(57)【要約】【課題】車両の加速制御時における加速の応答性を向上させること。【解決手段】車速制御装置１０は、車両の加速度を算出する加速度算出手段３ａと、車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段３ｂと、目標加速度設定手段３ｂにより設定された目標加速度に対する、加速度算出手段３ａにより算出された加速度の偏差を算出する偏差算出手段３ｃと、偏差算出手段３ｃにより算出された加速度の偏差と、所定の制御ゲイン値Ｇと、を乗算して求めた演算値に基づいて、スロットル要求開度を算出する要求開度算出手段３ｄと、要求開度算出手段３ｄにより算出されたスロットル要求開度に基づいて、エンジンのスロットル弁の開度を制御するスロットル制御手段４と、を備えている。車両の加速制御の開始時において、要求開度算出手段３ｄは、所定の制御ゲイン値Ｇを増加させる。【選択図】図１
2008012967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の加速度を算出する加速度算出手段と、
車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
前記目標加速度設定手段により設定された前記目標加速度に対する、前記加速度算出手段により算出された前記加速度の偏差を算出する偏差算出手段と、
前記偏差算出手段により算出された加速度の前記偏差と、所定の制御ゲイン値と、を乗算して求めた演算値に基づいて、スロットル要求開度を算出する要求開度算出手段と、
前記要求開度算出手段により算出された前記スロットル要求開度に基づいて、エンジンのスロットル弁の開度を制御するスロットル制御手段と、を備える車速制御装置であって、
車両の加速制御の開始時において、前記要求開度算出手段は、前記所定の制御ゲイン値を増加させる、ことを特徴とする車速制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車速制御装置であって、
前記所定の制御ゲイン値には、定速制御時の値である第１ゲイン値が設定され、
前記要求開度算出手段は、前記所定の制御ゲイン値を、前記車両の加速制御の開始時において前記第１ゲイン値と第２ゲイン値とを加算した値とし、該加速制御の開始後、徐々に減少させ、所定時間経過したとき、前記第１ゲイン値とする、ことを特徴とする車速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両の速度を設定された設定車速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、車両の実車速である走行車速と、目標車速と、に基づいて、目標加速度を算出し、算出された目標加速度に対する車両の実加速度である走行加速度の偏差加速度を算出する車速制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該装置は、偏差加速度が０となるように、スロットル弁を駆動する。
【特許文献１】特開平９−８６２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の車速制御装置においては、車両の定速制御（クルーズ制御）の状態から加速制御の状態に変更されることがある。この加速制御に変更時において目標加速度が比較的に大きく増加し、目標加速度に対する走行加速度の偏差加速度が大きくなるため、加速制御時の加速の応答性が悪くなる虞がある。一方で、制御ゲインを予め大きく設定することが想定されるが、加速度のハンチング等が発生する虞がある。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両の加速制御時における加速の応答性を向上させることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
車両の加速度を算出する加速度算出手段と、
車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、
前記目標加速度設定手段により設定された前記目標加速度に対する、前記加速度算出手段により算出された前記加速度の偏差を算出する偏差算出手段と、
前記偏差算出手段により算出された加速度の前記偏差と、所定の制御ゲイン値と、を乗算して求めた演算値に基づいて、スロットル要求開度を算出する要求開度算出手段と、
前記要求開度算出手段により算出された前記スロットル要求開度に基づいて、エンジンのスロットル弁の開度を制御するスロットル制御手段と、を備える車速制御装置であって、
車両の加速制御の開始時において、前記要求開度算出手段は、前記所定の制御ゲイン値を増加させる、ことを特徴とする車速制御装置である。
【０００６】
この一態様によれば、車両の加速制御の開始時において、前記要求開度算出手段は、前記所定の制御ゲイン値を増加させる。これにより、車両の加速制御の開始時における加速の応答性を向上させることができる。
【０００７】
この一態様において、前記所定の制御ゲイン値には、定速制御時の値である第１ゲイン値が設定され、
前記要求開度算出手段は、前記所定の制御ゲイン値を、前記車両の加速制御の開始時において前記第１ゲイン値と第２ゲイン値とを加算した値とし、該加速制御の開始後、徐々に減少させ、所定時間経過したとき、前記第１ゲイン値としてもよい。これにより、加速制御の開始時において、所定の制御ゲイン値を、第１ゲイン値から増加させた値（第１ゲイン値＋第２ゲイン値）にすることで、加速の応答性を向上させることができる。そして、加速制御の開始後、所定時間経過したときに、所定の制御ゲイン値を定速制御時に最適な第１ゲイン値に戻すことで、加速度のハンチングを抑制して、安定的に定速制御を行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両の加速制御時における加速の応答性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら一実施例を挙げて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施例に係る車速制御装置のシステム構成を示すブロック図である。本実施例に係る車速制御装置１０は、車両のエンジンの各種の制御を行うエンジンＥＣＵ１を中心に構成されている。
【００１１】
エンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、電子制御装置）１は、マイクロコンピュータから構成されており、制御、演算プログラムに従って各種処理を実行するとともに、当該装置１０の各部を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵの実行プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有している。
【００１２】
エンジンＥＣＵ１は、エンジンの制御を行うエンジン制御部２と、車速を目標車速である設定速度に制御するクルーズ制御部３と、スロットル弁４ａの制御を行うスロットル制御部４と、を有している。なお、これらエンジン制御部２、クルーズ制御部３、及びスロットル制御部４は、例えば、上記ＲＯＭに記憶され、ＣＰＵによって実行されるプログラムにより実現されている。
【００１３】
スロットル制御部４は、アクチュエータ４ｂを介して、スロットル弁４ａの開度を制御する。エンジンの燃焼室内に吸入空気を導入するための吸入通路に、吸入空気量を調整する上述のスロットル弁４ａが配設されている。スロットル弁４ａには、スロットル弁４ａを駆動するアクチュエータ４ｂが連結されている。
【００１４】
スロットル制御部４は、アクチュエータ４ｂの駆動を制御することで、スロットル弁４ａの開度を制御し、エンジンの燃焼室内へ導入される吸入空気量を制御する。例えば、スロットル制御部４は、アクチュエータ４ｂに対して制御信号を送信することで、スロットル弁４ａの開度を増加させ、エンジンの燃焼室内へ導入される吸入空気量を増加させる。これにより、エンジンの駆動力を増加させることができる。一方、スロットル制御部４は、アクチュエータ４ｂに対して制御信号を送信することで、スロットル弁４ａの開度を減少させ、エンジンの燃焼室内へ導入される吸入空気量を減少させる。これにより、エンジンの駆動力が減少させることができる。
【００１５】
スロットル弁４ａには、スロットル弁４ａの開度を検出するポテンショメータ４ｃが配設されている。ポテンショメータ４ｃは、スロットル制御部４に接続されている。ポテンショメータ４ｃは、検出したスロットル弁４ａの開度をスロットル制御部４に対して送信する。スロットル制御部４は、例えば、ポテンショメータ４ｃにより検出されたスロットル弁４ａの開度が目標開度となるように、いわゆるフィードバック制御を行う。
【００１６】
スロットル制御部４には、アクセルペダルの踏込み量を検出する踏込み量センサ５が接続されている。スロットル制御部４は、踏込み量センサ５により検出されたアクセルペダルの踏込み量に応じて、スロットル弁４ａの開度を増減させ、エンジンの駆動力を制御する。
【００１７】
エンジン制御部２は、スロットル制御部４により制御されたエンジンの燃焼室内への吸入空気量に応じて、燃焼室内へ噴射される燃料を調整するための燃料噴射弁２ａを制御する。例えば、エンジン制御部２は、燃焼室へ導入される吸入空気量に応じて、燃焼室内の空燃比が最適となるように、燃料噴射弁２ａの開閉を制御する。
【００１８】
クルーズ制御部３は、車速が設定速度となるようにエンジンを自動的に制御する、いわゆるクルーズ制御（定速制御）を実行する。クルーズ制御部３には、車速を検出する車速センサ６と、クルーズ制御を実行させるためのトリガー信号を出力するクルーズスイッチ７が接続されている。
【００１９】
車速センサ６は、例えば、各車輪に配設され、各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサを含み、この車輪速度センサにより検出された各車輪の回転速度に基づいて、車速を検出する。車速センサ６は、検出した車速をクルーズ制御部３に対して送信する。
【００２０】
クルーズスイッチ７は、例えば、車室内のステアリングホイール近傍に配設され、運転者がオン状態又はオフ状態に切替可能なスイッチである。クルーズスイッチ７がオン状態に切替られると、クルーズスイッチ７はオン信号をクルーズ制御部３に対して送信する。一方、クルーズスイッチ７がオフ状態に切替られると、クルーズスイッチ７はオフ信号をクルーズ制御部３に対して送信する。
【００２１】
クルーズ制御部３は、クルーズスイッチ７からオン信号を受信すると、クルーズ制御を実行する。クルーズ制御部３は、車速センサ６により検出された車速が予め設定された設定速度となるように、スロットル弁４ａの開度を増減させることで、エンジンの駆動力を増減させる。上記設定速度は、例えば、エンジンＥＣＵ１のＲＡＭに設定、記憶されている。
【００２２】
また、クルーズ制御部３には、クルーズ制御時において、車速を増減させるための変更スイッチ８が接続されている。変更スイッチ８は、例えば、車室内のステアリングホイール近傍に配設され、運転者が増速側又は減速側に操作可能なスイッチである。
【００２３】
変更スイッチ８が増速側に操作されている間、変更スイッチ８はクルーズ制御部３に対して、増速信号を継続的に送信する。クルーズ制御部３は、変更スイッチ８から増速信号を受信している間において、車速を増加させる加速制御を実行する。そして、変更スイッチ８が増速側から中立位置に戻されると、変更スイッチ８はクルーズ制御部３に対する増速信号の送信を停止する。クルーズ制御部３は、変更スイッチ８から増速信号が受信されなくなると、その時の車速を設定速度として、エンジンＥＣＵ１のＲＡＭに記憶させ、その記憶され車速でのクルーズ制御を実行する。
【００２４】
一方、変更スイッチ８が減速側に操作されている間、変更スイッチ８はクルーズ制御部３に対して減速信号を継続的に送信する。クルーズ制御部３は、変更スイッチ８から減速信号を受信している間において車速を減少させる。そして、変更スイッチ８が減速側から中立位置に戻されると、変更スイッチ８はクルーズ制御部３に対する減速信号の送信を停止する。クルーズ制御部３は、変更スイッチ８から減速信号が受信されなくなると、その時の車速を設定速度として、エンジンＥＣＵ１のＲＡＭに記憶させ、その記憶した車速でのクルーズ制御を実行する。
【００２５】
なお、クルーズ制御部３は、下記の（１）式を用いて、スロットル要求開度ＭＡを算出し、このスロットル要求開度ＭＡに基づいて、スロットル弁４ａの開度を制御している。例えば、クルーズ制御部３は、クルーズ制御時において、変更スイッチ８から増速信号を受信すると、下記（１）式を用いて、スロットル要求開度ＭＡを算出し、このスロットル要求開度ＭＡの大きさに比例して、スロットル弁４ａの開度を増加させる（加速制御の開始）。
【００２６】
クルーズ制御部３は、車両の加速度ΔＶｎを算出する加速度算出手段３ａと、車両の目標加速度Ｄｔを設定する目標加速度設定手段３ｂと、目標加速度設定手段３ｂにより設定された目標加速度Ｄｔに対する、加速度算出手段３ａにより算出された加速度ΔＶｎの偏差（Ｄｔ−ΔＶｎ）を算出する偏差算出手段３ｃと、偏差算出手段３ｃにより算出された加速度の偏差（Ｄｔ−ΔＶｎ）と、所定の制御ゲイン値（以下、制御ゲイン値と称す）Ｇと、を乗算して求めた演算値Ｇ×（Ｄｔ−ΔＶｎ）に基づいて、スロットル要求開度ＭＡを算出する要求開度算出手段３ｄと、を有している。
【００２７】
加速度算出手段３ａは、車速センサ６により検出された車速Ｖに対して微分処理を行うことで車両の加速度ΔＶｎを算出する。目標加速度設定手段３ｂは、目標車速として設定された設定速度と、車速センサ６により検出された車速Ｖと、に基づいて、目標加速度Ｄｔを算出し、設定する。
【００２８】
ここで、設定速度は、例えば、平坦路走行時に、ブレーキペダルの踏込み及びアクセルペダルの踏込みの両者が解放されたときに、車速センサ６から検出された車速を起点値として、変更スイッチ８が増速側又は減速側に操作され、調整された速度値である。
【００２９】
ＭＡｎ＝ＭＡｎ−１＋Ｇ×（Ｄｔ−ΔＶｎ）×Ｔｓｋ          （１）式
なお、上記（１）式において、ＭＡｎ−１は、前回に算出されたスロットル要求開度を示しており、Ｔｓｋはスキップ時間（例えば、１〜２秒）を示している。
【００３０】
ところで、制御ゲイン値Ｇには、従来、車両の加速度を一定に維持できるような固定値が設定されている。この場合、例えば、変更スイッチが増速側に操作され、クルーズ制御の状態から加速制御が開始されたときに、設定された目標加速度と、加速度算出手段により算出される加速度と、の差が比較的に大きくなるため、加速の応答性が悪くなる虞がある。
【００３１】
そこで、本実施例に係る車速制御装置１０において、加速制御の開始時において、要求開度算出手段３ｄは、制御ゲイン値Ｇを増加させ、スロットル要求開度を増加させる。これにより、加速制御時における加速の応答性を向上させることができる。
【００３２】
具体的には、要求開度算出手段３ｄは、下記（２）式により制御ゲイン値Ｇを、加速制御時において、増加させる。図２は、下記（２）式に基づいて変化させたときの制御ゲイン値Ｇを示す図であり、加速制御の開始時からの制御ゲイン値Ｇの時間変化の一例を示す図である。図２において、縦軸は制御ゲイン値Ｇを示し、横軸は加速制御の開始時からの経過時間Ｔを示している。
【００３３】
Ｇ＝（Ｇ１＋Ｇ２×Ｂ／Ｋ）          （２）式
なお、上記（２）式において、Ｇ１は第１ゲイン値であり、一定の加速度を維持するような通常値（定速制御時におけるゲイン値）が設定される。Ｇ２は第２ゲイン値であり、加速の応答性を良好にするような値（例えば、第１ゲイン値Ｇ１と略同一又は僅かに大きい値）が予め求められ、設定される。Ｋは、制御ゲイン値Ｇを第１ゲイン値Ｇ１の状態から増加させた、かさ上げ制御実施時間（以下、所定時間と称す）を示している。なお、このかさ上げ制御実施時間Ｋは、例えば、約２秒が設定され、エンジンＥＣＵ１のＲＯＭに予め記憶されている。Ｂは、Ｂ＝Ｋ−Ｔ（Ｂ≧０）により求まる値である。ここで、Ｔは加速制御の開始時からの経過時間を示している。
【００３４】
上記（２）式により、制御ゲイン値Ｇは、加速制御の開始時には、通常値である第１ゲイン値Ｇ１と第２ゲイン値Ｇ２とが加算された値が制御ゲイン値Ｇに設定される（図２）。そして、制御ゲイン値Ｇは加速制御の開始後、徐々に減少し、加速制御の開始後、所定時間Ｋ経過すると、第１ゲイン値Ｇ１となる。
【００３５】
図３は、加速制御の開始後における制御ゲイン値Ｇを増加させたときの処理フローの一例を示す図である。
【００３６】
まず、クルーズ制御部３は、変更スイッチ８からの増速信号を受信し、加速制御を開始するか否かを判断する（Ｓ１００）。
【００３７】
クルーズ制御部３は、変更スイッチ８から増速信号を受信し、加速制御を開始すると判断したとき（Ｓ１００のＹｅｓ）、加速制御を開始し、加速制御の開始時からの経過時間Ｔを計測する（Ｓ１１０）。なお、クルーズ制御部３は、加速制御の開始時からの経過時間Ｔを、例えば、エンジンＥＣＵ１に内蔵する上記タイマ又はカウンタにより計測する。
【００３８】
一方、クルーズ制御部３は、変更スイッチ８から増速信号を受信することなく、加速制御を開始していないと判断したとき（Ｓ１００のＮｏ）、本処理ルーチンを終了する。
【００３９】
次に、クルーズ制御部３は、加速制御の開始時からの経過時間Ｔが所定時間Ｋよりも小さいか否かを判断する（Ｓ１２０）。
【００４０】
クルーズ制御部３は、加速制御の開始時からの経過時間Ｔが所定時間Ｋよりも小さいと判断したとき（Ｓ１２０のＹｅｓ）、上述した式（Ｂ＝Ｋ−Ｔ）により算出した値をＢに設定する。一方、クルーズ制御部３は、加速制御の開始時からの経過時間Ｔが所定時間Ｋ以上であると判断したとき（Ｓ１２０のＮｏ）、Ｂに０を設定（Ｂ＝０）する（Ｓ１４０）。
【００４１】
その後、クルーズ制御部３は、上記処理で設定したＢの値に基づいて、上記（２）式により、制御ゲイン値Ｇを算出する（Ｓ１５０）。
【００４２】
クルーズ制御部３は、変更スイッチ８から送信される増速信号に基づいて、加速制御中であるか否かを判断する（Ｓ１６０）。クルーズ制御部３は、加速制御中であると判断したとき（Ｓ１６０のＹｅｓ）、上記（Ｓ１２０）の処理に戻る。一方、クルーズ制御部３は、加速制御中でないと判断したとき（Ｓ１６０のＮｏ）、本処理によるルーチンを終了する。
【００４３】
なお、制御ゲイン値Ｇを上述のように変化させることで、加速制御の開始時において、本実施例に係る車速制御装置１０におけるスロットル要求開度（図４（ａ）の実線）を、従来の車速制御装置におけるスロットル要求開度（図４（ａ）の点線）と比較して、増加させることができる。これにより、加速制御時（特に、加速制御の開始時）における加速の応答性を向上させることができる。なお、本実施例に係る車速制御装置１０におけるスロットル要求開度は、図４（ａ）の実線に示す如く、スムーズに増加することから、加速の応答性を向上させつつ、スムーズな加速が実現できる。また、制御ゲイン値Ｇは、加速制御の開始後、徐々に減少し、所定時間Ｋ経過すると、通常値である第１ゲイン値Ｇ１となることから、クルーズ制御時において、この制御ゲイン値Ｇによって、車速を設定速度に維持するための安定した定速制御を行うことができる。
【００４４】
また、上記図４（ａ）に示すようなスロットル要求開度を変化させることで、加速制御の開始時における、本実施例に係る車速制御装置１０における車速の応答性（図４（ｂ）の実線）を、従来の車速制御装置における車速の応答性（図４（ｂ）の点線）と比較して、良好にすることができる。
【００４５】
以上、本実施例に係る車速制御装置１０において、加速制御の開始時に制御ゲイン値Ｇを増加させ、スロットル要求開度を増加させる。これにより、加速制御時における加速の応答性を向上させることができる。また、加速制御の開始時から所定時間Ｋ経過すると、制御ゲイン値Ｇがクルーズ制御時の最適値である第１ゲイン値Ｇ１となることから、クルーズ制御時において、この制御ゲイン値Ｇにより、加速度のハンチングを確実に抑制して、安定した制御を行うことができる。
【００４６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４７】
上記一実施例において、加速制御において、制御ゲイン値Ｇを（第１ゲイン値Ｇ１＋第２ゲイン値Ｇ２）から第１ゲイン値Ｇ１まで、直線的に減少させているが（図２）、減少のさせかたは、これに限られず、例えば、円弧状に減少させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、車両の速度を設定された設定速度に制御する車速制御装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施例に係る車速制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】加速制御の開始時からの制御ゲイン値の時間変化の一例を示す図である。
【図３】加速制御の開始後における制御ゲイン値を増加させたときの処理フローの一例を示す図である。
【図４】（ａ）本実施例に係る車速制御装置におけるスロットル要求開度と、従来の車速制御装置におけるスロットル要求開度と比較した図である。（ｂ）本実施例に係る車速制御装置における車速の応答性と、従来の車速制御装置における車速の応答性と比較した図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    エンジンＥＣＵ
２    エンジン制御部
３    クルーズ制御部
３ａ  加速度算出手段
３ｂ  目標加速度設定手段
３ｃ  偏差算出手段
３ｄ  要求開度算出手段
４    スロットル制御部
４ａ  スロットル弁
１０    車速制御装置
【図１】
2008012967.tif 000003
【図２】
2008012967.tif 000004
【図３】
2008012967.tif 000005
【図４】
2008012967.tif 000006