車両制御装置
【課題】駆動源としてエンジンとモータを用いる車両において、先行車に追従走行している時に先行車が加速した場合の燃費を抑制することができる車両制御装置を提供する。
【解決手段】駆動源としてエンジンとモータを用いる車両において、先行車までの距離を検出する車間距離検出手段と、前記先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記相対速度検出手段によって検出された相対速度を微分し、相対加速度を算出する相対加速度算出手段と、自車速度を検出する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段と前記相対速度検出手段と前記相対加速度検出手段と前記自車速検出手段によって検知された車間距離、相対速度、相対加速度、自車速度にもとづいて、先行車に追従するために必要な前記モータの出力トルクを算出する出力トルク算出手段と、前記出力トルク算出手段で算出されたトルクを出力するように前記モータを制御する制御手段とを備えた構成とする。
【解決手段】駆動源としてエンジンとモータを用いる車両において、先行車までの距離を検出する車間距離検出手段と、前記先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記相対速度検出手段によって検出された相対速度を微分し、相対加速度を算出する相対加速度算出手段と、自車速度を検出する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段と前記相対速度検出手段と前記相対加速度検出手段と前記自車速検出手段によって検知された車間距離、相対速度、相対加速度、自車速度にもとづいて、先行車に追従するために必要な前記モータの出力トルクを算出する出力トルク算出手段と、前記出力トルク算出手段で算出されたトルクを出力するように前記モータを制御する制御手段とを備えた構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両制御装置、特に、レーダを搭載し、駆動源としてエンジンとモータを備えた車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーダを搭載し、駆動源としてエンジンとモータを備えた車両において、所定車速を設定し、車速が設定車速になるように走行制御を行う定速走行装置が知られている。また、レーダにより先行車を検知した場合に、自動的に追従走行モードとなり、先行車との車間距離を所定の値に維持するように自車を走行させる装置も知られている。さらに、先行車が定速走行時に自車が設定車速以下の範囲内で走行している場合には自車車速を先行車の車速と同じにする、つまり相対速度が０となるように先行車に追従走行すべくエンジンのスロットル開度を調整し、先行車に追従する制御を行なう追従制御装置も知られている。（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９５７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の装置においては、先行車に追従走行している場合に先行車が急加速した場合などにおいては、定速走行時に設定した設定車速以下の範囲内における車速であれば先行車との相対速度が０となるようにエンジンの出力のみを制御するように追従制御する走行を行なうため燃料消費が大きくなるという問題点があった。
【０００５】
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、追従走行の際に先行車が急加速した場合にはエンジンのスロットル開度を変化させず、モータの出力トルクのみを変化させることによって追従走行し、また、モータの出力トルクのみを変化させることでは先行車に追従走行できないと判定した場合には追従走行制御をオフし、予め設定された車速となるように定速走行制御とすることにより、無駄な燃料消費を抑制するようにした車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両制御装置は、駆動源としてエンジンとモータを用いる車両において、先行車を判定する先行車判定手段と、前記先行車までの距離を検出する車間距離検出手段と、前記先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記相対速度検出手段によって検出された相対速度を微分し、相対加速度を算出する相対加速度算出手段と、自車速度を検出する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段と前記相対速度検出手段と前記相対加速度検出手段と前記自車速検出手段によって検知された車間距離、相対速度、相対加速度、自車速度にもとづいて、先行車に追従するために必要な前記モータの出力トルクを算出する出力トルク算出手段と、前記出力トルク算出手段で算出されたトルクを出力するように前記モータを制御する制御手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は上記のように構成され、先行車を追従走行する際にエンジンの出力を変化させずにモータの出力トルクのみを制御して先行車を追従するように車両制御するため、燃費を抑制することができる。また、モータの出力増加のみで追従できない場合には追従制御をオフし、定速走行制御とするように車両制御するため燃費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における制御動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【００１０】
図１において、エンジン１０３は燃料の燃焼によって動力を出力する形式の装置で、その出力軸にはモータ１０４が接続されている。モータ１０４は電気的エネルギーを回転運動などの運動エネルギーに変換して出力する。モータ１０４の出力軸はトルクコンバータ１０５に接続され、トルクコンバータ１０５の出力軸は自動変速機１０６に出力できるように構成されている。自動変速機１０６の出力は駆動輪に伝達される構成とされている。
【００１１】
モータ１０４にはインバータ１０７を介してバッテリ１０９が接続されている。インバータ１０７はバッテリ１０９からの直流電力を所定の交流電力に変換してモータ１０４に供給し、またモータ１０４における交流電力を直流電力に変換してバッテリ１０９に供給するようにされている。そして、このような動作を制御するためにインバータコントローラ１０８が設けられている。
【００１２】
インバータコントローラ１０８は、ＣＰＵ１０２からの信号にもとづいてインバータ１０７を制御し、モータ１０４の出力トルクや回生制動力を制御するようになっている。
この実施の形態においては、モータ１０４は、その入力側がエンジン１０３の出力軸に接続されており、モータ１０４の出力軸のトルクは、エンジン１０３の出力とモータ１０４の出力の和となっている。そして、上記のようにトルクコンバータ１０５、自動変速機１０６を介して出力トルクが駆動輪に伝達されるものである。
【００１３】
さらに、エンジン１０３はＣＰＵ１０２に接続されており、ＣＰＵ１０２によってエンジン１０３の出力がコントロールされるようになっている。また、このＣＰＵ１０２は、インバータコンローラ１０８及びインバータ１０７を介して、モータ１０４の出力をコントロールするようになっている。
【００１４】
ＣＰＵ１０２には車速センサ１１１、バッテリ残量センサ１１０が接続され、車速センサ１１１から自車の速度信号が、バッテリ残量センサ１１０からバッテリ充電状態の信号が供給されている。
【００１５】
この実施の形態ではＣＰＵ１０２は定速走行のための定速走行制御も行う。このＣＰＵ１０２は、車速設定信号を受けて設定車速を取り込み、その後は車速センサ１１１からの車速信号が設定車速に近づくように、スロットル開度を調整し、エンジン１０３の出力をフィードバック制御している。
【００１６】
ＣＰＵ１０２はまた、先行車に追従走行するための追従走行制御も行なう。ＣＰＵ１０２は、ミリ波などを用いたレーダ１０１から先行車との車間距離情報、相対速度、相対加速度を入力し、これらと車速センサ１１１からの車速信号とにもとづいて上述のようにモータ１０４の出力をフィードバック制御している。
【００１７】
次に、この実施の形態における制御動作について図２のフローチャートにもとづいて説明する。
まず、ステップＳ１０１にて追従走行中であるか否かを確認する。追従走行中でないと判定された場合は処理を終了する。ステップＳ１０１で追従走行中であると判定された場合はステップＳ１０２に進む。
【００１８】
ステップＳ１０２では、レーダ１０１から自車と先行車との車間距離及び相対速度の信号をＣＰＵ１０２に供給し、相対速度を微分することにより、自車と先行車との相対加速度を算出する。ステップＳ１０２にて算出された相対加速度が所定値未満であればステップＳ１０３にて先行車が加速していないと判定し、処理をスタートに戻す。
ステップＳ１０２にて算出された相対加速度が所定値以上であればステップＳ１０３にて先行車が加速していると判定し、ステップＳ１０４に進む。
【００１９】
ステップＳ１０４ではステップＳ１０２にてレーダ１０１からＣＰＵ１０２に供給された車間距離、相対速度とステップＳ１０２で算出された相対加速度にもとづいて、自車が先行車に追従するために必要な出力トルクを算出する。
【００２０】
次に、ステップＳ１０４にて算出された出力トルクがモータ１０４のみで出力可能かどうかをステップＳ１０５で判定する。モータ１０４のみで出力することが不可能であると判定された場合はステップＳ１０６に進んで追従走行をオフし、ステップＳ１０７にて定速走行制御を行なって処理を終了する。
【００２１】
ステップＳ１０５において、出力トルクがモータ１０４のみで出力可能であると判定された場合はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、バッテリ残量センサ１１０にてバッテリ１０９のバッテリ充電状態を確認する。
【００２２】
ステップＳ１０９では、ステップＳ１０８で確認したバッテリ充電状態で追従走行するのに必要なモータ１０４の出力トルクが出力可能か否かを判断する。バッテリ残量が十分でなく、出力不可能と判定された場合はステップＳ１０６に進んで追従走行をオフし、ステップＳ１０７にて定速走行制御を行い処理を終了する。
【００２３】
ステップＳ１０９でバッテリ残量が十分であると判定された場合はステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０ではステップＳ１０４にて算出された出力トルクとなるようにモータ１０４の出力を制御し、追従走行を行う。
【符号の説明】
【００２４】
１０１ レーダ、
１０２ ＣＰＵ、
１０３ エンジン、
１０４ モータ、
１０５ トルクコンバータ、
１０６ 自動変速機、
１０７ インバータ、
１０８ インバータコントローラ、
１０９ バッテリ、
１１０ バッテリ残量センサ、
１１１ 車速センサ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両制御装置、特に、レーダを搭載し、駆動源としてエンジンとモータを備えた車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーダを搭載し、駆動源としてエンジンとモータを備えた車両において、所定車速を設定し、車速が設定車速になるように走行制御を行う定速走行装置が知られている。また、レーダにより先行車を検知した場合に、自動的に追従走行モードとなり、先行車との車間距離を所定の値に維持するように自車を走行させる装置も知られている。さらに、先行車が定速走行時に自車が設定車速以下の範囲内で走行している場合には自車車速を先行車の車速と同じにする、つまり相対速度が０となるように先行車に追従走行すべくエンジンのスロットル開度を調整し、先行車に追従する制御を行なう追従制御装置も知られている。（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９５７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の装置においては、先行車に追従走行している場合に先行車が急加速した場合などにおいては、定速走行時に設定した設定車速以下の範囲内における車速であれば先行車との相対速度が０となるようにエンジンの出力のみを制御するように追従制御する走行を行なうため燃料消費が大きくなるという問題点があった。
【０００５】
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、追従走行の際に先行車が急加速した場合にはエンジンのスロットル開度を変化させず、モータの出力トルクのみを変化させることによって追従走行し、また、モータの出力トルクのみを変化させることでは先行車に追従走行できないと判定した場合には追従走行制御をオフし、予め設定された車速となるように定速走行制御とすることにより、無駄な燃料消費を抑制するようにした車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両制御装置は、駆動源としてエンジンとモータを用いる車両において、先行車を判定する先行車判定手段と、前記先行車までの距離を検出する車間距離検出手段と、前記先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記相対速度検出手段によって検出された相対速度を微分し、相対加速度を算出する相対加速度算出手段と、自車速度を検出する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段と前記相対速度検出手段と前記相対加速度検出手段と前記自車速検出手段によって検知された車間距離、相対速度、相対加速度、自車速度にもとづいて、先行車に追従するために必要な前記モータの出力トルクを算出する出力トルク算出手段と、前記出力トルク算出手段で算出されたトルクを出力するように前記モータを制御する制御手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は上記のように構成され、先行車を追従走行する際にエンジンの出力を変化させずにモータの出力トルクのみを制御して先行車を追従するように車両制御するため、燃費を抑制することができる。また、モータの出力増加のみで追従できない場合には追従制御をオフし、定速走行制御とするように車両制御するため燃費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における制御動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【００１０】
図１において、エンジン１０３は燃料の燃焼によって動力を出力する形式の装置で、その出力軸にはモータ１０４が接続されている。モータ１０４は電気的エネルギーを回転運動などの運動エネルギーに変換して出力する。モータ１０４の出力軸はトルクコンバータ１０５に接続され、トルクコンバータ１０５の出力軸は自動変速機１０６に出力できるように構成されている。自動変速機１０６の出力は駆動輪に伝達される構成とされている。
【００１１】
モータ１０４にはインバータ１０７を介してバッテリ１０９が接続されている。インバータ１０７はバッテリ１０９からの直流電力を所定の交流電力に変換してモータ１０４に供給し、またモータ１０４における交流電力を直流電力に変換してバッテリ１０９に供給するようにされている。そして、このような動作を制御するためにインバータコントローラ１０８が設けられている。
【００１２】
インバータコントローラ１０８は、ＣＰＵ１０２からの信号にもとづいてインバータ１０７を制御し、モータ１０４の出力トルクや回生制動力を制御するようになっている。
この実施の形態においては、モータ１０４は、その入力側がエンジン１０３の出力軸に接続されており、モータ１０４の出力軸のトルクは、エンジン１０３の出力とモータ１０４の出力の和となっている。そして、上記のようにトルクコンバータ１０５、自動変速機１０６を介して出力トルクが駆動輪に伝達されるものである。
【００１３】
さらに、エンジン１０３はＣＰＵ１０２に接続されており、ＣＰＵ１０２によってエンジン１０３の出力がコントロールされるようになっている。また、このＣＰＵ１０２は、インバータコンローラ１０８及びインバータ１０７を介して、モータ１０４の出力をコントロールするようになっている。
【００１４】
ＣＰＵ１０２には車速センサ１１１、バッテリ残量センサ１１０が接続され、車速センサ１１１から自車の速度信号が、バッテリ残量センサ１１０からバッテリ充電状態の信号が供給されている。
【００１５】
この実施の形態ではＣＰＵ１０２は定速走行のための定速走行制御も行う。このＣＰＵ１０２は、車速設定信号を受けて設定車速を取り込み、その後は車速センサ１１１からの車速信号が設定車速に近づくように、スロットル開度を調整し、エンジン１０３の出力をフィードバック制御している。
【００１６】
ＣＰＵ１０２はまた、先行車に追従走行するための追従走行制御も行なう。ＣＰＵ１０２は、ミリ波などを用いたレーダ１０１から先行車との車間距離情報、相対速度、相対加速度を入力し、これらと車速センサ１１１からの車速信号とにもとづいて上述のようにモータ１０４の出力をフィードバック制御している。
【００１７】
次に、この実施の形態における制御動作について図２のフローチャートにもとづいて説明する。
まず、ステップＳ１０１にて追従走行中であるか否かを確認する。追従走行中でないと判定された場合は処理を終了する。ステップＳ１０１で追従走行中であると判定された場合はステップＳ１０２に進む。
【００１８】
ステップＳ１０２では、レーダ１０１から自車と先行車との車間距離及び相対速度の信号をＣＰＵ１０２に供給し、相対速度を微分することにより、自車と先行車との相対加速度を算出する。ステップＳ１０２にて算出された相対加速度が所定値未満であればステップＳ１０３にて先行車が加速していないと判定し、処理をスタートに戻す。
ステップＳ１０２にて算出された相対加速度が所定値以上であればステップＳ１０３にて先行車が加速していると判定し、ステップＳ１０４に進む。
【００１９】
ステップＳ１０４ではステップＳ１０２にてレーダ１０１からＣＰＵ１０２に供給された車間距離、相対速度とステップＳ１０２で算出された相対加速度にもとづいて、自車が先行車に追従するために必要な出力トルクを算出する。
【００２０】
次に、ステップＳ１０４にて算出された出力トルクがモータ１０４のみで出力可能かどうかをステップＳ１０５で判定する。モータ１０４のみで出力することが不可能であると判定された場合はステップＳ１０６に進んで追従走行をオフし、ステップＳ１０７にて定速走行制御を行なって処理を終了する。
【００２１】
ステップＳ１０５において、出力トルクがモータ１０４のみで出力可能であると判定された場合はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、バッテリ残量センサ１１０にてバッテリ１０９のバッテリ充電状態を確認する。
【００２２】
ステップＳ１０９では、ステップＳ１０８で確認したバッテリ充電状態で追従走行するのに必要なモータ１０４の出力トルクが出力可能か否かを判断する。バッテリ残量が十分でなく、出力不可能と判定された場合はステップＳ１０６に進んで追従走行をオフし、ステップＳ１０７にて定速走行制御を行い処理を終了する。
【００２３】
ステップＳ１０９でバッテリ残量が十分であると判定された場合はステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０ではステップＳ１０４にて算出された出力トルクとなるようにモータ１０４の出力を制御し、追従走行を行う。
【符号の説明】
【００２４】
１０１ レーダ、
１０２ ＣＰＵ、
１０３ エンジン、
１０４ モータ、
１０５ トルクコンバータ、
１０６ 自動変速機、
１０７ インバータ、
１０８ インバータコントローラ、
１０９ バッテリ、
１１０ バッテリ残量センサ、
１１１ 車速センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源としてエンジンとモータを用いる車両において、先行車を判定する先行車判定手段と、前記先行車までの距離を検出する車間距離検出手段と、前記先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記相対速度検出手段によって検出された相対速度を微分し、相対加速度を算出する相対加速度算出手段と、自車速度を検出する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段と前記相対速度検出手段と前記相対加速度検出手段と前記自車速検出手段によって検知された車間距離、相対速度、相対加速度、自車速度にもとづいて、先行車に追従するために必要な前記モータの出力トルクを算出する出力トルク算出手段と、前記出力トルク算出手段で算出されたトルクを出力するように前記モータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記出力トルク算出手段で算出されたトルクの増加のみで前記先行車に追従可能か否かを判定する手段を備え、前記モータの出力トルクのみの増加で前記先行車に追従できないと判定した場合には、追従走行制御をオフすることを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記車両のバッテリ残量を検出するバッテリ残量検出手段を備え、前記出力トルク算出手段で算出されたトルク出力が前記バッテリ残量で可能か否かを判定する判定手段を備え、前記バッテリ残量で前記トルク出力が可能でないと判定した場合には、追従走行制御をオフすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両制御装置。
【請求項１】
駆動源としてエンジンとモータを用いる車両において、先行車を判定する先行車判定手段と、前記先行車までの距離を検出する車間距離検出手段と、前記先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記相対速度検出手段によって検出された相対速度を微分し、相対加速度を算出する相対加速度算出手段と、自車速度を検出する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段と前記相対速度検出手段と前記相対加速度検出手段と前記自車速検出手段によって検知された車間距離、相対速度、相対加速度、自車速度にもとづいて、先行車に追従するために必要な前記モータの出力トルクを算出する出力トルク算出手段と、前記出力トルク算出手段で算出されたトルクを出力するように前記モータを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記出力トルク算出手段で算出されたトルクの増加のみで前記先行車に追従可能か否かを判定する手段を備え、前記モータの出力トルクのみの増加で前記先行車に追従できないと判定した場合には、追従走行制御をオフすることを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記車両のバッテリ残量を検出するバッテリ残量検出手段を備え、前記出力トルク算出手段で算出されたトルク出力が前記バッテリ残量で可能か否かを判定する判定手段を備え、前記バッテリ残量で前記トルク出力が可能でないと判定した場合には、追従走行制御をオフすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−２０７２７４（Ｐ２０１１−２０７２７４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４９３４（Ｐ２０１０−７４９３４）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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