(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方を走行する車両と自車との距離を検出する車間距離検出手段と、
自車の車速を検出する車速検出手段と、
上記車間距離検出手段及び上記車速検出手段の検出情報に基づいて車間距離を所定状態に保つべく目標車速を導出する目標車速導出手段と、
上記目標車速導出手段で導出された目標車速と上記車速検出手段で検出された自車の車速との偏差を求める偏差設定手段と、
偏差条件及び偏差の変化率条件とに基づいて上記車両の変速機を変速制御する変速制御手段とを備え、
上記変速制御手段には、上記偏差条件として上記偏差設定手段で求められた偏差がゼロを挟んだ所定範囲の値にあり、上記偏差の変化率条件として上記偏差設定手段で求められた偏差の変化率が負の変化率所定値以下にあるときに、上記変速機をシフトダウンさせる機能が備えられていることを特徴とする車間距離変速制御装置。
【請求項２】
前方を走行する車両と自車との距離を検出する車間距離検出手段と、
自車の車速を検出する車速検出手段と、
上記車間距離検出手段及び上記車速検出手段の検出情報に基づいて車間距離を所定状態に保つべく目標車速を導出する目標車速導出手段と、
上記目標車速導出手段で導出された目標車速と上記車速検出手段で検出された自車の車速との偏差を求める偏差設定手段と、
偏差条件及び偏差の変化率条件とに基づいて上記車両の変速機を変速制御する変速制御手段とを備え、
上記偏差条件は、偏差所定値に対する偏差の値を比較して判断するものであり、偏差の変化率条件は、変化率所定値に対する変化率を比較して判断するものであり、
上記変速制御手段には、上記偏差条件として上記偏差設定手段で求められた偏差がゼロを挟んだ所定範囲の値にあり、上記偏差の変化率条件として上記偏差設定手段で求められた偏差の変化率が負の変化率所定値以下にあるときに、上記変速機をシフトダウンさせる機能が備えられていることを特徴とする車間距離変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前方を走行する車両との車間距離を適正に保つように車両の走行制御を行う定速走行装置における車間距離変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
定速走行機能を備えた車両では、予め設定された目標車速になるように、例えば、燃料噴射やスロットル開度を制御して車速を目標車速に維持するようにしている。また、前方を走行する車両との車間距離を適正に保つように、車間距離に応じて走行速度を制御する定速走行装置が知られている（例えば、特開平6-72184 号公報等）。
【０００３】
従来の定速走行装置では、車速を目標車速に維持する制御に加えて、前方を走行する車両（先行車両）との車間距離に応じて変速制御により変速を実施するようにしている。即ち、従来の定速走行装置の車間距離変速制御装置では、先行車両との車間距離並びに相対車速に応じて目標車速（車間距離を所定に保つ車速）を設定し、目標車速と実車速との差が大きいとき（例えば-6Km/h以上：実車速が速いとき）、オーバードライブをカットし、目標車速と実車速との差が小さくなったら（例えば-3Km/h以下：実車速が相対的に遅くなったら）速いときオーバードライブを復帰させている。
【０００４】
従って、従来の車間距離変速制御装置では、車両が先行車両に接近したときには、オーバードライブがカットされてエンジンブレーキを有効に働かせることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車間距離変速制御装置は、目標車速と実車速との偏差に応じて変速を規制しているので、連続平坦路走行等の通常走行時には、車両が先行車両に接近したときにエンジンブレーキを有効に働かせることができる。しかし、下り坂に入った場合等、車速の偏差が急激に変化した場合、偏差の条件が整うまでは（例えば-6Km/h以上になるまでは）オーバードライブがカットされず（シフトダウンされず）、車両が先行車両に接近してしまいドライバーのフィーリングと合わなくなる問題が生じていた。
【０００６】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、車速の偏差が急激に変化しても前方を走行する車両との車間距離を適正に保つように変速を行うことができる車間距離変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明では、前方を走行する車両と自車との距離を車間距離検出手段で検出すると共に車速検出手段の自車の車速を検出し、この検出情報に基づいて目標車速導出手段により車間距離を所定状態に保つべく目標車速を導出し、偏差設定手段により目標車速と自車の車速との偏差を求め、変速制御手段により、偏差条件及び偏差の変化率条件とに基づいて車両の変速機を変速制御する際に、偏差条件として偏差設定手段で求められた偏差がゼロを挟んだ所定範囲の値にあり、偏差の変化率条件として偏差設定手段で求められた偏差の変化率が負の変化率所定値以下にあるときに、変速機をシフトダウンさせるようにしたものである。これにより、車速の偏差及び偏差の変化率とから変速制御の可否が判断されることになり、車速の偏差が変速否の領域で偏差が急激に変化した場合でも、偏差の変化率から適切な変速が可能となる。また、車速の偏差が小さいが変化率がより負側の値になったとき、適切なシフトダウンが可能になる。
【０００８】
そして、偏差条件は、偏差所定値に対する偏差の値を比較して判断するものであり、偏差の変化率条件は、変化率所定値に対する変化率を比較して判断するものであり、変速制御手段には、偏差条件として偏差設定手段で求められた偏差がゼロを挟んだ所定範囲の値にあり、偏差の変化率条件として偏差設定手段で求められた偏差の変化率が負の変化率所定値以下にあるときに、変速機をシフトダウンさせる機能が備えられている。これにより、車速の偏差が小さいが変化率がより負側の値になったとき、適切なシフトダウンが可能になる。
【０００９】
また、変速制御手段には、上記条件に加えて、偏差の変化率条件に拘らず偏差設定手段で求められた偏差が所定範囲の上限値よりも小さい値にあるときに、変速機をシフトダウンさせる機能が備えられている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の一実施形態例に係る車間距離変速制御装置のブロック構成、図２には目標車速設定のブロック構成、図３には車間距離変速制御の制御フローチャート、図４には変速条件の相互関係の状況、図５には変速条件の関係の表、図６には変速条件の区分状況を示してある。
【００１１】
図１に示すように、車両のエンジン１には変速機２が備えられ、エンジン１は制御装置（ＥＣＵ）３の指令により燃料噴射量や吸気状態が制御される。また、変速機２はＥＣＵ３の指令により変速動作される。車両には前方を走行する車両（先行車両）と自車との距離を検出するレーザレーダ等の車間距離検出手段４が備えられ、車間距離検出手段４の検出情報はＥＣＵ３に入力される。変速機２の出力軸には自車の車速を検出する車速検出手段５が設けられ、車速検出手段５の検出情報はＥＣＵ３に入力される。
【００１２】
ＥＣＵ３では、車間距離検出手段４及び車速検出手段５の検出情報に基づいて先行車両との車間距離を所定状態に保つように目標車速が求められる。そして、目標車速と実車速との偏差に応じて、エンジン１側を出力制御して車速を目標車速に一致させるようにしたり、目標車速と実車速との偏差及び偏差の変化率に応じて変速機を変速制御するようになっている。
【００１３】
ＥＣＵ３の機能を説明する。ＥＣＵ３には目標車速導出手段としての目標車速算出手段１１が備えられ、目標車速算出手段１１には車間距離検出手段４及び車速検出手段５の検出情報が入力される。目標車速算出手段１１では、車間距離及び自車の車速から先行車両との車間距離を所定状態に保つべく目標車速が算出される。
【００１４】
目標車速の算出を図２に基づいて具体的に説明する。図２に示すように、先行車両との車間距離の偏差及び先行車両との相対速度が補正車速決定部１２に入力され、補正車速決定部１２では、例えば、補正車速、偏差、相対速度の３次元マップから相対速度に応じた補正車速が決定される。尚、相対速度は、車間距離の偏差を微分して演算される。
【００１５】
補正車速決定部１２で決定された補正車速は、先行車両車速（自車の車速から相対車速を減じた値）が加味されて最小値選択部１３に入力される。最小値選択部１３では、予め設定された定速走行車速（設定車速）と入力された補正車速が比較され、どちらか小さい値が最大値選択部１４に入力される。つまり、目標車速が設定車速を上回る車速にならないようにされている。最大値選択部１４では、予め車種により設定されている定速走行の最低車速と補正車速（設定車速）が比較され、どちらか大きい値が目標車速として設定される。つまり、目標車速が最低車速を下回る車速にならないようにされている。
【００１６】
図１に示すように、目標車速算出手段１１で算出された目標車速は偏差設定手段１５に入力され、偏差設定手段１５では目標車速と車速検出手段５で検出された自車の実車速との偏差（目標車速−実車速）が設定される。偏差設定手段１５で設定された偏差は偏差比較部２１で所定値と比較され、偏差が所定値以上、即ち、目標車速の値が大きいと判断され減速しているときには、偏差の情報は車速対応定速走行機能１９に入力される。目標車速の値が大きいと判断されたときには、車速対応定速走行機能１９によりエンジン１側の出力が制御され、車速対応の定速走行制御が実施される。
【００１７】
一方、偏差が所定値以上で減速している条件を満足しない場合、即ち、目標車速の値が小さいと判断されたときには、偏差の情報は偏差条件判断部１６及び変化率算出部１７に入力される。偏差条件判断部１６では偏差の条件を判断して判断結果が変速制御手段２０に入力される。変化率算出部１７では偏差の変化率が演算され、演算された偏差の変化率は変化率条件判断部１８に入力され、偏差の変化率の条件を判断して判断結果が変速制御手段２０に入力される。目標車速の値が小さいと判断されたときには、目標車速と実車速との偏差及び偏差の変化率に応じて変速制御手段２０により変速機２が変速制御される。
【００１８】
図３乃至図６に基づいて車間距離変速制御装置の具体的な作用を説明する。
【００１９】
定速走行中に自車よりも遅い先行車両に追従しない場合、車間距離を目標車間距離と一致させようとして目標車速が維持、もしくは増加する。目標車速が維持、もしくは増加することにより、車速偏差が生じないか、もしくは生じて偏差（目標車速−実車速）が所定値Ａより大きくなる。
【００２０】
図３に示すように、ステップＳ１で目標車速と自車の実車速との偏差（目標車速−実車速）が所定値Ａと比較され、偏差が所定値Ａより小さくない、即ち、偏差が所定値Ａ以上かつ減速中（実車速減少中）と判断された場合、目標車速の値が大きく先行車両と接近していないので、ステップＳ２に移行して車速対応定速走行制御を実施する。つまり、主にエンジン１側の制御を行って車両が目標車速となるように定速走行制御が実施される。
【００２１】
定速走行中に自車よりも遅い先行車両に追従する場合、車間距離を目標車間距離と一致させようとして目標車速が減少する。目標車速が減少することにより、車速偏差が生じて偏差（目標車速−実車速）が所定値Ａより小さくなる。
【００２２】
ステップＳ１で偏差が所定値Ａより小さい、即ち、実車速が大きく自車が先行車両に近づいていると判断された場合、ステップＳ３に移行して車間距離対応の変速制御を実施するため変速指令を読み込み、ステップＳ４で変速指令が判断される。即ち、読み込まれた変速指令が、シフトダウンか、現段保持か、シフトアップか判断される。図４乃至図６に示すように、変速指令は、目標車速と自車の実車速との偏差Dv(Km/h)と偏差Dvの変化率ΔDv(Km/h)/sに応じて偏差条件及び変化率条件に基づいて判断される。
【００２３】
変速指令の判断について説明する。
【００２４】
偏差Dvには偏差所定値α1 ，α2 が設定され、偏差所定値α1 ，α2 はゼロを挟んだ所定範囲（α1 ＜α2 ：例えばα1=-0.1、α2=0.5)の値となっている。また、変化率ΔDvには変化率所定値β1 ，β2 が設定され、変化率所定値β1 ，β2 はそれぞれ絶対値が所定範囲（β1 ＜β2 、正負で対称でない値：例えばβ1=-5、β2=-1) の値となっている。そして、偏差Dvと偏差所定値α1 ，α2 との関係及び変化率ΔDvと変化率所定値β1 ，β2 との関係により、変速領域が▲１▼〜▲５▼に設定されている（図５、図６参照）。
【００２５】
図４に示すように、変速領域が▲１▼▲２▼の場合にシフトダウンとなり、変速領域が▲３▼▲４▼の場合にシフトアップとなり、変速領域が▲５▼の場合に現段保持となる。また、シフトダウン制御中及びシフトアップ制御中の場合に現段保持となる。以下、それぞれの変速領域を説明する。
【００２６】
変速領域▲１▼の場合は、偏差Dvが偏差所定値α1 を下回り、変化率ΔDvが変化率所定値β1 を越えている状況である。変速領域▲２▼の場合は、偏差Dvがα2 を下回り、変化率ΔDvが変化率所定値β1 以下の状況である。これらの状況のときには、シフトダウンが必要と判断される。つまり、実車速が目標車速に対して早くなって急激な接近状況になった場合は勿論のこと、実車速が目標車速に対してそれほど早くならずにシフトダウンの必要がない領域内であっても、変化率ΔDvの値がよりマイナス側になって、偏差が急激に変わった場合には、シフトダウンが必要と判断される。
【００２７】
尚、請求項１，２に係る本発明における、偏差Ｄｖがゼロを挟んだ所定範囲の値にあるとは、偏差Ｄｖが偏差所定値α1と偏差所定値α2との間にある場合であり、変速領域２における偏差所定値α1を越えている部分の領域のことである。従って、本願発明におけるシフトダウンが必要と判断される領域は、実施形態例の変速領域２の偏差所定値α1を越えている部分が該当する。
【００２８】
変速領域▲３▼の場合は、偏差Dvが偏差所定値α2 以上で、変化率ΔDvが変化率所定値β2 以下の状況である。変速領域▲４▼の場合は、偏差Dvが偏差所定値α1 以上で、変化率ΔDvが変化率所定値β2 を越えている状況である。これらの状況のときにはシフトアップが必要と判断される。つまり、実車速が目標車速に対して遅い状態になったときには、変化率ΔDvの状況に関係なくシフトアップが必要と判断される。
【００２９】
変速領域▲５▼の場合は、偏差Dvが偏差所定値α1 以上で偏差所定値α2 未満で、変化率ΔDvが変化率所定値β1 を越え変化率所定値β2 以下の状況である。これらの状況のときには現段保持とする。つまり、実車速と目標車速とに差があまりなく、偏差の変化率にも大きな変動がない状況では現段を保持してシフトダウンもシフトアップも必要がないと判断される。また、シフトダウン制御中及びシフトアップ制御中の場合にも現段保持となる。
【００３０】
図３のフローチャートに戻り、ステップＳ４で判断された変速指令がシフトダウンの場合、ステップＳ５でシフトダウン可能か否か、例えば、シフトダウンしてもエンジン１の回転速度がオーバレブしないか否かが判断され、シフトダウン可能であると判断された場合、ステップＳ６でシフトダウン指令が出力される。シフトダウンが可能ではないと判断された場合、ステップＳ９で現段保持の指令が出力される。
【００３１】
ステップＳ４で判断された変速指令がシフトアップの場合、ステップＳ７でシフトアップ可能か否か、例えば、シフトアップしてもエンジンストールをしないか否かが判断され、シフトアップ可能であると判断され場合、ステップＳ７でシフトアップ指令が出力される。シフトアップが可能ではないと判断された場合、ステップＳ９で現段保持の指令が出力される。
【００３２】
ステップＳ４で判断された変速指令が現段保持の場合、ステップＳ９で現段保持の指令が出力される。
【００３３】
従って、上述した車間距離変速制御装置では、目標車速と自車の車速との偏差Dvを求め、偏差条件及び偏差の変化率条件とに基づいて車両の変速機を変速制御するようにしたので、車速の偏差Dv及び偏差の変化率ΔDvとからシフトダウン及びシフトアップの可否を判断することができる。このため、車速の偏差Dvが変速否の領域で偏差が急激に変化した場合でも、偏差の変化率ΔDvから適切な変速が可能となる。
【００３４】
そして、少なくとも、偏差条件として偏差Dvがゼロを挟んだ偏差所定値α1 ，α2 の所定範囲の値（偏差所定値α1 と偏差所定値α2 の間）にあり、偏差の変化率条件として偏差の変化率ΔDvが負の変化率所定値β1 以下にあるときに、変速機をシフトダウンさせるようにしているので、車速の偏差Dvがシフトダウンを行わない領域（偏差所定値α1 以上）であっても変化率ΔDvがマイナス側に大きくなって偏差が急激に変化した場合では、偏差の変化率ΔDvから適切にシフトダウンを実施することが可能となる。これにより、例えば、登坂路に入って先行車両との車速の偏差は小さいが車速偏差の変化率が負側に大きいときに、早めにシフトダウンを実施することができ、ドライバーのフィーリングと一致させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明では、目標車速と自車の車速との偏差を求め、偏差条件及び偏差の変化率条件とに基づいて車両の変速機を変速制御するようにし、車速の偏差及び偏差の変化率とから変速制御の可否が判断され、偏差条件として偏差がゼロを挟んだ所定範囲の値にあり、偏差の変化率条件として偏差の変化率が負の変化率所定値以下にあるときに、変速機をシフトダウンさせる機能が備えられているので、
車速の偏差が変速否の領域で偏差が急激に変化した場合でも、偏差の変化率から適切な変速が可能となる。この結果、車速の偏差が急激に変化しても前方を走行する車両との車間距離を適正に保つように変速を行うことが可能になる。また、車速の偏差が小さいが変化率がより負側の値になったとき、適切なシフトダウンが可能になる。
【００３６】
請求項２に係る発明では、目標車速と自車の車速との偏差を求め、偏差条件及び偏差の変化率条件とに基づいて車両の変速機を変速制御するようにし、車速の偏差及び偏差の変化率とから変速制御の可否が判断され、偏差所定値に対する偏差の値を比較すると共に変化率所定値の絶対値に対する変化率を比較して変速制御の可否を判断し、偏差条件として偏差がゼロを挟んだ所定範囲の値にあり、偏差の変化率条件として偏差の変化率が負の変化率所定値以下にあるときに、変速機をシフトダウンさせる機能が備えられているので、
通常の定速車速制御に移行した場合における変速段のマッチングが容易となる。また、車速の偏差が小さいが変化率がより負側の値になったとき、適切なシフトダウンが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例に係る車間距離変速制御装置のブロック構成図。
【図２】目標車速設定のブロック構成図。
【図３】車間距離変速制御の制御フローチャート。
【図４】変速条件の相互関係の状況説明図。
【図５】変速条件の関係を表す表図。
【図６】変速条件の区分状況説明図。
【符号の説明】
１  エンジン
２  変速機
３  制御装置（ＥＣＵ）
４  車間距離検出手段
５  車速検出手段
１１  目標車速算出手段
１５  偏差検出手段
１６  偏差条件判断部
１７  変化率算出部
１８  変化率条件判断部
２０  変速制御手段
２１  偏差比較部
【図１】
0003680625.tif 000002
【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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