(57)【要約】    【課題】  環境や車両状況が変化したときも、目標車速設定時からオーバーシュートあるいはアンダーシュートを生じることなく目標車速で走行できる自動車の定速走行制御装置を提供するにある。    【解決手段】  スロットル制御装置１００Ａは、運転者による定速走行要求を検出すると、そのときの車速の変化量に応じて、スロットル開度補正項を演算するスロットル開度補正項演算部１２０を備える。目標スロットル開度補正部１３０は、スロットル開度補正項演算部１２０によって求められたスロットル開度補正項に基づいて、目標スロットル開度を補正して、車速が目標車速となるようにスロットル開度を制御して定速走行する。    【選択図】  図２
2005054660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速が目標車速となるようにスロットル開度を制御して定速走行するスロットル制御手段を有する自動車の定速走行装置において、
前記スロットル制御手段は、運転者による定速走行要求を検出すると、そのときの車速の変化量に応じて、スロットル開度補正項を演算するスロットル開度補正項演算手段を備え、
このスロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項に基づいて、目標スロットル開度を補正することを特徴とする自動車の定速走行装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動車の定速走行装置において、
前記スロットル制御手段は、運転者による定速走行要求を検出したときは、スロットル開度センサによって検出された実スロットル開度から、スロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項を用いて、目標スロットル開度を補正するとともに、
その後は、目標車速に対応する目標スロットル開度から、スロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項を用いて、目標スロットル開度を補正することを特徴とする自動車の定速走行装置。
【請求項３】
請求項１記載の自動車の定速走行装置において、
前記スロットル制御手段は、運転者による定速走行要求を検出したときは、アクセル開度センサによって検出されたアクセルペダルの踏込量に応じて求められた目標スロットル開度から、スロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項を用いて、目標スロットル開度を補正するとともに、
その後は、目標車速に対応する目標スロットル開度から、スロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項を用いて、目標スロットル開度を補正することを特徴とする自動車の定速走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の定速走行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の定速走行装置は、運転者の要求に応じた車速を目標車速として、車両の定速走行を行う装置であり、目標車速と実車速を一致せしめるよう内燃機関の出力を調整するスロットルアクチュエータへの出力を制御する目標スロットル開度を求め、この目標スロットル開度により、車速が設定目標値となるように制御を行うものである。
【０００３】
このような定速走行装置では、目標車速設定の直前に加減速を行った場合、もしくは坂道等で車速が変化する状況で目標車速設定を行った場合、定速走行に移行しても一時的に車速が減速したり加速したりするという問題があった。これは、目標車速設定時に車両が加減速状態にあり、そのときの実スロットル開度若しくは目標スロットル開度が車速を維持するための必要スロットル開度と一致していないためである。そこで、この加減速ショックを軽減するため、例えば，特開平１０−１０３１０２号公報に記載のように、目標車速で走行するためのスロットル開度基本値を予めマップに記憶しておき、この基本値と目標車速設定時に保持されたスロットル開度とを比較し、その結果がある範囲を超えている場合、スロットル開度を即時に基本値に操作する方法が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０３１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、スロットル開度基本値は一般的に平坦路でのスロットル開度を計測して求めるため、特開平１０−１０３１０２号公報に記載の方法では、坂道では基本値に操作しても目標車速で走行できず、車速のオーバーシュートあるいはアンダーシュートを生じてしまうという問題がある。また、牽引や車両重量の増加によっても同様の現象が発生してしまう問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、坂道や牽引などの環境や車両状況が変化したときも、目標車速設定時からオーバーシュートあるいはアンダーシュートを生じることなく目標車速で走行でき、安全性や快適性に優れるオートクルーズ制御を実現することができる自動車の定速走行制御装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、車速が目標車速となるようにスロットル開度を制御して定速走行するスロットル制御手段を有する自動車の定速走行装置において、前記スロットル制御手段は、運転者による定速走行要求を検出すると、そのときの車速の変化量に応じて、スロットル開度補正項を演算するスロットル開度補正項演算手段を備え、このスロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項に基づいて、目標スロットル開度を補正するようにしたものである。  
かかる構成により、坂道や牽引などの環境や車両状況が変化したときも、スロットル開度補正項に基づいて補正することにより、目標車速設定時からオーバーシュートあるいはアンダーシュートを生じることなく目標車速で走行できるものとなる。
【０００８】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記スロットル制御手段は、運転者による定速走行要求を検出したときは、スロットル開度センサによって検出された実スロットル開度から、スロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項を用いて、目標スロットル開度を補正するとともに、その後は、目標車速に対応する目標スロットル開度から、スロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項を用いて、目標スロットル開度を補正するようにしたものである。
【０００９】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記スロットル制御手段は、運転者による定速走行要求を検出したときは、アクセル開度センサによって検出されたアクセルペダルの踏込量に応じて求められた目標スロットル開度から、スロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項を用いて、目標スロットル開度を補正するとともに、その後は、目標車速に対応する目標スロットル開度から、スロットル開度補正項演算手段によって求められたスロットル開度補正項を用いて、目標スロットル開度を補正するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、環境や車両状況が変化したときも、定速走行要求検出時からオーバーシュートあるいはアンダーシュートを生じることなく目標車速で走行できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図５を用いて、本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置の構成及び動作について説明する。  
最初に、図１を用いて、本実施形態による自動車の定速走行制御装置のシステム構成について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置のシステム構成図である。
【００１２】
エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１００は、オートクルーズ制御を含む各種エンジン制御を実行するためのデバイスであり、エンジン制御に必要な演算を行うＣＰＵ，プログラムや各種定数を格納するＲＯＭ，演算中に必要な情報を一時記憶するＲＡＭ，外部デバイスとのインターフェイスに用いるＡ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器等を有する。
【００１３】
オートクルーズに関わるＥＣＵ１００への主な入力としては、ハンドルやダッシュボード等に取り付けられた各種オートクルーズＳＷ（クルーズメインＳＷ１０，キャンセルＳＷ１２，セットＳＷ１４，リジュームＳＷ１６，アクセルＳＷ１８，コーストＳＷ２０）のＯＮ・ＯＦＦ情報や、車速センサ２２からの車速情報、ドライバーの加減速操作に関連するブレーキＳＷ２４、アクセル開度センサ２６やスロットル開度センサ２８の出力等がある。
【００１４】
ＥＣＵ１００はこれらの入力情報を基に、状況に応じた適切な目標スロットル開度を演算し、スロットルアクチュエータ３０に出力する。スロットルアクチュエータ３０は、本信号を基にスロットル開度を制御し、エンジンへの吸気量，ひいてはエンジンの出力を制御し、所望のオートクルーズ制御を行う。
【００１５】
次に、図２及び図３を用いて、本実施形態による自動車の定速走行制御装置のブロック構成及び動作について説明する。  
図２は、本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置のブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。図３は、本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【００１６】
図２に示すスロットル制御装置１００Ａは、図１のＥＣＵ１００によって実現される。スロットル制御装置１００Ａは、車速変化量算出部１１０と、スロットル開度補正項演算部１２０と、目標スロットル開度補正部１３０と、スロットル制御部１４０と、目標車速設定部１５０と、目標スロットル開度算出部１６０とを備えている。この中で、車速変化量算出部１１０と、スロットル開度補正項演算部１２０と、目標スロットル開度補正部１３０と、スロットル制御部１４０と、目標車速設定部１５０とは、定速走行要求が検出された定速走行要求時に機能する。スロットル制御部１４０と、目標車速設定部１５０と、目標スロットル開度算出部１６０とは、定速走行要求が検出された後の定速走行時に機能する。
【００１７】
車速変化量算出部１１０は、定速走行要求が検出された時、車速センサ２２によって検出された実車速を元に、車速変化量を検出する。具体的には、車速変化量算出部１１０は、実車速の時間微分値を求めて、車速変化量としている。なお、ノイズ防止のためにフィルタ処理を行ってもよいものである。
【００１８】
スロットル開度補正項演算部１２０は、車速変化量に基づいてスロットル開度補正項を演算する。スロットル開度補正項演算部１２０は、補正係数記憶部１２２を備えており、車速変化量算出部１１０によって求められた車速変化量と補正係数記憶部１２２に記憶されている補正係数との積をとり、スロットル開度補正項を算出する。車速変化量は、坂道や、摩擦係数の異なる路面のような状態によって変化するが、これをパラメータとして含むことにより、平坦路以外の道路環境に対応することが可能となる。ここで、補正係数は、車速変化量をスロットル開度に換算するための係数であり、車両の重量やエンジン性能などによって異なる値である。補正係数は、必要に応じて、スロットル開度をパラメータとした式としてもよいものである。
【００１９】
目標スロットル開度補正部１３０は、スロットル開度センサ２８によって検出された実スロットル開度を、スロットル開度補正項演算部１２０で求めたスロットル開度補正項で減算し、目標スロットル開度を補正する。
【００２０】
スロットル制御部１４０は、補正された目標スロットル開度に基づいて、車両ＡＵＴＯのスロットルアクチュエータ３０に制御信号を出力し、スロットル弁の開度が目標スロットル開度となるようにスロットルアクチュエータ３０を制御する。
【００２１】
また、目標車速設定部１５０は、定速走行要求検出された時、車速センサ２２によって検出された実車速を、目標車速として設定する。
【００２２】
定速走行時には、目標スロットル開度算出部１６０は、車速センサ２２によって検出された実車速が、目標車速設定部１５０に設定された目標車速に一致するように目標スロットル開度を算出する。目標スロットル開度補正部１３０は、目標スロットル開度算出部１６０によって算出された目標スロットル開度を、スロットル開度補正項演算部１２０で求めたスロットル開度補正項で減算し、目標スロットル開度を補正する。スロットル制御部１４０は、補正された目標スロットル開度に基づいて、車両ＡＵＴＯのスロットルアクチュエータ３０に制御信号を出力し、スロットル弁の開度が目標スロットル開度となるようにスロットルアクチュエータ３０を制御する。
【００２３】
本実施形態においては、目標スロットル開度算出にスロットル開度補正項を持っており、このスロットル開度補正項を車速変化量に基づいて演算する点が特徴となっている。
【００２４】
次に、図３を用いて、本実施形態による定速走行制御装置の制御内容について説明する。
【００２５】
ステップｓ１０において、ＥＣＵ１００は、オートクルーズ制御に関する各種変数の初期化を行う。次に、ステップｓ１５において、ＥＣＵ１００は、センサ信号（図の符号２２，２４，２６，２８）およびクルーズ関連ＳＷ（図１の符号１０，１２，１４，１６，１８，２０）の入力処理を行う。
【００２６】
次に、ステップｓ２０において、ＥＣＵ１００は、これらの入力情報に従って、クルーズ制御における状態判定を行い、ステートとして記憶する。ステートは、例えば、定速走行要求状態、定速走行状態、クルーズ非許可制御状態、クルーズ制御許可状態、目標車速設定状態、車速フィードバック状態、加速状態、減速状態、リジューム状態などである。
【００２７】
ステップｓ２５において、ＥＣＵ１００は、ステートが定速走行要求を検出したかどうかを判断し、定速走行要求検出時であればステップｓ３０に進み、定速走行検出時であればステップｓ６０に進む。
【００２８】
定速走行要求が検出されると、ステップｓ３０において、スロットル制御装置１００Ａの目標車速設定部１５０は、ステップｓ１５で入力された実車速に基づいて目標車速を設定する。
【００２９】
次に、ステップｓ３５において、車速変化量算出部１１０は、ステップｓ１５で入力された実車速に基づいて車速変化量を算出する。
【００３０】
次に、ステップｓ４０において、スロットル開度補正項演算部１２０は、ステップＳｓ３５で算出された車速変化量に基づいて、目標スロットル開度補正項を演算する。
【００３１】
次に、ステップｓ４５において、目標スロットル開度補正部１３０は、ステップｓ１５で検出された実スロットル開度を、ステップｓ４０で求めたスロットル開度補正項で減算し、目標スロットル開度を補正する。
【００３２】
次に、ステップｓ５０において、スロットル制御部１４０は、スロットル弁の開度が目標スロットル開度となるようにスロットルアクチュエータを制御する。そして、ステップｓ１５の処理に戻る。
【００３３】
ステップｓ２５において、定速走行が検出されると、ステップｓ６０において、目標スロットル開度算出部１６０は、その前のステップｓ１５で検出された実車速が、ステップｓ３０で設定された目標車速に一致するように目標スロットル開度を算出する。
【００３４】
そして、ステップｓ４５において、目標スロットル開度補正部１３０は、ステップｓ１５で検出された実スロットル開度を、ステップｓ４０で求めたスロットル開度補正項で減算し、目標スロットル開度を補正する。さらに、ステップｓ５０において、スロットル制御部１４０は、スロットル弁の開度が目標スロットル開度となるようにスロットルアクチュエータを制御する。そして、ステップｓ１５の処理に戻る。
【００３５】
次に、図４及び図５を用いて、本実施形態による自動車の定速走行制御装置により目標スロットル開度を補正した場合と補正しない場合の車両の挙動について説明する。  
図４は、本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置により目標スロットル開度を補正しない場合の車両の挙動の説明図である。図５は、本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置により目標スロットル開度を補正した場合の車両の挙動の説明図である。図４及び図５の横軸は時間を示している。図４（Ａ），図５（Ａ）は、アクセルペダルで加速中に目標車速を設定したときの車速を示し、図４（Ｂ），図５（Ｂ）は車速変化量を示し、図４（Ｃ），図５（Ｃ）はスロットル開度の変化を示している。
【００３６】
図４及び図５において、時刻ｔ１に定速走行要求が検出されたものとし、その前はアクセルペダルによる加速走行中であり、時刻ｔ１後定速走行に移行するものとする。
【００３７】
図４に示すように、加速中に定速走行を開始しようとした場合、図４（Ｃ）に示す実スロットル開度が、そのまま目標スロットル開度として設定される。この場合、車速がフィードバック制御により定速状態に安定するまでは、図４（Ａ）に示すように、車速のオーバーシュートが発生する。これは、目標スロットル開度により、図４（Ｂ）に示す車速変化量にて車両が走行するためである。
【００３８】
定速走行に移行すると、車速フィードバック制御により目標スロットル開度はその過剰分が補正され、やがて車速変化量＝０の定速状態となるが、それまでのタイムラグが発生する。
【００３９】
一方、図５は、本実施形態によるスロットル開度補正項を用いて補正した場合を示している。図５（Ｃ）に示すように、実スロットル開度を車速変化量に基づいたスロットル開度補正項で減算補正して目標スロットル開度を求めることにより、図５（Ａ）に示すように、車速のオーバーシュートは発生せず、定速走行要求時から定速走行状態に移行することができる。
【００４０】
なお、以上の説明では、加速中に定速走行を開始しようとしたときの車速オーバーシュートを例に挙げたが、例えば坂道降板時の車速アンダーシュートについても、スロットル開度補正項を用いることにより同様に補正することが可能である。また、牽引や車両重量の増加に対しても、スロットル開度補正項を用いることにより同様に補正することが可能である。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、坂道や牽引などの環境や車両状況が変化したときも、目標車速設定時からオーバーシュートあるいはアンダーシュートを生じることなく目標車速で走行でき、安全性や快適性に優れるオートクルーズ制御を実現することができる。
【００４２】
次に、図６及び図７を用いて、本発明の他の実施形態による自動車の定速走行制御装置の構成及び動作について説明する。なお、本実施形態による自動車の定速走行制御装置のシステム構成は、図１に示したものと同様である。  
図６は、本発明の他の実施形態による自動車の定速走行制御装置のブロック図である。なお、図２と同一符号は、同一部分を示している。図７は、本発明の他の実施形態による自動車の定速走行制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【００４３】
図２に示した実施形態では、主にアクセルペダルでスロットル弁を直接駆動するメカ式スロットルによるシステムを想定しており、定速走行に移行するときの目標スロットル開度およびその補正には、そのときの実スロットル開度を用いていた。それに対して、本実施形態では、電子制御スロットルを用いたシステムを想定しており、アクセルペダルの操作量をスロットル弁に反映する際に目標スロットル開度を用いるため、図２の実施形態における実スロットル開度を、本実施形態では、目標スロットル開度で代用するようにしている。
【００４４】
本実施形態では、スロットル制御装置１００Ｂは、図２に示した構成に加えて、運転者目標スロットル開度算出部１７０と、目標スロットル開度選択部１８０とを備えている。
【００４５】
運転者目標スロットル開度算出部１７０は、アクセルペダルＡＣＣの踏込量を検出するアクセル開度センサ２６の出力に基づいてスロットル弁を駆動するための運転者目標スロットル開度を算出する。
【００４６】
目標スロットル開度選択部１８０は、目標スロットル開度選択部１８０によって算出された運転者目標スロットル開度と、定速走行目標スロットル開度算出部１６０によって算出された定速走行目標スロットル開度のいずれかを選択し、目標スロットル開度とする。この選択方法には、定速走行要求時に運転者目標スロットル開度から定速走行目標スロットル開度に切替える方式や、運転者目標スロットル開度と定速走行目標スロットル開度との大きい方を選択する方式などがある。
【００４７】
次に、図７を用いて、本実施形態による定速走行制御装置における定速走行要求検出時の目標スロットル開度算出の内容について説明する。
【００４８】
ステップｓ１００において、車速変化量検出部１１０は、車速センサ２２によって検出された実車速をもとに車速変化量を算出する。
【００４９】
次に、ステップｓ１１０において、運転者目標スロットル開度算出部１７０は、アクセル開度センサ２６によって検出されたアクセルペダルＡＣＣの踏込量に基づいてスロットル弁を駆動するための運転者目標スロットル開度を算出する。
【００５０】
次に、ステップｓ１２０において、定速走行目標スロットル開度算出部１６０は、車速センサ２２により検出した実車速と、定速走行要求時に目標車速設定部１５０に設定した目標車速に基づいて定速走行を行うための定速走行目標スロットル開度を算出する。
【００５１】
次に、ステップｓ１３０において、目標スロットル開度選択部１８０は、ステップｓ１１０で求めた運転者目標スロットル開度と、ステップｓ１２０で求めた定速走行目標スロットル開度のいずれかを選択し、目標スロットル開度とする。
【００５２】
次に、ステップｓ１４０において、スロットル開度補正項演算部１２０は、ステップｓ１００で求めた車速変化量に基づいてスロットル開度補正項を演算する。
【００５３】
次に、ステップｓ１５０において、目標スロットル開度補正部１３０は、ステップｓ１３０で選択した目標スロットル開度を、ステップｓ１４０で求めたスロットル開度補正項で減算し、目標スロットル開度を補正する。補正された目標スロットル開度はスロットル制御部へ入力され、スロットル弁の開度が目標スロットル開度となるようにスロットルアクチュエータを制御する。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば、坂道や牽引などの環境や車両状況が変化したときも、目標車速設定時からオーバーシュートあるいはアンダーシュートを生じることなく目標車速で走行でき、安全性や快適性に優れるオートクルーズ制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置により目標スロットル開度を補正しない場合の車両の挙動の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態による自動車の定速走行制御装置により目標スロットル開度を補正した場合の車両の挙動の説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態による自動車の定速走行制御装置のブロック図である。
【図７】本発明の他の実施形態による自動車の定速走行制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
２２…車速センサ
２６…アクセル開度センサ
２８…スロットル開度センサ
１００…ＥＣＵ
１００Ａ，１００Ｂ…スロットル制御装置
１１０…車速変化量算出部
１２０…スロットル開度補正項演算部
１３０…目標スロットル開度補正部
１４０…スロットル制御部
１５０…目標車速設定部
１６０…定速走行目標スロットル開度算出部
１７０…運転者目標スロットル開度算出部
１８０…目標スロットル開度選択部
【図１】
2005054660.tif 000003
【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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