(57)【要約】【課題】  路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振することを確実に回避して、車両の乗り心地性能の向上が図れる車速制御装置を提供すること。【解決手段】  車両の車速を制御する車速制御装置１であって、路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振することを避けるように車速を増減して車速制御する。これにより、車両のばね上共振が避けられるため、車両の乗り心地性能の向上が図れる。【選択図】図３
2009248909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車速を制御する車速制御装置において、
路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振することを避けるように車速を増減して車速制御する車速制御手段を備えること、
を特徴とする車速制御装置。
【請求項２】
前記車速制御手段は、予め取得される路面の凹凸状態に基づいてばね上共振とならないように車速を制御する請求項１に記載の車速制御装置。
【請求項３】
前記車速制御手段は、複数の車両が車群を組んで走行している場合、各車両のばね上の上下加速度の和が最小又は所定値より小さくなるように前記複数の車両の車速を制御する請求項１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、車両の車速を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、車両の車速を制御する装置として、例えば特開平１１−２１７２００号公報に記載されるように、フォークリフトが走行する走行路面の凹凸状態を検出し、その路面が悪路であるか否かを判定し、悪路であると判定された場合に車速が低速度になるように駆動制御するものが知られている。この装置は、路面の凹凸状態を検出し、路面の状態に応じて事前に車速を低くすることにより、荷崩れを抑制しようとするものである。
【特許文献１】特開平１１−２１７２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、路面の状態がよくない場合に車速を低くすると、却って路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振してしまい、車両における乗り心地が悪化する場合がある。このため、路面の状態がよくない場合に単に車速を低くしても振動を確実には抑制することができない。また、車両の乗り心地性能を高めるには路面に応じてサスペンションの特性を変更させることも考えられるが、サスペンションの構成及び制御が複雑なものとなる。
【０００４】
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振することを確実に回避して、車両の乗り心地性能の向上が図れ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】
【０００５】
すなわち本発明に係る車速制御装置は、車両の車速を制御する車速制御装置において、路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振することを避けるように車速を増減して車速制御する車速制御手段を備えて構成されている。
【０００６】
この発明によれば、路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振することを避けるように車速を増減することにより、車両のばね上共振が避けられるため、車両の乗り心地性能の向上が図れる。
【０００７】
また本発明に係る車速制御装置において、前記車速制御手段は、予め取得される路面の凹凸状態に基づいてばね上共振とならないように車速を制御することが好ましい。
【０００８】
この発明よれば、予め取得される路面の凹凸状態に基づいてばね上共振とならないように車速を制御することにより、車両のばね上共振が避けられるため、車両の乗り心地性能の向上が図れる。
【０００９】
また本発明に係る車速制御装置において、前記車速制御手段は、複数の車両が車群を組んで走行している場合、各車両のばね上の上下加速度の和が最小又は所定値より小さくなるように前記複数の車両の車速を制御することが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、複数の車両が車群を組んで走行している場合、各車両のばね上の上下加速度の和が最小又は所定値より小さくなるように複数の車両の車速を制御することにより、車群を組んでいる車両全体を総合して乗り心地を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振することを確実に回避して、車両の乗り心地性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
【００１３】
図１に本発明の実施形態に係る車速制御装置の構成概要図を示す。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る車速制御装置１は、車両の車速を制御する装置であって、車両が走行する道路の路面の情報を取得し、その路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振することを避けるように車速を増減して車速制御するものである。
【００１５】
車速制御装置１は、ＥＣＵ（Electronic ControlUnit）２、道路情報取得部３、車速センサ４、走行部５を備えている。
【００１６】
ＥＣＵ２は、走行制御装置１全体の制御を行う電子制御ユニットであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。このＥＣＵ２は、  路面の凹凸による振動が車両のばね上と共振することを避けるように車速を増減して車速制御する車速制御手段として機能する。
【００１７】
道路情報取得部３は、車両が走行する道路の情報を取得するものであり、例えば道路情報として道路の路面の凹凸の空間周波数及び路面の凹凸の振幅を取得する。この道路情報取得部３としては、例えば他車や路側装置から送信される道路情報を受信する通信機、自車の過去の走行履歴から道路情報を演算して取得するもの、先行車両を撮像するカメラの撮像データに基づいて道路情報を演算して取得するものなどが用いられる。
【００１８】
走行部５は、自車両の走行駆動、走行制動、走行操舵を制御又は実行するものであって、例えばエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、操舵ＥＣＵが用いられる。走行部５は、ＥＣＵ２から出力される車速制御信号に従って車両を走行させる。
【００１９】
次に、本実施形態に係る車速制御装置の動作について説明する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る車速制御装置の動作を示すフローチャートである。この図２３の制御処理は、例えばＥＣＵ２によって繰り返して実行される。
【００２１】
まず、図２のＳ１０に示すように、道路情報の読み込み処理が行われる。道路情報の読み込み処理は、車両が走行する道路情報を読み込む処理である。道路情報としては、例えば道路の路面の凹凸の空間周波数Ｆ及び路面の凹凸の振幅Ａが該当する。この道路情報は、例えば他車が取得して送信してくる情報、自車の過去の走行履歴情報、車群を組んで走行している場合の先行車両が取得して送信してくる情報、先行車両を撮影した画像に基づいて算出される道路情報などが用いられる。
【００２２】
そして、Ｓ１２に移行し、車両のばね上の加速度のゲイン特性の読み込み処理が行われる。この処理は、自車両のばね上の上下加速度の周波数ゲイン特性を読み込む処理であり、例えば図３に示すように、車両のばね下側から所定の振動が伝達される場合のばね上の上下加速度の周波数ごとのゲイン特性Ｇ（ｆ）が読み込まれる。このばね上の上下加速度のゲイン特性は、車両の特性に基づいて予め設定されたものを用いてもよいし、車両の走行中に実測したばね上加速度のゲイン特性を用いてもよい。
【００２３】
そして、Ｓ１４に移行し、車速制御処理が行われる。車速制御処理は、車両のばね上の共振を避けるように車速を増減して車速制御を行う処理である。例えば、車両が予め設定された走行計画に従って自動運転される場合、まず、走行する予定の車速をＶ、路面の凹凸の空間周波数Ｆとし、車速Ｖと空間周波数Ｆを乗ずることにより路面の凹凸によるばね上の振動周波数ｆが算出される。そして、この振動周波数ｆ及び図３のばね上の上下加速度の周波数特性に基づいてばね上の上下加速度のゲインＧ（ｆ）が演算され、そのゲインＧ（ｆ）に振動の振幅Ａを乗じて振動振幅Ｇ（ｆ）・Ａが算出される。
【００２４】
この振動振幅Ｇ（ｆ）・Ａが限界値Ｇlimitより大きい場合には、ばね上の振動周波数ｆがばね上の共振周波数ｆ０から遠ざかるように車速Ｖが変更される。この場合、車速Ｖは必ずしも減速されるものではなく、図３のように共振周波数ｆ０よりばね上の振動周波数ｆが大きい場合には、ばね上の振動周波数ｆをより大きく変更することで、ばね上の振動を低減することができる。
【００２５】
また、車両が運転者によってマニュアル運転される場合、ばね上の振動周波数ｆがばね上の共振周波数ｆ０となるような車速、すなわち共振車速で定常的に走行させないアクセル開度−要求エンジントルク特性として、ばね上の振動を低減することが好ましい。例えば、図４に示すように、アクセル開度Ｔａとエンジン回転数ＮＥによってスロットル開度が演算され基本要求エンジントルクが演算される。そして、この基本要求エンジントルクにゲインＧｋが乗じられて要求エンジントルクが演算される。ゲインＧｋは、車速Ｖに応じて設定されるゲイン値であり、共振車速Ｖ０付近以外の速度領域では一定値であり、共振車速Ｖ０で極小値となっている。このため、車速が共振車速Ｖ０付近となった場合に減速されて共振車速Ｖ０で定常的に走行することができないこととなる。従って、ばね上共振が抑制され、振動の少ない走行が可能となる。
【００２６】
また、車両が運転者によってマニュアル運転される場合、ばね上の振動周波数ｆがばね上の共振周波数ｆ０となるような車速、すなわち共振車速で定常的に走行させないアクセル反力特性として、ばね上の振動を低減してもよい。例えば、図５に示すように、アクセル開度Ｔａに応じて基本アクセル反力が演算される。そして、この基本アクセル反力にゲインＧＦが乗じられてアクセル反力が演算される。ゲインＧＦは、車速Ｖに応じて設定されるゲイン値であり、共振車速Ｖ０付近以外の速度領域では一定値であり、共振車速Ｖ０で極大値となっている。このため、車速が共振車速Ｖ０付近となった場合にアクセルペダルの反力が大きくなって減速され、共振車速Ｖ０で定常的に走行することができないこととなる。従って、ばね上共振が抑制され、振動の少ない走行が可能となる。
【００２７】
そして、Ｓ１４の処理を終えたら、図２の一連の制御処理が終了される。
【００２８】
以上のように、本実施形態に係る車速制御装置によれば、車両のばね上の共振を避けるように車速が制御されるため、車両の乗り心地性能の向上が図れる。このとき、車両のばね上の共振を避けるために減速のみならず加速するように車速が制御される。このため、減速するとばね上の共振しやすくなる場合であっても、加速させることによって確実にばね上の加速度を抑制でき、車両の乗り心地性能が悪化することを回避できる。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、車両の乗り心地性能がよくなるように車速制御する場合について説明したが、車両の燃費、車両走行危険度、旅行時間を加味して車速を制御するものであってもよい。
【００３０】
例えば、図６に示すように、車速Ｖに応じた乗り心地（ばね上加速度）Ｇ（Ｖ）、燃費Ｅ（Ｖ）、車両走行危険度Ｒ（Ｖ）、旅行時間Ｔ（Ｖ）を取得し、これらの乗り心地Ｇ（Ｖ）、燃費Ｅ（Ｖ）、車両走行危険度Ｒ（Ｖ）、旅行時間Ｔ（Ｖ）を用いて現在の車速Ｖnowにおける評価を行う。このとき、乗り心地Ｇ（Ｖ）に重み係数εＧ、燃費Ｅ（Ｖ）に重み係数εＥ、車両走行危険度Ｒ（Ｖ）に重み係数εＲ、旅行時間Ｔ（Ｖ）に重み係数εＴを乗じ、その乗じた値を全て加算して総合評価関数Ｊを演算する。この総合評価関数Ｊが小さくなるように、又は所定値以下となるように車速Ｖを設定する。このとき、ばね上の共振を避けるように車速Ｖを設定する。重み係数εＧ、εＥ、εＲ、εＴを適宜調整することにより、走行目的や運転者の好みに合わせた車両走行が可能である。
【００３１】
このように車両の燃費、車両走行危険度、旅行時間を加味しつつ、車両のばね上の共振を避けるように車速を制御することにより、総合的に優れた上質な走りを提供でき、燃費向上及びＣＯ２削減という省エネも実現できる。
（第二実施形態）
【００３２】
次に本発明の第二実施形態に係る車速制御装置について説明する。
【００３３】
本実施形態に係る車速制御装置は、複数の車両で車群を組んで走行している場合に各車両の乗り心地を総合的に考慮して車速制御を行うものである。
【００３４】
図７に本実施形態に係る車速制御装置１ａの構成概要図を示す。
【００３５】
図７に示すように、本実施形態に係る車速制御装置１ａは、第一実施形態に係る車速制御装置１とほぼ同様に構成され、通信部６を備える点で異なっている。通信部６は、少なくとも車群を組んでいる他車と通信を行う車々間通信手段として機能するものである。この通信部６としては、車々間通信が行えるものであればいずれの通信方式のものであってもよい。この通信部３は、例えば車々間通信を通じて、車両の現在位置、目標速度パターン、制御目標位置などの車両情報を互いに通信する。また、通信部３は、車々間通信を通じて、図３に示すような車両のばね上の加速度のゲイン特性、又は所定の車速での走行時におけるばね上加速度のゲイン値を相互に通信する。
【００３６】
図８は、本実施形態に係る車速制御装置１ａを搭載した車両の車群走行を示す図である。図８に示すように、車両Ｍ１〜Ｍｎが車群を組んで走行しており、車両Ｍ１〜Ｍｎにはそれぞれ車速制御装置１ａが搭載されている。例えば、先頭の車両Ｍ１に後続の車両Ｍ２〜Ｍｎが追従して走行し、車両Ｍ１が車両全体の乗り心地を高める走行を行うことにより、全車両Ｍ１〜Ｍｎにおいて総合的に乗り心地の高い走行が行える。
【００３７】
例えば、路面凹凸の空間周波数Ｆ、振幅Ａである区間を走行する場合、車群においてｉ番目の車両Ｍｉのばね上の上下加速度Ｇｉは、次の式（１）で算出される。
【数１】
2009248909.tif 000003
【００３８】
また、ｉ番目の車両Ｍｉの車両の重み係数をεｉとすると、車群全体でその区間を走行する際の総合の乗り心地Ｊは、次の式（２）で算出される。
【数２】
2009248909.tif 000004
【００３９】
このとき、重み係数εｉは、車両Ｍｉの乗員数、積載物などに応じて設定することが好ましい。例えば乗員数が多いほど重み係数εｉが大きく設定される。
【００４０】
この乗り心地Ｊが最小となるように、又は乗り心地Ｊが所定値より小さくなるように、車速Ｖが設定される。
【００４１】
以上のように本実施形態に係る車速制御装置によれば、第一実施形態に係る車速制御装置の同様な作用効果に加え、車群を形成している車両Ｍ１〜Ｍｎが総合して乗り心地の高い状態で走行することができる。
【００４２】
なお、上述した各実施形態は本発明に係る車速制御装置一例を示すものである。本発明に係る車速制御装置は、この実施形態に係る車速制御装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る車速制御装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車速制御装置の構成概要図である。
【図２】図１の車速制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】車両のばね上の加速度のゲイン特性の説明図である。
【図４】図１の車速制御装置の車速制御におけるアクセル開度−要求エンジントルク特性の説明図である。
【図５】図１の車速制御装置の車速制御におけるアクセル反力演算の説明図である。
【図６】図１の車速制御装置において乗り心地以外を考慮した場合の車速制御の説明図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る車速制御装置の構成概要図である。
【図８】図７の車速制御装置の動作の説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…走行制御装置、２…ＥＣＵ、３…道路情報取得部、４…車速センサ、５…走行部。
【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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