加減速度
A_end カーブ減速採用終了閾値
Vacc 一定速制御車速指令値
Vcop カーブ減速制御車速指令値
Vset 設定車速指令値
V 自車速

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに異なる制動条件で車両を制駆動制御する2以上の制御モードを有して、走行状態に応じて採用する制御モードを切り替える車両の走行制御装置において、
走行路の勾配の状態を判定する勾配判定手段と、
上記勾配判定手段が判定した勾配の状態に応じて、現在採用している制御モードから他の制御モードへの切替条件を変更する切替条件変更手段と、
を備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項2】
上記切替条件変更手段は、上記勾配の状態が下り勾配の場合に切替条件を変更し、その切替条件の変更は、下り勾配の傾きが大きい方が切替の閾値が高くなるように変更することを特徴とする請求項1に記載した車両の走行制御装置。
【請求項3】
上記切替条件変更手段は、相対的に、現在の走行状態に応じて優先的に採用する制御モードから、その制御モードよりも優先度が低い制御モードに切り替える際の切替条件を変更することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した車両の走行制御装置。
【請求項4】
走行路の勾配によって車両に発生する加速度である勾配加速度を推定する勾配加速度推定手段を備え、
その勾配加速度に応じて切替の閾値を変更することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載した車両の走行制御装置。
【請求項5】
走行路の勾配によって車両に発生する加速度である勾配加速度を推定する勾配加速度推定手段を備え、
加速度側を正と定義した場合に、現在採用している制御モードでの加減速指令値が上記勾配加速度よりも大きくなった場合に切替を許可することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載した車両の走行制御装置。
【請求項6】
ナビゲーション装置を備え、
勾配判定手段は、ナビゲーション装置から取得した地図情報データに基づき走行路の勾配の状態を判定することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載した車両の走行制御装置。
【請求項7】
上記切替条件変更手段は、走行路の下り勾配の勾配量が所定以上と判定すると、切替の閾値が高くなるように変更することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載した車両の走行制御装置。
【請求項8】
上記勾配判定手段は、走行路の勾配の状態として、走行状態によって優先的に採用する制御モードと他の制御モードとの間の切替のハンチングが起きたか否かを検出し、
上記切替条件変更手段は、上記ハンチングの発生を検出すると、上記優先的に採用する制御モードから他の制御モードへの切替の閾値を高くするように変更することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載した車両の走行制御装置。
【請求項9】
上記制御モードの一つは、カーブ路を適切な速度で通過可能なように制動制御するカーブ減速制御モードであることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載した車両の走行制御装置。
【請求項10】
互いに異なる制動条件で車両を制駆動制御する2以上の制御モードを協調して制御する車両の走行制御方法において、
現在の走行状態に応じて優先的に選択された制御モードから、その制御モードより優先度が低い他の制御モードに切り替えるか否かを判定する際に、走行路の勾配の状態によって車両が加速すると判定した場合には、上記切替の閾値を大きくすることを特徴とする車両の走行制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2009−149137(P2009−149137A)
【公開日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−326841(P2007−326841)
【出願日】平成19年12月19日(2007.12.19)
【出願人】(000003997)日産自動車株式会社 (16,386)
【Fターム(参考)】