(57)【要約】【課題】より適切に車両の定速制御を実現することができる車両制御装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る車両制御装置１は、車両の進行方向に存在する下り坂の始点と勾配を含む情報を取得する取得手段２ａと、勾配に対応する対応シフト位置を選択する選択手段２ｂと、現在シフト位置から対応シフト位置への変更に必要な変更時間を演算する演算手段２ｃと、始点にて変更を終了するように変更を開始する変更手段２ｄを含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向に存在する下り坂の始点と勾配を含む情報を取得する取得手段と、前記勾配に対応する対応シフト位置を選択する選択手段と、現在シフト位置から前記対応シフト位置への変更に必要な変更時間を演算する演算手段と、前記始点にて前記変更を終了するように当該変更を開始する変更手段を含むことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記対応シフト位置にて前記下り坂を前記車両が走行した場合のエンジン回転数を予測する予測手段を含み、当該エンジン回転数が所定回転数を超える場合には前記選択手段は前記対応シフト位置を補正することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用して好適な車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両においては、例えば特許文献１に記載されているように、車両を設定速度に制御する定速走行を行う装置が提案されている。その際、車両が走行する路面が平坦路から坂道に切り替わることを考慮して、地図情報から登坂路情報を取得して、その登坂路情報に基づいて設定車速の変更、エンジン制御の補正やシフトチェンジを行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０６２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このような従来技術においては、特に坂道が下り坂の場合に、下り坂の前から減速すると、運転者に違和感を与えてしまい、そこで運転者が加速操作を行ってしまうと、逆に下り坂でさらに高い速度で走行してしまうことを招く。これに対して、下り坂の後で減速すると入口近傍での車速が高くなりすぎる。つまりより適切に車両を一定速度に保つことができないという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、より適切に車両の定速制御を実現することができる車両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】
上記の問題を解決するため、本発明に係る車両制御装置は、
車両の進行方向に存在する下り坂の始点と勾配を含む情報を取得する取得手段と、前記勾配に対応する対応シフト位置を選択する選択手段と、現在シフト位置から前記対応シフト位置への変更に必要な変更時間を演算する演算手段と、前記始点にて前記変更を終了するように当該変更を開始する変更手段を含むことを特徴とする。
【０００７】
ここで前記車両制御装置において、
前記対応シフト位置にて前記下り坂を前記車両が走行した場合のエンジン回転数を予測する予測手段を含み、当該エンジン回転数が所定回転数を超える場合には前記選択手段は前記対応シフト位置を補正することとしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、下り坂が存在する場合でもより適切に車両の定速制御を実現することができる車両制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施例の車両制御装置１の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】実施例の車両制御装置１の一実施形態において用いられる車速Ｖと勾配θから対応シフト位置ＰＴを導出する第一マップである。
【図３】実施例の車両制御装置１の一実施形態において用いられる車速Ｖと対応シフト位置ＰＴからエンジン回転数Ｎを予測するための第二マップである。
【図４】実施例の車両制御装置１の一実施形態において用いられる現在シフト位置ＰＰと対応シフト位置ＰＴから変更時間Ｔを演算するための第三マップである。
【図５】実施例の車両制御装置１の制御内容を示すフローチャートである。
【図６】実施例の車両制御装置１の適用態様の一例を示す模式図である。
【図７】実施例の車両制御装置１の適用態様の一例を示す模式図である。
【図８】実施例の車両制御装置１の適用態様の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施例の車両制御装置１は、車間制御ＥＣＵ２（Electronic  Control  Unit）と、ＧＰＳ装置３と、車車間通信装置４とを含んで構成される。車間制御ＥＣＵ２にはＣＡＮ（Controller  Area  Network）等の通信規格を介してエンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ５が接続され、エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ５はＡＴ６（Automatic  Transmission）とスロットルアクチュエータ７を制御する。
【００１２】
ＧＰＳ装置３は地図データベースを保持すると共に、ＣＡＮを介して又は介さないで、ステアリングセンサ８、ヨーセンサ９、Ｇセンサ１０が接続されている。車間制御ＥＣＵ２にはレーダセンサ１１、ストップランプスイッチ１２、クルーズ設定スイッチ１３が接続されている。さらに、車間制御ＥＣＵ２には、ブレーキ制御ＥＣＵ１４がＣＡＮを介して接続され、ブレーキ制御ＥＣＵ１４には車速センサ１５が接続され、ブレーキアクチュエータ１６が接続されている。
【００１３】
車間制御ＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、以下に述べるそれぞれの制御を行う取得手段２ａと、選択手段２ｂと、演算手段２ｃと、変更手段２ｄ、予測手段２ｅとして機能するものである。車間制御ＥＣＵ２は、エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ５からＣＡＮを介して現在シフト位置ＰＰ（現ギヤ段）を周期的に検出している。
【００１４】
車間制御ＥＣＵ２は、レーダセンサ１１から取得される車間距離と、クルーズ設定スイッチ１３により設定される設定速度に基づいてエンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ５やブレーキ制御ＥＣＵ１４を制御するクルーズコントロールを実行する。また、車間制御ＥＣＵ２は、ストップランプスイッチ１２により運転者によるマニュアルのブレーキ操作が検出された場合にはクルーズコントロールをキャンセルする。
【００１５】
ここで、ＧＰＳ装置３は、地球上空に打ち上げられた複数の衛星の内所定個の衛星からの電波を受信するものであって、ステアリングセンサ８は車両の操舵装置の操舵角を検出して検出結果をＧＰＳ装置３に出力するものである。また、ヨーレートセンサ９は車両のヨーレートを検出して検出結果をＧＰＳ装置３に出力するものであり、Ｇセンサ１０は車両の加速度を検出して検出結果をＧＰＳ装置３に出力するものである。
【００１６】
加えて、地図データベースは、ＧＰＳ装置３内部又はそれに適宜接続される図示しないＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体により記憶されており、表示用の地図情報と、探索用の地図情報を格納している。
【００１７】
また、車速センサ１５は、各車輪に対応して設けられた車輪速センサから各車輪速を検出し、それらの各車輪速の平均から車速Ｖを求め、車速ＶをＣＡＮに対して出力しており、車間制御ＥＣＵ２やＧＰＳ装置３はその車速ＶをＣＡＮ上において取得している。
【００１８】
ＧＰＳ装置３は、複数の衛星から受信した電波をもとに、例えば三角測量の原理で車両の位置Ｐつまりは経度と緯度と高度を測定する。加えて、ＧＰＳ装置３は、ＣＡＮ上から取得した車両の車速Ｖと、ステアリングセンサ８が検出した操舵角、ヨーセンサ９が検出したヨーレート、Ｇセンサ１０が検出した加速度、車両の移動距離と方向を計算して車両の位置を自律航法により測定して、ＧＰＳ装置３が衛星から電波を受信できない場合においては、車両の位置Ｐのデータを補完する。
【００１９】
このように、ＧＰＳ装置３は、電波受信に基づいた車両の現在の位置Ｐの測定ができない場合に自律航法による位置Ｐを用いてデータを補完することにより、トータルの車両の現在の位置Ｐの測定の精度を高めている。
【００２０】
車車間通信装置４は、車両が走行している道路の前方に走行している先行車両と車車間通信を行い、先行車両において上述した手法と同様に検出した先行車両の経度、緯度、高度を含む先行車両情報を取得する。
【００２１】
車間制御ＥＣＵ２の取得手段２ａは、この先行車両情報を用いて、先行車両が走行する下り坂の勾配θと、下り坂の始点ＤＳを取得する。なお、先行車両情報に加えて又は換えて、地図データベース内の探索用の地図情報と車両の現在の位置Ｐを用いて、取得手段２ａが勾配θと始点ＤＳを取得するものとしてもよい。
【００２２】
車間制御ＥＣＵ２の選択手段２ｂは、例えば図２に示す「車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）と勾配θ（％）に基づいて定められる下り坂に適した対応シフト位置ＰＴ（最適ギヤ段）の第一マップ」と、上述した勾配θと車速Ｖから、対応シフト位置ＰＴを選択する。
【００２３】
車間制御ＥＣＵ２の予測手段２ｅは、例えば図３に示す「車速Ｖと対応シフト位置ＰＴに基づいて求められる下り坂におけるエンジン回転数Ｎの第二マップ」と、上述した車速Ｖと対応シフト位置ＰＴから、エンジン回転数Ｎを計算する。
【００２４】
車間制御ＥＣＵ２の選択手段２ｂは、計算されたエンジン回転数Ｎが、運転者に不安を与えるほどの高回転である、又は、加減速のゲインが高くなり過ぎて速度が不安定となるおそれのある所定回転数ＮＬより大きい場合には、演算手段２ｃにより演算されるエンジン回転数ＮがＮＬ以下となるよう、図３を用いて、選択手段２ｂが一旦選択した対応シフト位置ＰＴを大きい側に補正する。
【００２５】
車間制御ＥＣＵ２の演算手段２ｃは、例えば図４に示す「現在シフト位置ＰＰと対応シフト位置ＰＴに基づいて定まる変更時間Ｔ（ギヤ段の差が大きいほど長い）の第三マップ」と、現在シフト位置ＰＰ及び対応シフト位置ＰＴから、変更時間Ｔを演算する。
【００２６】
車間制御ＥＣＵ２の変更手段２ｄは、車速Ｖと変更時間Ｔから変更に必要な距離を算出して、この算出距離を始点ＤＳから差し引いて変更開始地点ＣＳを演算し、車両の位置Ｐが変更開始地点ＣＳに到達した場合に、現在シフト位置ＰＰを対応シフト位置ＰＴに変更することを開始する。その後始点ＤＳを通過する際、車間制御ＥＣＵ２は、エンジン回転数Ｎが補正されている場合には、適宜ブレーキ制御ＥＣＵ１４を制御して制動力を付加する。
【００２７】
以下に以上述べた車間制御ＥＣＵ２の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図４は、本発明に係る車両制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【００２８】
ステップＳ１において、車間制御ＥＣＵ２は、車両の位置Ｐ、車速Ｖ、現在シフト位置ＰＰを検出し、ステップＳ２において、車間制御ＥＣＵ２の取得手段２ａは、車両の前方に位置する下り坂が存在する場合に、下り坂の始点ＤＳと勾配θを取得する。
【００２９】
ステップＳ３において、選択手段２ｂは、勾配θと車速Ｖから図２の第一マップを用いて対応シフト位置ＰＴ（最適ギヤ段）を選択し、ステップＳ４において、図３の第二マップを用いてエンジン回転数Ｎを予測する。
【００３０】
ステップＳ５において、選択手段２ｂは、エンジン回転数Ｎが所定回転数ＮＬより大きいか否かを判定し、否定であればステップＳ７の手前にすすみ、肯定であればステップＳ６にすすんで、下り坂の走行におけるエンジン回転数Ｎが所定回転数ＮＬ以下となるような対応シフト位置ＰＴを再度選択して補正する。この場合、不足する制動力を補償する制動力も演算する。
【００３１】
ステップＳ７において、演算手段２ｃは、現在シフト位置ＰＰを対応シフト位置ＰＴに変更するために必要な変更時間Ｔを図４の第三マップを用いて演算し、ステップＳ８において、変更開始地点ＤＳ（勾配変化点）を演算する。
【００３２】
ステップＳ９において、変更手段２ｄは、車両の位置Ｐが変更開始地点ＤＳに到達したか否かを判定し、否定であれば、ステップＳ９の手前に戻り、肯定であれば、ステップＳ１０にすすんで、シフトダウン制御を行い、ステップＳ６の補正が行われている場合には、ステップＳ６で演算された制動力をブレーキ制御ＥＣＵ１４に発揮させる指令を出力する。
【００３３】
以上述べた制御内容により実現される本実施例の車両制御装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、例えば、図６に示すように、現在シフト位置ＰＰが「８」で対応シフト位置ＰＴが「７」であって、変更時間ＴがＴｇ８７＝０．１秒（図４より）である場合に、勾配変化点（変更開始地点ＤＳ）においては、シフトダウン制御を終了させることができる。これにより、シフトダウン制御の終了と勾配変化点の通過時点を一致させ、エンジンブレーキが有効となる時点と通過時点を一致させて、運転者による不要なアクセル操作を招くことを防止でき、運転者に不安を付与することも防止できる。なお、図６において、車速は例示的なものである。
【００３４】
また、図７に示すように、現在シフト位置ＰＰが「８」で対応シフト位置ＰＴが「５」であって、変更時間ＴがＴｇ８５＝０．６秒（図４より）であって比較的長い場合でも、勾配変化点（変更開始地点ＤＳ）において、シフトダウン制御を終了させることができる。
【００３５】
さらに、対応シフト位置ＰＴに変更した場合にエンジン回転数Ｎが所定回転数ＮＬより大きくなる場合には、図８に示すように、例えば、対応シフト位置ＰＴと現在シフト位置ＰＰとして、シフトダウン制御を行わない（中止）ものとし、不足するエンジンブレーキの制動量をブレーキ制御ＥＣＵ１４により補償させることで、運転者に不安や不安定感を与えることを防止できる。
【００３６】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００３７】
例えば、上述した実施例においては、車間制御ＥＣＵ２が前方の下り坂の勾配や始点を含む情報を車車間通信やＧＰＳ装置３から取得したが、路車間通信やセンタを用いた通信等の他の手段を用いて取得することもできる。また、図４に示した第二マップは、通常走行中に学習するものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、車両の前方に下り坂が存在する場合でも、現在シフト位置と対応シフト位置に基づいて変更時間を予め求め、下り坂の始点において変速を完了させる制御とすることができ、より適切に車両の定速制御を実現することができる。つまり、本発明の車両制御装置は、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００３９】
１      車両制御装置
２      車間制御ＥＣＵ
２ａ    取得手段
２ｂ    選択手段
２ｃ    演算手段
２ｄ    変更手段
２ｅ    予測手段
３      ＧＰＳ装置
４      車車間通信装置
５      エンジン・ＡＴ制御ＥＣＵ
６      ＡＴ
７      スロットルアクチュエータ
８      ステアリングセンサ
９      ヨーセンサ
１０      Ｇセンサ
１１      レーダセンサ
１２      ストップランプスイッチ
１３      クルーズ設定スイッチ
１４      ブレーキ制御ＥＣＵ
１５      車速センサ
１６      ブレーキアクチュエータ
【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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【図８】
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