(57)【要約】【課題】勾配によらず車速を一定に維持することと、この車速の維持に際して運転者によるアクセルペダルの踏込み操作の手間を減らすこととを両立することができる車速制御装置を提供する。【解決手段】車速を検出する車速センサ２と、アクセルペダル踏込み量を検出するアクセルペダル踏込み量検出センサ３と、坂道の勾配に応じた燃料噴射マップを記憶するマップ情報記憶手段６と、車速とアクセルペダル踏込み量に基づいて車速制御を行う制御手段５とを備え、制御手段５は、車速とアクセルペダル踏込み量が所定以下の場合に自車両が坂道に到達するとき、この坂道の勾配に応じた燃料噴射マップに切り替えることを特徴とする。【選択図】図１
2014189214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速を検出する車速検出手段と、
アクセルペダル踏込み量を検出する踏込み量検出手段と、
坂道の勾配に応じた燃料噴射マップを記憶する燃料噴射マップ記憶手段と、
前記車速とアクセルペダル踏込み量に基づいて車速制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記車速とアクセルペダル踏込み量の変化量が所定以下の場合に自車両が坂道に到達したとき、この坂道の勾配に応じた燃料噴射マップに切り替えることを特徴とする車速制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、自車両が安定走行か否かを判定し、所定時間の間、前記車速とアクセルペダル踏込み量の変化量が所定以下の場合に安定走行と判定することを特徴とする請求項１に記載の車速制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、安定走行と判定したときの車速とアクセルペダルの踏込み量に基づいて、安定走行時における車速制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の車速制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、安定走行と判定したときの車速とアクセルペダルの踏込み量に基づいて、安定走行時における車速とアクセルペダルの踏込み量の関係式を算出することを特徴とする請求項３に記載の車速制御装置。
【請求項５】
自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、勾配情報を有した地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、前記制御手段による算出結果を一次記憶する一次記憶手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記地図情報記憶手段が有する勾配情報と前記自車位置検出手段が検出した自車位置に基づいて、自車両の進路上の所定距離内に坂道が存在するか否か判定し、坂道が存在すると判定したとき、坂道の勾配に応じた燃料噴射マップを前記燃料噴射マップ記憶手段から読み出して前記一次記憶手段に記憶し、自車両が坂道に到達した際に、この坂道の勾配に応じて前記一次記憶手段に記憶した燃料噴射マップに切り替えることを特徴とする請求項４に記載の車速制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、自車両の進路上の所定距離内に坂道が存在するか否か判定し、坂道が存在すると判定したとき、安定走行時に算出された前記関係式で制御された車速と勾配とに応じた燃料噴射マップを前記燃料噴射マップ記憶手段から読み出すことを特徴とする請求項５に記載の車速制御装置。
【請求項７】
ブレーキの踏込みを検出するブレーキ検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記ブレーキ検出手段がブレーキ状態を検出せず、前記車速検出手段が検出した車速と前記踏込み量検出手段が検出したアクセルペダル踏込み量が所定期間所定の範囲内である場合に安定走行と判定することを特徴とする請求項６に記載の車速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、勾配の如何にかかわらず車速を一定に制御する車速制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車速を制御する車速制御装置として、設定した車速を維持するオートクルーズ機能や、下り坂などで加速を抑える技術や、ＧＰＳやナビゲーション装置と連携して車両状態を判断してエンジンの制御モードを切り替える技術が知られている（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】特開平１０−２５５１９４号公報
【特許文献２】特開２０００−３０１９６５号公報
【特許文献３】特開２０００−１８５７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術においては、アクセルペダルを踏込む量が一定の場合、外部環境の変化によっては車速を維持できない場合があった。例えば、自車両が走行する道路が平坦な道から勾配のある坂道に切り替わった場合、それまでアクセルペダルを一定量踏込んで車速を一定に維持していても、切り替わり前と同じ車速を維持するにはアクセルペダルを切り替わり前よりもさらに踏込む必要がある。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、勾配によらず車速を一定に維持することと、この車速の維持に際して運転者によるアクセルペダルの踏込み操作の手間を減らすこととを両立することができる車速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】
上記目的を達成するために本発明は、車速を検出する車速検出手段と、アクセルペダル踏込み量を検出する踏込み量検出手段と、坂道の勾配に応じた燃料噴射マップを記憶する燃料噴射マップ記憶手段と、車速とアクセルペダル踏込み量に基づいて車速制御を行う制御手段とを備え、制御手段は、前記車速とアクセルペダル踏込み量の変化量が所定以下の場合に自車両が坂道に到達したとき、この坂道の勾配に応じた燃料噴射マップに切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、勾配によらず車速を一定に維持することと、この車速の維持に際して運転者によるアクセルペダルの踏込み操作の手間を減らすこととを両立することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態における車速制御装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態における制御の概要を示すフローチャート図
【図３】本発明の実施の形態における安定走行判定処理を示すフローチャート図
【図４】本発明の実施の形態における安定走行状態をイメージで説明する図
【図５】本発明の実施の形態における車速制御を示すフローチャート図
【図６】本発明の実施の形態における車速とアクセルペダル踏込み量に基づいて算出された関係式をイメージで説明する図
【図７】本発明の実施の形態における坂道における車速制御をイメージで説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態における車速制御装置について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施の形態における車速制御装置のブロック図である。
【００１１】
図１において、車速制御装置１は、車輪パルス等から車速を検出する車速センサ２、運転者によるアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダル踏込み量検出センサ３、運転者の操作によるブレーキの有無を検出するブレーキセンサ４の各種センサを有する。
【００１２】
また、車速制御装置１は、車速を制御する制御手段５を有する。制御手段５は、例えばＣＰＵやマイコン、ＬＳＩ等で構成され、各種センサの検出結果に基づいて、内燃機関を制御することで車速を制御する。制御手段５は、例えば、図示しないスロットルバルブの開閉を制御して車速を制御する。なお、制御手段５は、内燃機関を制御することで車速を制御するものであれば他の方式によって制御しても良い。
【００１３】
また、車速制御装置１は、車速を一定に保持するために、少なくとも燃料噴射量と車速と道路勾配とが対応付けられている燃料噴射マップを記憶したマップ情報記憶手段６を有する。なお、この燃料噴射マップについては、さらにギア状態、エンジン回転数、燃料噴射時の圧力にも対応付けられるのが精度向上の側面から望ましい。マップ情報記憶手段６は例えばＨＤＤやＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成される。また、車速制御装置１は、揮発性のメモリ７を有し、マップ情報記憶手段６や各種センサから読み出した情報を一時記憶する。
【００１４】
また、車速制御装置１にはナビゲーション装置１０が接続される。ナビゲーション装置１０は、アンテナ１１とＧＰＳ１２からなる自車位置取得手段を有し、これによって自車位置情報を取得する。また、ナビゲーション装置１０は、地図情報を記憶した地図情報記憶手段１３、取得した地図情報や自車位置、入力された目的地情報等に基づいて経路探索や案内を行う経路案内手段１４、経路案内手段１４の算出結果や取得した自車位置情報や地図情報を一時記憶する揮発性のメモリ１５を有する。地図情報記憶手段１３は例えばＨＤＤやＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成され、勾配情報を有した地図情報を記憶する。経路案内手段１４は例えばＣＰＵやマイコン、ＬＳＩ等で構成され、進路に傾斜があるか否か、傾斜のある道路までの距離の情報を制御手段５に出力する。
【００１５】
なお、本実施形態では便宜上、車速制御装置１とナビゲーション装置１０とを別体としているが、一体として車速制御装置としてもよい。例えば制御手段５と経路案内手段１４は同じチップで構成されても良い。また、車速制御装置１は少なくとも制御手段５を有すれば良い。すなわち、他の構成は、ハードウェア上は車速制御装置１外に設けられてもよい。この場合、制御手段５には、各種センサやマップ情報記憶手段６やメモリ７との情報の入出力を行うインターフェースやプログラムが搭載される。
【００１６】
以上のように構成された車速制御装置１について、以下にその処理動作を説明する。図２は、本発明の実施の形態における制御の概要を示すフローチャート図である。
【００１７】
まず、ステップＳ２１に示すように、制御手段５は、自車両が安定走行中か否かを判定する。ステップＳ２１でＹＥＳの場合、ステップＳ２２に示すように、制御手段５は、安
定走行を維持するための制御を開始する。一方、ステップＳ２１でＮＯの場合、ステップＳ２３に示すように、制御手段５は、制御を中止する。
【００１８】
次に、ステップＳ２１の安定走行判定処理について図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態における安定走行判定処理を示すフローチャート図である。
【００１９】
まず、ステップＳ３１に示すように、制御手段５は、ブレーキセンサ４の検出結果に基づいてブレーキが踏まれていないか否か判定する。ステップＳ３１でＹＥＳの場合、ステップＳ３２に示すように、制御手段５は、車速センサ２とアクセルペダル踏込み量検出センサ３の検出結果に基づいて、車速とアクセルペダル踏込み量の変化量が一定時間それぞれ所定の範囲内か否かを判定する。ステップＳ３２でＹＥＳのとき、ステップＳ３３に示すように、制御手段５は安定走行状態と判定する。一方、ステップＳ３１でＮＯのとき、またはステップＳ３２でＮＯのとき、ステップＳ３４に示すように、制御手段５は非安定走行状態と判定する。すなわち、ブレーキ操作中や意図的な加減速中には非安定走行状態と判定される。
【００２０】
ここで、ステップＳ３２で判定された安定走行状態について説明する。図４は、本発明の実施の形態における安定走行状態をイメージで説明する図である。
【００２１】
図４では、車速の時間変化を示す第１の折れ線４１、アクセルペダル踏込み量の時間変化を示す第２の折れ線４２が示されている。制御手段５は、第１の折れ線４１と第２の折れ線４２について、所定時間Δｔの間、それぞれ変化量が所定範囲Δｖ、Δａの範囲内にある場合に安定走行状態と判定する。例えばΔｔは１分〜数分、Δｖは５〜１０ｋｍ、Δａは０〜３％に設定される。なお、アクセルペダル踏込み量は、全く踏込んでいないときを０％、完全に踏込んだときを１００％に設定されている。
【００２２】
次に図２のステップＳ２２で示された安定走行を維持するための制御について説明する。図５は、本発明の実施の形態における車速制御を示すフローチャート図である。
【００２３】
まず、ステップＳ５１に示すように、制御手段５は、ステップＳ２２の制御開始時の車速ｖ０とアクセルペダル踏込み量ａ０とに基づいて、アクセルペダル踏込み量ａに応じた車速ｖの関係式を算出する。制御手段５は、ステップＳ５２に示すように、その後は、安定走行状態にある限り、この算出した関係式を満たすように車速を制御する。関係式は、例えば予め定められた２次係数Ａ１、１次係数Ａ２、定数Ｂを用いて、ｖ＝Ａ１×ａ２＋Ａ２×ａ＋Ｂとなるように算出される。なお、この関係式は、燃料噴射量の立ち上がりや立下りの精度を容易にするため２次間数で表現されたが、必ずしも２次関数でなくてもよい。例えば１次関数で表現されても良い。図６は、本発明の実施の形態における車速とアクセルペダル踏込み量に基づいて算出された関係式をイメージで説明する図である。図６に示すように、制御手段５は、車速ｖとアクセルペダル踏込み量ａと係数Ｐとが予め対応付けられたマップや関係式を保持しておき、ステップＳ２２の制御開始時の車速ｖ０とアクセルペダル踏込み量ａ０とに基づいて、係数Ｐ０（ｖ０、ａ０）を定める。このように、安定走行を維持できるように設定されれば、車種や各種パラメータ設定等に応じて、任意の関係式で設定可能である。
【００２４】
次に、ステップＳ５３に示すように、経路案内手段１４は、地図情報記憶手段１３から進路の道路情報を取得する。
【００２５】
そして、ステップＳ５４に示すように、経路案内手段１４は、ＧＰＳ１２から取得した自車位置情報と、ステップＳ５３で取得した道路情報の勾配と位置情報とに基づいて、進路上の所定距離内に坂道があるか否かを判定する。ステップＳ５４でＹＥＳの場合、ステ
ップＳ５５に示すように、制御手段５は、経路案内手段１４からその判定結果を取得し、坂道に応じた燃料噴射マップを準備する。具体的には、制御手段５は、ステップＳ５３で取得された道路情報の勾配ｇｒａｄと、ステップＳ５１で算出した安定走行状態時の車速ｖ０に応じた燃料噴射マップをマップ情報記憶手段６から取得し、この燃料噴射マップをメモリ７に一時記憶する。一方、ステップＳ５４でＮＯの場合、ステップＳ５６に示すように、制御手段５は、経路案内手段１４からその判定結果を取得し、通常の燃料噴射マップをマップ情報記憶手段６から読み出してメモリ７に一時記憶して準備する。
【００２６】
そして、ステップＳ５７に示すように、経路案内手段１４は、ＧＰＳ１２から取得した自社位置情報と、ステップＳ５３で取得した道路の位置情報とに基づいて自車両が進路上の坂道に到達したか否か判定する。ステップＳ５７でＹＥＳの場合、ステップＳ５８に示すように、制御手段５は、メモリ７に一時記憶して準備した燃料噴射マップに切り替える。その後は、制御手段５はこの切り替えた燃料噴射マップに基づいて、車速に応じた負帰還制御を加えて車速を一定に維持する制御を行う。このように勾配に応じた燃料噴射マップを事前に準備し、坂道到達時に即座に切り替えることで、勾配での目標速度からの増減を抑えることができる。一方、ステップＳ５７でＮＯの場合、切り替えずにステップＳ５７の処理を繰り返す。
【００２７】
このような本実施形態の車速制御装置によって、勾配のある坂道に差し掛かった場合に自車両が安定走行状態に制御される経過を従来との対比をしながら説明する。図７は、本発明の実施の形態における坂道における車速制御をイメージで説明する図である。
【００２８】
従来の車速制御においては、燃料噴射マップは勾配に対応付けられていない。このため、図７に示すように、時刻ｔ１０で坂道の上り勾配が開始すると、それまで燃料噴射量Ｆ１０によって車速ｖ１０で安定走行していた車速７１は、同じアクセルペダル踏込み量のままでは勾配の分だけ低下する。そこで運転者によってアクセルペダル踏込み量が増加され、これに伴って燃料噴射量７３、ひいては車速７１が増加され、最終的に時刻ｔ１１で、安定走行状態時の燃料噴射量Ｆ１１、車速ｖ１０に収束する。このような従来のシステムだと、安定走行状態の車速からの変化に対して、勾配が考慮されていない通常の燃料噴射マップを用いて補償する制御がなされる。このため、車速７１の変化が大きく、ひいては燃料噴射量７３の変化（Ｆ１０→Ｆ１１）が大きく、安定走行状態への復帰に時間（ｔ１１−ｔ１０）がかかる。
【００２９】
これに対し、本実施形態の車速制御においては、燃料噴射マップは勾配に対応付けられている。このため、時刻ｔ１０で坂道の上り勾配が開始すると、それまで車速７２を車速ｖ１０で安定走行するために通常の燃料噴射マップに対応する燃料噴射量Ｆ１０が噴射されていたものが、勾配に対応付けられた燃料噴射マップに切り替えられる。この燃料噴射マップへの切り替えによって、時刻ｔ１０の勾配開始前後でアクセルペダル踏込み量が同じであっても、本実施形態における燃料噴射量７４を、勾配開始前の燃料噴射量Ｆ１０から勾配開始後の燃料噴射量Ｆ１２に即座に切り替えることができる。そして、その後は負帰還制御が加えられて燃料噴射量７４が徐々に調整され、最終的に時刻ｔ１２で、安定走行状態時の燃料噴射量Ｆ１１、車速ｖ１０に収束する。これによって、勾配が開始しても、車速７２の低下が少なく、ひいては燃料噴射量７４の変化（Ｆ１２→Ｆ１１）も小さく、安定走行状態への復帰への時間（ｔ１２−ｔ１０）を従来のシステムよりも短くすることができる。
【００３０】
以上のように、本発明の実施形態によれば、アクセルペダルの踏込み量を減らし、車両の流れの良い一般道での走行中や、流れの良い高速道路での走行中に、勾配によって速度を増減される影響を抑え、安定した速度で走行することができる。これによって、運転者が勾配を考慮してアクセル踏込み量を制御する運転負荷を抑え、安定した速度を得ること
ができる。また、坂道手前での、アクセル踏込み量を変えないために引き起こされる、速度低下による渋滞の解消に寄与することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の車速制御装置は、特に坂道等の勾配がある道路に差し掛かった場合にアクセルペダルの踏込み量を減らしつつ安定走行を維持しやすくする車速制御装置として有用である。
【符号の説明】
【００３２】
１    車速制御装置
２    車速センサ
３    アクセルペダル踏込み量検出センサ
４    ブレーキセンサ
５    制御手段
６    マップ情報記憶手段
７、１５    メモリ
【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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