(57)【要約】【課題】定速クルーズ時の目標速度を再度設定し直すといった不都合を無くし、容易に且つ正確に目標速度を設定すること。【解決手段】車速制限機能Ｆ５では、制限速度以上での車両走行が制限される。定速クルーズ機能Ｆ６では、運転者の指示に従い現在車速が目標速度として設定され、その目標速度で定速走行するように車速が制御される。また特に、定速クルーズ機能Ｆ６において、運転者が制限速度若しくはそれ以上での走行を要求しており且つその状態で現在車速を目標速度として指示した場合に、その直後の定速走行時には、運転者による指示速度ではなく制限速度を目標速度として速度制御が実施される。【選択図】　　　図１
2004001606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制限速度以上での車両走行を制限する手段と、運転者の指示に従い現在車速を目標速度として設定し記憶する手段と、目標速度で定速走行するように車速を制御する手段とを具備した車両制御装置において、
運転者が前記制限速度若しくはそれ以上での走行を要求しており且つその状態で現在車速を目標速度として指示した場合に、その直後の定速走行時には、運転者による指示速度ではなく制限速度を目標速度として速度制御を実施することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
車両の加速に伴い前記制限速度での車速制限が作動したかどうかを判定する手段と、車速制限の作動開始時にその時のアクセル開度を記憶する手段と、その後のアクセル開度の変化をモニタする手段と、当該アクセル開度が減じられていないことを条件に、運転者による指示速度ではなく制限速度を目標速度とする手段とを備えた請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
車速制限の作動開始時に記憶したアクセル開度がその後所定量以上減じられた場合には、運転者の指示に従い現在車速により目標速度を設定する請求項２記載の車両制御装置。
【請求項４】
アクセル開度に基づいて基本噴射量を設定すると共に、現在車速と制限速度との速度差に応じて燃料噴射の最大量を設定し、基本噴射量が最大量で制限された時、車速制限が作動した旨判定する請求項２又は３記載の車両制御装置。
【請求項５】
車速に対するブレーキ制御を実施する手段を更に備え、当該ブレーキ制御が作動していることを条件として、運転者による指示速度ではなく制限速度を目標速度として速度制御を実施する請求項１乃至４の何れかに記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車速制限機能と定速クルーズ機能との両方を具備する車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自車両の走行速度（車速）を一定の速度に保持するための定速クルーズ制御が実用化されている。定速クルーズ機能としては、運転者が指示したその都度の車速（現在車速）を目標速度として設定し、現在車速と目標速度との差分を基に、燃料噴射量を増加又は減少する手段が用いられている。この手段において、定速クルーズ制御中における車速は目標速度により決定づけられる。
【０００３】
また、上記定速クルーズ制御では、所定の制限速度以上での車両走行を制限する車速制限機能が併せて具備される場合がある。つまり、この車速制限機能によれば、制限速度以上とならないよう燃料噴射の最大量が制限される。この場合、仮に運転者が制限速度以上の車速を目標速度として指示しようとしても、目標速度が制限速度で置き換えられ、この制限速度で定速クルーズ制御が実施されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高速でクルーズ走行する車両では、制限速度一杯で走行したいという運転者の要求があり、制限速度一杯で走行したい場合には、アクセルペダルを一杯に踏み込んでいれば、車速制限機能によって制限速度一杯での安定走行が可能となる。従って、アクセルペダルを一杯に踏み込んだ状態で目標速度を指示し、定速クルーズ機能を使用すれば、その後はアクセルペダルを踏み込む必要なく、制限速度でのクルーズ走行が可能になると運転者は考える。
【０００５】
しかし実際には、車速制限機能の応答性などの要因から以下に示す問題が生じる。その問題を図７により具体的に説明する。つまり、運転者が制限速度以上での走行を望んでおり、車速が図示の如く上昇する場合、タイミングｔ１１以後に車速が制限範囲内に入り、この制限範囲内の例えばタイミングｔ１２で目標速度を設定指示する旨の意思決定がなされるとする。制限範囲内で目標速度が設定されれば、目標速度は制限速度相当となるが、制限範囲内でバラツキがある。なお、図中の車速の制限範囲は、例えば制限速度＝９０ｋｍ／ｈの場合に８５〜９０ｋｍ／ｈ程度の範囲である。
【０００６】
更に、車両が下り勾配の道路を走行し、その道路勾配が上り勾配に転じる場合を想定すると、図示の如く車速の一時的な落ち込みが生じることが考えられる。特に下り勾配でブレーキ制御を併用していた場合には、上り勾配への切り替え直後に図示のような車速の落ち込みが生じる可能性が高い。従って、タイミングｔ１２で運転者により目標速度指示の意思決定がなされたとしても、実際にはそれよりも後のタイミングｔ１３で目標速度が制御装置に記憶され、所望とする制限速度よりも遅い目標速度が設定されてしまうという不都合が生じる。かかる場合、目標速度が正しく設定されなかったことを運転者が気づき、その後再設定することが強いられるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、定速クルーズ時の目標速度を再度設定し直すといった不都合を無くし、容易に且つ正確に目標速度を設定することができる車両制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の車両制御装置では、その前提として、制限速度以上での車両走行を制限する手段と、運転者の指示に従い現在車速を目標速度として設定し記憶する手段と、目標速度で定速走行するように車速を制御する手段とを具備する。そして特に、本制御装置では、前記制限速度若しくはそれ以上での走行を運転者が要求しており且つその状態で運転者が現在車速を目標速度として指示した場合に、その直後の定速走行時には、運転者による指示速度ではなく制限速度を目標速度として速度制御を実施する。
【０００９】
要するに、運転者が制限速度若しくはそれ以上での走行を要求している場合であっても、何らかの外乱の影響で車速が一時的に落ち込むことが考えられる。仮にその落ち込み時に目標速度が設定されると、運転者が意図する速度よりも遅い速度が目標速度となってしまう。この不都合に対し、本発明では、運転者が制限速度での走行を要求する場合において、一時的な車速の落ち込みに関係なく、運転者が意図する通りに目標速度として制限速度が設定できる。これにより、目標速度を再度設定し直すといった不都合が無く、容易に且つ正確に目標速度が設定できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、車両の加速に伴い前記制限速度での車速制限が作動したかどうかを判定し、車速制限の作動開始時にその時のアクセル開度を記憶する。また、その後のアクセル開度の変化をモニタし、当該アクセル開度が減じられていないことを条件に、運転者による指示速度ではなく制限速度を目標速度とする。つまり、車速制限の作動開始後にアクセル開度が減じられていないことは、運転者に高速走行（制限速度での走行）の意思があるものと推定できる。かかる場合において、制限速度での定速走行を確実に行わせることができる。
【００１１】
車速制限の作動開始時に記憶したアクセル開度がその後所定量以上減じられた場合には、制限速度で走行したいという運転者の意図が無くなったと推定できる。故にかかる場合には、請求項３に記載したように、運転者の指示に従い現在車速により目標速度を設定すると良い。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、アクセル開度に基づいて基本噴射量を設定すると共に、現在車速と制限速度との速度差に応じて燃料噴射の最大量を設定し、基本噴射量が最大量で制限された時、車速制限が作動した旨判定する。この場合、基本噴射量が制限されたかどうかにより、車速制限の作動状態が正しく判定できる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、車速に対するブレーキ制御を実施する手段を更に備え、当該ブレーキ制御が作動していることを条件として、運転者による指示速度ではなく制限速度を目標速度として速度制御を実施する。ブレーキ制御が作動している場合、それが車速の一時的な落ち込みの一要因となることが考えられる。それ故、ブレーキ制御の状態をも考慮して目標速度の設定を行うと良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態の車載ＥＣＵでは、車両の定速クルーズ制御を実現すべく、その主要な機能として車速を目標速度に保つための定速クルーズ機能と、車速を制限速度以下に制限する車速制限機能とを具備する。
【００１５】
図１は、本制御システムを実現するための車載ＥＣＵについて、各機能をブロック化して示す構成図である。図１中、各機能Ｆ１〜Ｆ８及び各記憶装置Ｍ１〜Ｍ３は周知のマイクロコンピュータにより実現される。また、図示は省略するが、当該ＥＣＵには、車速センサ、アクセル開度センサといった各種センサからの検出値が逐次入力されると共に、運転席付近に設けられたクルーズスイッチからクルーズ制御信号が入力される。
【００１６】
図１において、現在車速算出機能Ｆ１では、車速センサの検出値から現在車速が算出され、基本噴射量算出機能Ｆ２では、その時のエンジン回転数やエンジン負荷（アクセル開度等）により基本噴射量が算出される。また、目標速度指示検出機能Ｆ３では、運転者による目標速度の設定指示があった時にその旨が検出され、アクセル開度算出機能Ｆ４では、アクセル開度センサの検出値からその都度のアクセル開度が算出される。
【００１７】
車速制限機能Ｆ５では、制限速度以上での車両走行を制限するための車速制限が行われる。詳しくは、図２の（ａ）の関係を用い、必要に応じて基本噴射量が最大量で制限されるようになっている。つまり、基本噴射量は概ねアクセル開度に対して比例の関係にある。また、最大量は、制限速度と現在車速との差分に応じて設定され、その差分が大きいほど（すなわち、制限速度に対して現在車速が小さいほど）大きい値が設定され、逆に差分が小さいほど（すなわち、制限速度に対して現在車速が近づくほど）小さい値が設定される。なお、制限速度は、制限速度記憶装置Ｍ１に予め記憶され、必要に応じて読み出される。
【００１８】
車速制限の内容を更に具体的に説明する。図２の（ｂ）に示すように、車両の加速時には、制限速度と現在車速との差分が小さくなるにつれて最大量が減じられ、例えば最大量としてａ１が設定される。このとき、基本噴射量が最大値ａ１よりも大きくなるため、当該基本噴射量がａ１にて制限される。この制限により、結果的に制限速度にて車速が制限される。車速制限が作動している場合、その旨（作動中である旨）が後述の定速クルーズ機能Ｆ６に通知される。
【００１９】
一方、制限速度に対して車速が低下する場合を考えると、図３の（ａ）に示すように、車速の低下に伴い最大値が大きくなり、例えば図のａ２となる。このとき、基本噴射量の方が大きければ、やはり当該基本噴射量がａ２にて制限される。すなわち、車速制限は作動中のままとなる。そして、図３の（ｂ）に示すように、更に車速が低下し、最大値がａ３になると、基本噴射量がａ３にて制限されることがなくなり、車速制限は非作動となる。
【００２０】
本車速制限機能Ｆ５によると、車速制限が非作動であれば、基本噴射量がそのままエンジン制御機能Ｆ７に対して出力され、車速制限が作動中であれば、基本噴射量がその都度の最大値で制限され、その制限された値がエンジン制御機能Ｆ７に対して出力される。
【００２１】
また、定速クルーズ機能Ｆ６では、運転者による目標速度の設定指示があったとされた時に、その時の車速が目標速度として目標速度記憶装置Ｍ２に記憶される。そして、例えば図４の（ａ）の関係を用い、その都度の目標速度に対して加速状態にあるか、又は減速状態にあるかに応じて要求噴射量が決定される。つまり、要求噴射量は、目標速度からの加速の度合が大きいほど小さい値に設定され、逆に目標速度からの減速の度合が大きいほど大きい値に設定される。なお、図４の（ａ）には、要求噴射量を決定するための特性としてｂ１，ｂ２，ｂ３を例示している。
【００２２】
具体的には、図４の（ｂ）に示すように、目標速度から加速される場合、基本噴射量が特性ｂ１上の要求噴射量（図のｃ１）で置き換えられる。また、図４の（ｃ）に示すように、目標速度から減速される場合、基本噴射量が特性ｂ３上の要求噴射量（図のｃ２）で置き換えられる。そして、それら要求噴射量がエンジン制御機能Ｆ７に対して出力される。これにより、目標速度で定速走行するよう車速が制御される。
【００２３】
また、本実施の形態では特に、車速制限の作動開始時におけるアクセル開度がアクセル開度記憶装置Ｍ３に記憶保持される。そして、定速クルーズ機能Ｆ６では、車速制限作動開始時のアクセル開度に対する増減に応じて、前述の通り運転者の指示に従いその都度の車速を目標速度に設定するか、或いは運転者の指示車速ではなく制限速度を目標速度に設定する。
【００２４】
エンジン制御機能Ｆ７では、車速制限機能Ｆ５から入力した基本噴射量と定速クルーズ機能Ｆ６から入力した要求噴射量とに基づいて噴射制御量が算出され、その制御量にて図示しないインジェクタの駆動が制御される。
【００２５】
その他、ブレーキ制御機能Ｆ８は油圧の調整等によりブレーキアクチュエータの駆動を制御するものであり、このブレーキ制御機能Ｆ８では、車速制限機能Ｆ５又は定速クルーズ機能Ｆ６からの減速要求に応じてブレーキ制御が実施される。これにより、車速に対するブレーキ制御が実施される。
【００２６】
図５は、車両加速時における目標速度の設定手順を示すタイムチャートであり、図中、アクセル開度は当初一定に保持されるが、その途中で上り坂に差し掛かることによりアクセル開度が上昇する事例を示す。なお、一例として制限速度が９０ｋｍ／ｈであり、車速の制限範囲は概ね８５〜９０ｋｍ／ｈの速度域となっている。
【００２７】
さて、タイミングｔ１以前は、車速が制限範囲よりも小さく、基本噴射量が最大量で制限されることはない。つまりこのとき、基本噴射量＜最大量であり、車速制限が非作動の状態にある。そして、タイミングｔ１では基本噴射量≧最大量となり、車速制限が非作動から作動に切り替えられる。また、同じくタイミングｔ１では、その時のアクセル開度が作動開始時アクセル開度Ａ１として記憶される。更にこのとき、制限速度を目標速度として設定する旨を表す制限速度設定フラグがセット（ＯＮ）される。
【００２８】
その後、車速は制限速度以下で制限される。更に、前述の通り上り坂へ差し掛かることにより、車速が図示の如く一時的に落ち込み、車速制限が一旦非作動になると共に、その後のアクセルペダルの踏み込みに伴い再び車速制限が作動状態に戻るようになっている。
【００２９】
運転者は、制限速度若しくはそれ以上での走行を望んでいるものとしており、車速制限作動中の期間（図のｔ１〜ｔ３の期間）で目標速度を設定する旨の意思決定がなされる。例えば図のタイミングｔ２付近で意思決定される。しかし実際には、操作上又は処理上の遅れ等から、意思決定後の例えばタイミングｔ４で目標速度の設定指示が車載ＥＣＵで検出される。タイミングｔ４では、その時のアクセル開度Ａ２が、前記作動開始時アクセル開度Ａ１よりも減じられていないことを条件に、運転者による指示速度ではなく制限速度が目標速度として設定される。
【００３０】
なお、上記図５の事例とは異なり、車速制限の作動開始以後にアクセル開度が減じられることも考えられる。この場合、アクセル開度が作動開始時アクセル開度に対して所定量以上小さくなると、運転者に制限速度若しくはそれ以上での走行意思がないと判断され、その時点で制限速度設定フラグがクリア（ＯＦＦ）されると共に、運転者が設定指示した時の車速がそのまま目標速度として設定されるようになる。
【００３１】
車速が一時的に落ち込むことの要因は、道路勾配以外の要因も考えられる。例えば、クルーズ制御として、車間距離を一定に保ちつつ先行車両に追従する追従制御を実施する場合（いわゆる、レーザレーダクルーズの場合）、自車両の直前に別車両が割り込むと、車速の一時的な落ち込みが発生する。かかる場合にも同様に、その車速落ち込みのタイミングと目標速度設定のタイミングとが重なったとしても運転者による指示速度が目標速度とされず、上記の通り制限速度が目標速度として設定される。
【００３２】
図６は、目標速度の設定手順を示すフローチャートであり、本処理はマイコン等により所定周期で実施される。図６の処理は、大別して、ステップ１０１〜１０４が車速制限機能Ｆ５に該当する処理であり、ステップ１０５〜１１２が定速クルーズ機能Ｆ６に該当する処理である。
【００３３】
先ずステップ１０１では、基本噴射量が最大量以上であるか否かを判別する。基本噴射量＜最大量である場合、ステップ１０２に進み、車速制限が非作動中である旨判定する。
【００３４】
また、基本噴射量≧最大量である場合、ステップ１０３に進み、もう既に車速制限が作動中になっているか否かを判別する。そして、車速制限が非作動である場合、ステップ１０４で車速制限を作動中とする。これにより、車速制限が非作動から作動に切り替えられ、作動開始となる。この車速制限の作動開始時には、ステップ１０５でその時のアクセル開度を作動開始時アクセル開度として記憶保持すると共に、続くステップ１０６で制限速度設定フラグをＯＮする。
【００３５】
また、車速制限が非作動中であるか、或いは作動開始後２回目以降の処理ではステップ１０７に進み、その時のアクセル開度が作動開始時アクセル開度よりも所定量だけ小さくなったか否かを判別する。そして、ＹＥＳの場合、ステップ１０８に進み、制限速度設定フラグをＯＦＦする。なお、ステップ１０７において、単にその時のアクセル開度と作動開始時アクセル開度とを比較判定するように変更することも可能である（アクセル開度＜作動開始時アクセル開度の場合に、制限速度設定フラグをＯＦＦする）。
【００３６】
ステップ１０９では、運転者から目標速度の設定指示があったか否かを判別し、指示無しの場合、そのまま本処理を終了する。また、指示有りの場合、ステップ１１０に進み、制限速度設定フラグがＯＮか否かを判別する。そして、フラグＯＮの場合、ステップ１１１で制限速度を目標速度として設定する。また、フラグＯＦＦの場合、ステップ１１２で現在速度を目標速度として設定する。
【００３７】
以上詳述した本実施の形態によれば、運転者が制限速度若しくはそれ以上での走行を要求する場合において、道路勾配や割り込みといった外乱等による一時的な車速の落ち込みに関係なく、運転者が意図する通りに目標速度として制限速度が設定できる。これにより、目標速度を再度設定し直すといった不都合が無く、容易に且つ正確に目標速度が設定できる。
【００３８】
車速制限の作動開始後にアクセル開度が減じられていないことを条件に、運転者による指示速度ではなく制限速度を目標速度とするので、運転者の高速走行（制限速度での走行）の意思を推定した上で、制限速度での定速走行を確実に行わせることができる。
【００３９】
車速制限の作動開始時におけるアクセル開度がその後所定量以上減じられた場合には、制限速度で走行したいという運転者の意図が無くなったと推定できる。故にかかる場合には、運転者の指示に従い現在速度により目標速度を設定することができる。
【００４０】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、基本噴射量が最大量以上となった時に車速制限の作動開始であると判定したが（図６参照）、その判定はこの手法に限定されない。例えば、車速をパラメータとし、当該車速が制限範囲に達した時に車速制限の作動開始であると判定する構成としても良い。
【００４１】
ブレーキ制御機能Ｆ８によるブレーキ制御が作動していることを条件として、運転者による指示速度ではなく制限速度を目標速度として速度制御を実施するようにしても良い。ブレーキ制御が作動している場合、それが車速の一時的な落ち込みの一要因となることが考えられる。それ故、ブレーキ制御の状態をも考慮して目標速度の設定を行うと良い。
【００４２】
制限速度は、ただ１つの速度に限られるものではなく、それは法定速度等に限定されない。例えば、法定速度に基づく制限速度と、それよりも低い制限速度とを用意しておく。この場合、複数の制限速度を制限速度記憶装置Ｍ１に予め記憶しておき、運転者の指示等により制限速度を選択的に設定すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態における車載ＥＣＵを機能ブロックで示す構成図。
【図２】（ａ），（ｂ）は車速制限機能を説明するための図。
【図３】（ａ），（ｂ）は車速制限機能を説明するための図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は定速クルーズ機能を説明するための図。
【図５】目標速度の設定手順を示すタイムチャート。
【図６】目標速度の設定手順を示すフローチャート。
【図７】目標速度の設定手順を示すタイムチャート。
【符号の説明】
Ｆ５…車速制限機能、Ｆ６…定速クルーズ機能。
【図１】
2004001606.tif 000003
【図２】
2004001606.tif 000004
【図３】
2004001606.tif 000005
【図４】
2004001606.tif 000006
【図５】
2004001606.tif 000007
【図６】
2004001606.tif 000008
【図７】
2004001606.tif 000009