JP5594193B2 - Driving assistance device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の変速機の変速比の変更の要否を判定する運転支援装置に関する。 The present invention relates to a driving support device that determines whether or not it is necessary to change a gear ratio of a transmission of a vehicle.
従来、運転者の運転操作負荷を軽減するための運転支援装置として、クルーズコントロール装置が知られている。典型的なクルーズコントロール装置では、自車両の車速を一定に維持する定速走行制御(オートクルーズ制御)が実施される。定速走行制御とは、例えば高速道路や地域高規格道路といった自動車専用道路の走行時に、路面勾配や走行負荷に応じてエンジン出力や制動力を調節することで自車両を一定の車速域で走行させる制御である。 Conventionally, a cruise control device is known as a driving support device for reducing a driving operation load on a driver. In a typical cruise control device, constant speed traveling control (auto cruise control) is performed to maintain the vehicle speed of the host vehicle constant. Constant-speed driving control means that the vehicle is driven at a constant vehicle speed range by adjusting the engine output and braking force according to the road gradient and driving load when driving on an automobile-only road such as an expressway or a regional high-standard road. Control.
近年では、先行車両との車間距離を自動的に一定に保つ追従走行制御(アダプティブ・クルーズ・コントロール)を実施するクルーズコントロール装置も開発されている。追従走行制御とは、車間距離や相対速度に応じてエンジン出力や制動力を調節し、自車両を先行車両に追従させる制御である。これらの制御により、運転者の能動的なアクセル操作,ブレーキ操作の負担を軽減しつつ、自車両の走行安定性を向上させている。 In recent years, a cruise control device has also been developed that performs follow-up running control (adaptive cruise control) that automatically keeps the distance between the vehicle and the preceding vehicle constant. Follow-up running control is control in which the engine output and braking force are adjusted in accordance with the inter-vehicle distance and relative speed so that the host vehicle follows the preceding vehicle. With these controls, the driving stability of the host vehicle is improved while reducing the burden on the driver's active accelerator operation and brake operation.
ところで、定速走行制御は、定常的な走行状態で実施されることが想定された制御である。そのため、定速走行制御によって維持される車速域の幅が比較的狭く設定されていたとしても、十分な制御性が確保される。これに対して追従走行制御では、先行車両の挙動に合わせて制御内容を変更しなければならず、比較的広い車速域で加減速が実施される。したがって、追従走行機能を搭載したクルーズコントロール装置には、幅の広い車速域に対応することが要求される。 By the way, the constant speed traveling control is control that is assumed to be performed in a steady traveling state. Therefore, even if the width of the vehicle speed range maintained by the constant speed traveling control is set to be relatively narrow, sufficient controllability is ensured. On the other hand, in the follow-up running control, the control content must be changed according to the behavior of the preceding vehicle, and acceleration / deceleration is performed in a relatively wide vehicle speed range. Therefore, a cruise control device equipped with a following traveling function is required to support a wide vehicle speed range.
一方、変速段の切り換えによって変速動作を行う変速機(例えば、マニュアルトランスミッションやセミオートマチック等)を備えた車両では、一つの変速段で賄うことのできるエンジントルクの範囲が決まっている。つまり、車両の加減速に必要なトルクの上限値が変速段によって制限されるため、幅の広い車速域に対応できない場合がある。
このような課題に関して、自車両の走行状態に応じて変速機のシフトチェンジを指示する技術が知られている。例えば、特許文献1には、現在の機関トルク(エンジントルク)及び最大機関トルク(最大エンジントルク)に基づき、シフトアップ指示をモニタに表示させる技術が記載されている。
On the other hand, in a vehicle equipped with a transmission (for example, a manual transmission, a semi-automatic, or the like) that performs a shifting operation by changing gear positions, a range of engine torque that can be covered by one gear position is determined. In other words, since the upper limit value of the torque necessary for the acceleration / deceleration of the vehicle is limited by the shift speed, it may not be possible to deal with a wide vehicle speed range.
Regarding such a problem, a technique for instructing a shift change of the transmission according to the traveling state of the host vehicle is known. For example,
しかしながら、自車両の走行状態に応じた制御を実施する従来の手法では、必ずしも走行環境に適した運転を実施できるとはいえない。例えば、自車両の周囲に他車両が存在する場合と存在しない場合とでは、自車両が変化させるべき加減速度の大きさが異なり、すなわちシフトチェンジを実施すべきタイミングは走行環境に応じて変化する。したがって、自車両の走行状態のみに基づいた制御では、周囲の車両の挙動に合致した協調的な安定走行を実現することが難しいという課題がある。 However, it is not always possible to perform driving suitable for the driving environment with the conventional method of performing control according to the driving state of the host vehicle. For example, the magnitude of the acceleration / deceleration to be changed by the own vehicle differs depending on whether or not another vehicle is present around the own vehicle, that is, the timing at which the shift change should be performed varies depending on the traveling environment. . Therefore, in the control based only on the traveling state of the own vehicle, there is a problem that it is difficult to realize cooperative and stable traveling that matches the behavior of surrounding vehicles.
また、自車両の先行車両よりもさらに前方を走行する車両や隣接レーンを走行する車両の挙動は、先行車両の将来の挙動に影響を与え、ひいては自車両の将来の挙動にも影響を与える可能性がある。一方、従来の手法ではこのような要因が考慮されないため、周囲の走行環境の変化に対する応答が遅れやすく、ドライブフィーリングを向上させにくいという課題がある。 In addition, the behavior of a vehicle that travels further ahead of the preceding vehicle of the host vehicle or a vehicle that travels in an adjacent lane may affect the future behavior of the preceding vehicle, and thus the future behavior of the host vehicle. There is sex. On the other hand, the conventional method does not consider such factors, so that there is a problem that response to changes in the surrounding driving environment is likely to be delayed and it is difficult to improve drive feeling.
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、周囲の走行環境の変化に応じた協調的な安定走行を実現することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
One of the purposes of the present case was created in view of the above-described problems, and is to realize cooperative and stable traveling according to changes in the surrounding traveling environment.
The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.
(1)ここで開示する運転支援装置は、変速機を搭載した車両の運転支援装置において、変速比に応じた駆動輪の最大トルクと、走行状態に応じて前記駆動輪に要求される要求トルクとを演算する演算手段と、前記自車両の周囲の他車両の走行状況を検出する検出手段とを備える。また、前記演算手段で演算された前記最大トルク及び前記要求トルクと、前記検出手段で検出された前記走行状況とに基づき、前記変速比の変更の要否を判定する判定手段を備える。
また、前記検出手段が、所定の範囲内に存在する前記他車両までの距離及び相対速度に基づき、前記車両の前方を走行する仮想車両を設定する仮想車両設定手段を有し、前記演算手段が、前記仮想車両設定手段で設定された前記仮想車両に前記車両を追従させるのに必要なトルクを前記要求トルクとして演算する。
さらに、前記所定の範囲内に複数の他車両が存在するとき、前記仮想車両設定手段が、複数の他車両までのそれぞれの距離及び相対速度のうちの最小距離及び最小相対速度を、前記仮想車両までの距離及び相対速度として設定し、前記最小距離の位置に前記最小相対速度で前記仮想車両が存在するものと判断する。
(1) The driving assistance device disclosed herein is a driving assistance device for a vehicle equipped with a transmission, and a maximum torque of driving wheels according to a gear ratio and a required torque required for the driving wheels according to a traveling state. And a detecting means for detecting a traveling state of another vehicle around the host vehicle. In addition, a determination unit that determines whether or not the speed ratio needs to be changed is provided based on the maximum torque and the required torque calculated by the calculation unit and the traveling state detected by the detection unit.
The detection means includes virtual vehicle setting means for setting a virtual vehicle traveling in front of the vehicle based on a distance and a relative speed to the other vehicle existing within a predetermined range, and the calculation means The torque required to cause the vehicle to follow the virtual vehicle set by the virtual vehicle setting means is calculated as the required torque.
Further, when there are a plurality of other vehicles within the predetermined range, the virtual vehicle setting means determines the minimum distance and the minimum relative speed among the distances and relative speeds to the plurality of other vehicles as the virtual vehicle. It is determined that the virtual vehicle exists at the minimum relative speed at the position of the minimum distance.
例えば、前記判定手段が、前記最大トルク及び前記要求トルクと、前記走行状況とに基づき、前記変速機の変速段の変更の要否を判定することとしてもよいし、所定の変速段を持たない無段変速機の場合には、変速比そのものの変更の要否を判定することとしてもよい。
なお、前記演算手段が、エンジンの最大トルクと、走行状態及び変速比に応じて前記エンジンに要求される要求トルクとを演算する構成としてもよい。エンジンの最大トルクと変速比(変速段のギヤ比)との積は、駆動輪の最大トルクに比例する。
For example, the determination means may determine whether or not it is necessary to change the shift speed of the transmission based on the maximum torque, the required torque, and the traveling state, and does not have a predetermined shift speed. In the case of a continuously variable transmission, it may be determined whether or not it is necessary to change the speed ratio itself.
Note that the calculation means may be configured to calculate the maximum torque of the engine and the required torque required for the engine in accordance with the running state and the gear ratio. The product of the maximum torque of the engine and the gear ratio (gear ratio of the gear) is proportional to the maximum torque of the drive wheels.
(2)前記判定手段での判定結果を前記車両の乗員に報知する報知手段を備えることが好ましい。 (2) It is preferable to provide notification means for notifying the passenger of the vehicle of the determination result by the determination means .
(3)前記演算手段が、前記最大トルク及び前記要求トルクの差を演算するトルク差演算手段を有し、前記判定手段が、前記トルク差演算手段で演算された前記差に応じて前記変更の要否を判定することが好ましい。 (3 ) The calculation means includes torque difference calculation means for calculating a difference between the maximum torque and the required torque, and the determination means performs the change according to the difference calculated by the torque difference calculation means. It is preferable to determine necessity.
(4)前記トルク差演算手段が、前記検出手段で検出された前記走行状況に基づいて前記差を補正することが好ましい。
(5)前記判定手段が、前記検出手段で検出された前記走行状況に基づいて前記変更の要否に係る判定基準を変更することが好ましい。
(6)前記判定手段が、前記変速機のクラッチ操作が検出された時に前記判定を保留するとともに、前記クラッチ操作が非検出となったときに前記判定を続行することが好ましい。
( 4 ) It is preferable that the torque difference calculation means corrects the difference based on the traveling state detected by the detection means.
( 5 ) It is preferable that the determination unit changes a determination criterion related to the necessity of the change based on the traveling state detected by the detection unit.
( 6 ) Preferably, the determination means holds the determination when the clutch operation of the transmission is detected, and continues the determination when the clutch operation is not detected.
(7)前記判定手段による判定結果に基づいて前記車両の変速比を制御する制御手段を備えることが好ましい。
(8)前記演算手段が、前記変速比及び車速に基づいて前記最大トルクを演算するとともに、前記車速及び走行抵抗に基づいて前記要求トルクを演算することが好ましい。
(7) and this with control means for controlling the speed ratio of the vehicle based on a determination result by the determining means is preferred.
( 8 ) Preferably, the calculating means calculates the maximum torque based on the gear ratio and the vehicle speed, and calculates the required torque based on the vehicle speed and a running resistance.
開示の運転支援装置によれば、変速比の変更の要否を判定する際に、自車両のトルクに関する情報だけでなく、周囲の他車両の走行状況も参照することができる。これにより、走行環境に応じて変速比を変更すべきタイミングを相違させることができ、他車両の挙動に応じた協調的な安定走行を実現するための適切な判断を実施することができる。
また、検出範囲内の他車両の全ての挙動を仮想車両の挙動に反映させることができ、シフトチェンジの要否をより早期に判定することができ、周囲の走行環境に対する対応遅れを防止することができる。
According to the disclosed driving assistance device, when determining whether or not the gear ratio needs to be changed, not only the information related to the torque of the host vehicle but also the running conditions of other surrounding vehicles can be referred to. Thereby, the timing which should change a gear ratio according to driving | running environment can be varied, and the appropriate judgment for implement | achieving the cooperative stable driving | running according to the behavior of the other vehicle can be implemented.
In addition, all the behaviors of other vehicles in the detection range can be reflected in the behavior of the virtual vehicle, the necessity of shift change can be determined earlier, and the response delay to the surrounding driving environment can be prevented. Can do.
図面を参照して運転支援装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。 The driving support device will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment.
[1.装置構成]
本実施形態の運転支援装置が適用された車両として、手動式の変速機19(マニュアルトランスミッション)を備えた車両10を図1に例示する。この変速機19は、クラッチ18を介してエンジン17の出力軸に接続されている。エンジン17の回転出力は、クラッチ18の断接状態に応じて変速機19に入力され、所定の減速比(変速比,ギヤ比)で減速された後に下流の駆動輪側へと伝達される。変速機19の内部には、複数のギヤからなる変速機構が設けられ、これにより減速比の異なる複数の変速段が設定される。
[1. Device configuration]
FIG. 1 illustrates a
エンジン17の運転状況は、エンジン制御装置11(エンジンECU)によって制御されている。エンジン制御装置11は、エンジン17に供給される空気量,燃料噴射量及び点火タイミングを制御する電子制御装置であり、例えばマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。エンジン制御装置11は、図示しない各種センサから伝達される信号に基づいて制御用パラメータを演算し、その制御用パラメータに基づいてエンジン17を制御する。
The operating state of the
エンジン制御装置11の具体的な制御対象としては、インジェクタから噴射される燃料量や噴射時期,点火プラグでの点火時期,スロットルバルブの開度等が挙げられる。また、ここで演算される制御用パラメータの具体例としては、エンジン回転数Ne,車速V,吸気流量Q等が挙げられる。エンジン回転数Neは、例えばエンジン17のクランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサからの信号に基づいて算出される。また、車速Vは例えば車速センサからの信号に基づいて算出され、吸気流量Qは例えばエアフローセンサからの信号に基づいて算出される。ここで算出されたエンジン回転数Ne,車速V及び吸気流量Qの情報は、後述するクルーズコントロール制御装置1に伝達される。
Specific control objects of the
この車両10には、運転者による操作状態を検出するためのセンサとして、シフトポジションセンサ12,アクセル開度センサ13,ブレーキスイッチ14及びクラッチスイッチ15が設けられる。シフトポジションセンサ12は、シフトレバーの操作位置SP(シフトポジション)を検出するものである。なお、変速機19の変速段はシフトレバーの操作位置SPに応じて設定される。また、アクセル開度センサ13は、アクセルペダルの踏み込み操作量に対応するアクセル開度θACを検出するものである。アクセル開度θACは、運転者の加速要求に対応するパラメータである。
The
ブレーキスイッチ14はブレーキペダルの踏み込み操作の有無を検出するものである。ここでは、例えばブレーキペダルが踏み込まれているときにオン信号(SWBR=1)が出力され、ブレーキ操作がないときにオフ信号(SWBR=0)が出力される。同様に、クラッチスイッチ15はクラッチペダルの踏み込み操作の有無を検出するものであり、クラッチ操作の有無に応じてオン/オフ信号(SWCL=1又はSWCL=0)を出力する。
これらのセンサで検出されたシフトレバーの操作位置SPの情報,アクセル開度θACの情報、及び踏み込み操作情報SWBR,SWCLは、クルーズコントロール制御装置1に伝達される。
The
Information on the shift lever operation position SP, information on the accelerator opening degree θ AC , and stepping operation information SW BR and SW CL detected by these sensors are transmitted to the cruise
車両10の任意の位置にはミリ波レーダ16が設けられる。このミリ波レーダ16は、車両10の周囲に存在する物体(他車両や障害物等)を検出するレーダ装置である。ここで、車両10を自車両として、その前方を他車両が走行している状態を図2(a)に例示する。ミリ波レーダ16は、例えば車両10の前端部に設けられ、図2(a)中に破線で示す範囲に向かってミリ波を照射するとともに、その反射波を受信する。つまり、破線で囲まれた範囲がミリ波レーダ16による物体の検出範囲である。この検出範囲は、少なくとも車両10の前方を含む任意の広さとする。
A
図2(a)の例では、自車両よりも前方で車幅方向に広範囲にわたって設けられており、自車両が走行する車線上だけでなく、走行車線に隣接する車線上にも及んでいる。また、ミリ波レーダ16には電子制御装置が内蔵されており、受信した反射波を解析して、ミリ波を反射した対象までの距離DR(車間距離)及び相対速度VRを検出する。ここで検出された距離DR及び相対速度VRの情報は、クルーズコントロール制御装置1に伝達される。
In the example of FIG. 2 (a), it is provided over a wide range in the vehicle width direction in front of the host vehicle, and extends not only on the lane in which the host vehicle travels but also on the lane adjacent to the traveling lane. The
車両10の車室内には、クルーズスイッチ6及び報知装置7が設けられる。クルーズスイッチ6は、定速走行制御及び追従走行制御の開始時に運転者によって操作される入力装置であり、例えば操作状態に応じてオン/オフ信号を出力する二位置スイッチである。クルーズスイッチ6からの出力信号はクルーズコントロール制御装置1に伝達される。
また、報知装置7は、定速走行制御及び追従走行制御に係る情報を運転者に知らせるための出力装置であり、例えばディスプレイ装置や表示ランプである。なお、図1中には、シフトアップランプ7a及びシフトダウンランプ7bを備えた報知装置7が示されている。
A
The
クルーズコントロール制御装置1(クルーズコントロールECU)は、定速走行制御及び追従走行制御を実施するための電子制御装置であり、例えばエンジン制御装置11と同様にマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。このクルーズコントロール制御装置1は、各種センサから伝達される情報や車両10の走行状態に基づいてエンジン出力及び制動力を調節し、定速走行制御及び追従走行制御を実施する。また、本実施形態のクルーズコントロール制御装置1はこれらの制御に加えて、定速走行制御及び追従走行制御の実施時における変速機19の変速段が適切であるか否かを判定する変速段判定制御を実施する。
The cruise control control device 1 (cruise control ECU) is an electronic control device for performing constant speed travel control and follow-up travel control. For example, as with the
[2.制御の概要]
クルーズコントロール制御装置1で実施される三種類の制御の概要を説明する。
[2−1.定速走行制御]
定速走行制御では、車速Vを一定に維持するようにエンジン出力及び制動力が調節される。例えば、クルーズスイッチ6がオン操作されたときの車速Vがクルーズコントロール制御装置1によって検知され、これが基準車速V0として記憶される。
[2. Overview of control]
An outline of the three types of control performed by the cruise
[2-1. Constant speed travel control]
In the constant speed running control, the engine output and the braking force are adjusted so as to keep the vehicle speed V constant. For example, the vehicle speed V of when the
また、クルーズコントロール制御装置1は、実際の車速Vの変化や路面勾配の変化,外部負荷の変化に応じて、車両10を基準車速V0で走行させるために要するトルクの大きさを演算し、これを定速要求トルクとしてエンジン制御装置11に伝達する。
一方、エンジン制御装置11はこれを受けて、クルーズコントロール制御装置1から要求された定速要求トルクがエンジン17で発生するように、燃料噴射量,噴射時期,点火時期,吸入空気量等を制御する。
Further, the cruise
On the other hand, the
また、定速走行制御時にアクセル操作がなされた場合には、アクセル操作量θACに応じたトルクが上乗せされ、より大きなトルクがエンジン17で発生するようにエンジン17が制御される。定速走行制御の終了条件としては、例えばクルーズスイッチ6がオフ操作されること,ブレーキスイッチ14の出力信号がオン信号(SWBR=1)であること,クラッチスイッチ15の出力信号がオン信号(SWCL=1)であること等が挙げられる。本実施形態では、これらの何れかの条件が成立したときに定速走行制御が終了する。
Further, when an accelerator operation is performed during the constant speed traveling control, a torque corresponding to the accelerator operation amount θ AC is added and the
[2−2.追従走行制御]
追従走行制御は、定速走行制御の実施時であって車両10の前方に先行車両が存在する場合に、先行車両との車間距離が一定になるようにエンジン出力及び制動力を調節する制御である。例えば、定速走行制御中に自車両が徐々に先行車両に追いつき、ミリ波レーダ16の検出範囲内に先行車両が入ってきたときには、定速走行制御に加えて追従走行制御が実施される。
[2-2. Follow-up control]
The follow-up running control is a control that adjusts the engine output and the braking force so that the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is constant when the preceding vehicle exists in front of the
このときクルーズコントロール制御装置1は、ミリ波レーダ16で検出された距離DR及び相対速度VRと自車両の車速Vとに基づき、距離DRを所定値に維持するために要するトルクや距離DRを変化させるのに要する時間、相対速度VRを0にするために要するトルク等を演算し、これを追従要求トルクとしてエンジン制御装置11に伝達する。一方、エンジン制御装置11はこれを受けて、クルーズコントロール制御装置1から要求された追従要求トルクがエンジン17で発生するように、燃料噴射量,噴射時期,点火時期,吸入空気量等を制御する。
追従走行制御の終了条件としては、定速走行制御の終了条件が成立したことや、ミリ波レーダ16の検出範囲内に先行車両が検出されなくなること等が挙げられる。
At this time, the cruise
Examples of the termination condition of the follow-up traveling control include that the constant speed traveling control termination condition is satisfied, and that no preceding vehicle is detected within the detection range of the
[2−3.変速段判定制御]
変速段判定制御は、定速走行制御又は追従走行制御が実施されている状態で実行される制御である。この制御では、クルーズコントロール制御装置1が、定速走行制御で要求される定速要求トルクや追従走行制御で要求される追従要求トルクをそのときの変速機19の変速段で賄いきれるかどうかを判定し、その判定結果を報知装置7に表示する。
[2-3. Shift speed determination control]
The gear position determination control is control that is executed in a state where constant speed traveling control or follow-up traveling control is being performed. In this control, it is determined whether the cruise
例えば、加速した先行車両に追従するために大きな追従要求トルクが要求されたとき、その時の変速段では十分なトルクが得られないと判定された場合には、クルーズコントロール制御装置1がシフトダウンランプ7bを点灯させ、運転者にシフトダウンを促す。また、例えば連続した上り坂の走行時に、車速Vの低下によって十分なトルクが得られないと判定された場合にも、運転者にシフトダウンを促すようにガイダンスされる。一方、例えば連続した下り坂の走行時に、車速Vの上昇によってトルクに余剰が生じると判定された場合(つまり、変速機19よりも駆動輪側に伝達される回転数を上昇させたい場合)には、運転者にシフトアップを促すようにガイダンスされる。
For example, when a large follow-up request torque is required to follow an accelerated preceding vehicle, if it is determined that sufficient torque cannot be obtained at the gear position at that time, the cruise
また、本実施形態の変速段判定制御では、シフトアップ,シフトダウンのガイダンスが実施されたときに、定速走行制御の終了条件が変更される。例えば、通常時にはクラッチペダルの踏み込みによって定速走行制御が終了するのに対し、ガイダンスの実施時にはクラッチ操作によって定速走行制御が一時的に解除され、クラッチ操作の終了後に再び定速走行制御が継続される。つまり、クラッチスイッチ15の出力信号がオン信号になったとしても、その出力信号が再びオフ信号になったときに定速走行制御を自動的に復帰させるレジューム機能が設けられている。
以下、変速段判定制御を実施するための具体的な制御構成を説明する。
Further, in the shift speed determination control according to the present embodiment, the end condition of the constant speed traveling control is changed when guidance for upshifting or downshifting is performed. For example, constant speed travel control is terminated by depressing the clutch pedal during normal operation, but constant speed travel control is temporarily canceled by clutch operation during guidance, and constant speed travel control continues again after the clutch operation is completed. Is done. That is, even if the output signal of the
Hereinafter, a specific control configuration for carrying out the shift speed determination control will be described.
[3.制御構成]
クルーズコントロール制御装置1には、変速段判定制御の機能を実現すべく、検出部2,演算部3,判定部4及び報知部5が設けられる。これらの検出部2,演算部3,判定部4及び報知部5の各機能は、電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、あるいはソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
[3. Control configuration]
The cruise
[3−1.検出部]
検出部2(検出手段)は、自車両の周囲の他車両の走行状況を検出するものである。ここでは、ミリ波レーダ16の検出範囲内に存在する物体のそれぞれについて距離DR及び相対速度VRが演算され、それらの情報から仮想車両(仮想の先行車両)が設定される。仮想車両を設定するための機能として、検出部2には、距離検出部2a,相対速度検出部2b及び仮想車両設定部2cが設けられる。
[3-1. Detection unit]
The detection unit 2 (detection means) detects the traveling state of other vehicles around the host vehicle. Here, the distance DR and the relative speed VR are calculated for each object existing within the detection range of the
距離検出部2aは、ミリ波レーダ16の検出範囲内に存在する物体のそれぞれについて、自車両との距離DRを検出するものである。例えば、図2(a)に示すように、ミリ波レーダ16の検出範囲内に三台の他車両(車両A,車両B及び車両C)が存在する場合、距離検出部2aは三つの距離DRA,DRB及びDRCを検出する。ここで検出された全ての距離DRの情報は仮想車両設定部2cに伝達される。
The
相対速度検出部2bは、ミリ波レーダ16の検出範囲内に存在する物体のそれぞれについて、自車両と相対速度VRを検出するものである。図2(a)の例では、相対速度検出部2bが車両A,車両B及び車両Cのそれぞれの相対速度VRA,VRB及びVRCを検出する。なお、相対速度VRの符号は、自車両の進行方向を正とする。ここで検出された全ての相対速度VRの情報は仮想車両設定部2cに伝達される。
The relative speed detection unit 2b detects the host vehicle and the relative speed VR for each object existing within the detection range of the
仮想車両設定部2c(仮想車両設定手段)は、距離検出部2aで検出された全ての距離DRのうち最も小さい距離DRMINを選択し、これを仮想車両の位置として設定する。また、仮想車両の相対速度の設定値は、相対速度検出部2bで検出された全ての相対速度VRのうち最も小さい相対速度VRMINとする。
The virtual
例えば、図2(a)に示す走行状況で、車両Aまでの距離DRAが最も小さく、車両Bの相対速度VRBが最も小さい場合を想定すると、仮想車両設定部2cは車両Aが走行している距離DRAの位置に車両Bの相対速度VRBで仮想車両が存在するものと判断する。仮想車両設定部2cで設定された仮想車両は、図2(b)中の車両Dに対応する。ここで設定された仮想車両までの距離DRMIN及び相対速度VRMINは、演算部3に伝達される。
For example, assuming that the distance DR A to the vehicle A is the smallest and the relative speed VR B of the vehicle B is the smallest in the running situation shown in FIG. 2A, the virtual
[3−2.演算部]
演算部3(演算手段)は、定速走行制御及び追従走行制御で用いられるトルク演算を実施するものである。ここには、最大トルク演算部3a,要求トルク演算部3b及びトルク差演算部3cが設けられる。
最大トルク演算部3aは、変速機19の変速段に応じた駆動輪の最大トルクTMAXを演算するものである。
[3-2. Calculation unit]
The calculation unit 3 (calculation means) performs torque calculation used in constant speed traveling control and follow-up traveling control. Here, a
The maximum
この最大トルク演算部3aには、エンジン17のエンジン回転数Neとその時に発生しうる最大エンジントルクTMAXENG(例えば、スロットル前回状態でのエンジントルク)との対応関係が予め記憶されている。この対応関係を用いて、最大トルク演算部3aはエンジン回転数Neに基づいて最大エンジントルクTMAXENGを演算する。また、最大トルク演算部3aは、最大エンジントルクTMAXENGにそのときの変速段のギヤ比を乗じて、変速機19よりも駆動輪側に伝達されうる最大トルクTMAXを演算する。
The maximum
なお、エンジン回転数Ne及びギヤ比から駆動輪側の回転数を算出することができ、この駆動輪側の回転数は車両10の車速Vに対応する。したがって、変速段及び車速Vから最大トルクTMAXを求めることとしてもよい。ここで演算された最大トルクTMAXは、トルク差演算部3cに伝達される。
The rotational speed on the drive wheel side can be calculated from the engine rotational speed Ne and the gear ratio, and the rotational speed on the drive wheel side corresponds to the vehicle speed V of the
要求トルク演算部3bは、駆動輪に要求される要求トルクTREQを演算するものである。ここでは、車両10の走行状態に基づいて要求される駆動力に応じた大きさのトルクが要求トルクTREQとして演算される。例えば、車速V及び走行抵抗(路面抵抗や風抵抗,路面勾配等)に基づいて要求トルクTREQを演算することが考えられる。あるいは、エンジン回転数Neや吸気流量Qに基づいてエンジン制御装置11で演算される目標トルクをそのときの変速段のギヤ比で駆動トルクに換算し、これを要求トルクTREQとすることが考えられる。ここで演算された要求トルクTREQは、トルク差演算部3cに伝達される。
The required
なお、要求トルクTREQには、車両10の車速Vの変化に伴って与えられるトルクや、加速要求,減速要求によって与えられるトルク等が含まれ、具体的には以下のようなトルクが含まれる。(1)は前述の定速要求トルクに対応し、(2)及び(3)は前述の追従要求トルクに対応する。
(1)定速走行制御時に、路面勾配に関わらず一定の車速Vを維持するためのトルク
(2)追従走行制御時に、先行車両と同一速度で走行するためのトルク
(3)追従走行制御時に、先行車両との間に一定の車間距離を維持するためのトルク
The required torque T REQ includes torque given as the vehicle speed V of the
(1) Torque for maintaining a constant vehicle speed V regardless of road gradient during constant speed travel control (2) Torque for traveling at the same speed as the preceding vehicle during follow-up travel control (3) During follow-up travel control Torque to maintain a certain distance between the vehicle and the preceding vehicle
例えば、定速走行時に路面勾配が増大して車速Vが低下し始めた場合、要求トルク演算部3bは、低下した車速Vを上昇させるのに要するトルクを含む要求トルクTREQを演算する。また、追従走行制御時に仮想車両設定部2cで仮想車両が設定された場合、要求トルク演算部3bは、仮想車両との相対速度VRMINを0にするのに要するトルクと、仮想車両までの距離DRMINを所定値にするのに要するトルクとを演算し、これらを含む要求トルクTREQを演算する。このように、要求トルク演算部3bは、検出部2で検出された他車両の走行状況が反映された仮想車両の挙動に基づいて要求トルクTREQを補正するように機能している。
For example, when the road surface gradient increases and the vehicle speed V starts to decrease during traveling at a constant speed, the required
また、ここで演算された要求トルクTREQは、エンジン制御装置11にも伝達される。これにより、エンジン17の運転状態が制御され、定速走行制御や追従走行制御を達成するための燃料量,噴射時期,点火時期,吸入空気量等が適切に調節される。
Further, the required torque T REQ calculated here is also transmitted to the
トルク差演算部3c(トルク差演算手段)は、最大トルク演算部3aで演算された最大トルクTMAXと、要求トルク演算部3bで演算された要求トルクTREQとに基づき、これらのトルク間の相違の大小を判断するための指標値を演算するものである。本実施形態のトルク差演算部3cは、この指標値として、最大トルクTMAXから要求トルクTREQを減じたトルク差ΔT(=TMAX-TREQ)を演算する。トルク差ΔTは、エンジントルクの余裕が大きいほど増大し、余裕が小さいほど減少する。また、トルク差ΔTが0の状態は、要求トルクTREQと等しい駆動トルクが変速機19の下流側に伝達されていることを意味する。ここで演算されたトルク差ΔTは、判定部4に伝達される。
Torque
なお、トルク差演算部3cは、仮想車両の挙動に基づいて補正された要求トルクTREQを用いてトルク差ΔTを演算するものといえる。したがって、トルク差演算部3cは、検出部2で検出された他車両の走行状況に基づいてトルク差ΔTを補正するように機能しているといえる。
It can be said that the torque
[3−3.判定部]
判定部4(判定手段)は、最大トルクTMAX,要求トルクTREQ及び車両10の走行状態に基づいて、変速段の変更の要否を判定するものである。例えば、トルク差演算部3cで演算されたトルク差ΔTの値に応じた判定が実施される。すなわち判定部4は、トルク差ΔTが第一しきい値TA未満(TA>0)であるときには、シフトダウンが必要であると判定する。一方、トルク差ΔTが第一しきい値TAよりも大きい第二しきい値TB以上であるときには、シフトアップが必要であると判定する。
また、トルク差ΔTが第一しきい値TA以上かつ第二しきい値TB未満であるときには、変速段の変更は不要であるものと判定する。なお、第一しきい値TA及び第二しきい値TBは、車速Vやエンジン回転数Neに応じて変速段毎に予め設定された値とする。ここで判定された結果は、報知部5に伝達される。
[3-3. Judgment unit]
The determination unit 4 (determination means) determines whether or not it is necessary to change the gear position based on the maximum torque T MAX , the required torque T REQ, and the traveling state of the
Further, the torque difference ΔT when it is less than the first threshold value T A or more and the second threshold value T B is determined that the change of the gear position is not required. Incidentally, the first threshold value T A and the second threshold value T B is a preset value for each gear position according to the vehicle speed V and the engine rotational speed Ne. The result determined here is transmitted to the
ここで、図3を用いて判定部4での具体的な判定例を説明する。図3中に太実線で示すグラフL1は、変速機19の変速段を固定した状態における、車速V,路面勾配及び駆動輪側に伝達されるトルクの関係を示すものである。車速がV1であり路面勾配が0[%]であるとき、車両10の走行状態は点Pの位置に表され、変速機19よりも駆動輪側に伝達されているトルクはT1である。また、グラフL1上において車速がV1であるときのトルクT2は、最大トルクTMAXに対応する。点Pの状態で定常走行する車両のトルクT1は要求トルクTREQに対応するため、トルク差ΔTはT2- T1となり、すなわち点Pから点Qまでの距離に相当する。したがって、判定部4はこの距離の大きさを判定しているものと捉えることができる。
Here, a specific determination example in the
また、図3中の破線はグラフL1から第一しきい値TAを減算した値の変動を示すグラフL2であり、図3中の一点鎖線はグラフL1から第二しきい値TBを減算した値の変動を示すグラフL3である。つまり、グラフL1及びL2間の縦軸方向の幅が第一しきい値TAの大きさに対応し、グラフL1及びL3間の縦軸方向の幅が第二しきい値TBの大きさに対応する。ここで、グラフL2及びL3によって三分割された領域を想定すると、車両10の走行状態に対応する点が含まれる領域の種類を判別することによって、変速段の変更の要否を判定することが可能である。
The broken line in FIG. 3 is a graph L 2 showing the variation of the value obtained by subtracting the first threshold value T A from the graph L 1, the second threshold T dashed line in FIG. 3 from the graph L 1 B is a graph L 3 showing the variation of the subtracted value a. That is, the graph L 1 and L longitudinal axis width between 2 corresponds to the magnitude of the first threshold value T A, the graph L 1 and L the longitudinal axis of width between 3 the second threshold value T Corresponds to the size of B. Here, assuming an area divided into three by the graphs L 2 and L 3 , it is determined whether or not it is necessary to change the gear position by determining the type of the area including the point corresponding to the traveling state of the
すなわち、車両10の走行状態に対応する点がグラフL2よりも上方に位置する場合には、シフトダウンが必要であると判定され、グラフL1とグラフL2との間に位置する場合には、変速段の変更が不要であると判定される。また、グラフL2よりも下方に位置する場合には、シフトアップが必要であると判定される。
That is, when the point corresponding to the running state of the
[3−4.報知部]
報知部5(報知手段)は、判定部4での判定結果に応じて報知装置に制御信号を出力し、車両10の乗員や運転者に報知するものである。例えば、シフトアップが必要であると判定されたときには、シフトアップランプ7aを点灯させ、シフトダウンが必要であると判定された場合には、シフトダウンランプ7bを点灯させる。
また、報知部5は、図示しない定速走行制御の制御手段やエンジン制御装置11に対し、終了条件を変更する信号を出力する。これにより、運転者がクラッチペダル及びシフトレバーを操作して変速段を変更したとしても、その直後に定速走行制御が継続されることになる。
[3-4. Notification Department]
The notification unit 5 (notification unit) outputs a control signal to the notification device in accordance with the determination result in the
In addition, the
[4.フローチャート]
[4−1.定速走行制御・追従走行制御]
図4(a)は、クルーズコントロール制御装置1で実行される制御のうち、車両の周囲の他車両の走行状況を検出する手順を例示するフローチャートである。このフローは、定速走行制御時に所定の周期で繰り返し実行されている。
[4. flowchart]
[4-1. Constant speed running control / following running control]
FIG. 4A is a flowchart illustrating a procedure of detecting a traveling state of another vehicle around the vehicle in the control executed by the cruise
ステップA10では、ミリ波レーダ16による検出結果がクルーズコントロール制御装置1に入力される。続くステップA20では、ミリ波レーダ16による物体の検出範囲内に他車両が存在するか否かが判定される。ここで他車両が存在しない場合にはステップA100へ進み、定速走行制御のみが継続される。なお、定速走行制御では、車速Vを基準車速V0に維持するために要する定速要求トルクが演算され、エンジン制御装置11に伝達される。これにより、車両10が定速で走行するように、燃料噴射量,噴射時期,点火時期,吸入空気量等が調整される。
In
一方、他車両が存在する場合にはステップA20からステップA30へと進み、追従走行制御が開始される。続くステップA40では、距離検出部2aにおいて、検出範囲内に存在する各他車両までの距離DRが演算される。また、相対速度検出部2bでは、検出範囲内に存在する各他車両の相対速度VRが演算される。その後、ステップA50では、仮想車両設定部2cにおいて、全ての距離DRのうち最も小さい距離DRMINと、全ての相対速度VRのうち最も小さい相対速度VRMINが選択され、仮想車両が設定される。車両10の追従対象はこの仮想車両となる。また、仮想車両までの距離DRMIN及び相対速度VRMINが演算部3に伝達される。
On the other hand, when another vehicle exists, the process proceeds from step A20 to step A30, and the follow-up running control is started. In subsequent step A40, the
ステップA60では、要求トルク演算部3bにおいて、仮想車両までの距離DRMIN及び相対速度VRMINに基づいて要求トルクTREQが演算される。ここで演算される要求トルクTREQの値は、仮想車両の挙動に応じて変化する。例えば、図2(a)に示す状態で車両Bが制動をかけたにも関わらず、車両Aがまだ制動していなかった場合、車両10の追従対象である仮想車両が制動をかけたものと判断され、これに応じて要求トルクTREQが演算される。また、車両A〜Cが加速した場合には、仮想車両までの距離DRMIN及び相対速度VRMINも増大し、これに追従するための要求トルクTREQが演算される。
そしてステップA70では、要求トルクTREQがエンジン制御装置11に伝達され、車両10が仮想車両に追従するように、燃料噴射量,噴射時期,点火時期,吸入空気量等が調整される。
In step A60, the required torque T REQ is calculated in the required
In step A70, the required torque T REQ is transmitted to the
[4−2.変速段判定制御]
図5は、図4(a)に示すような制御に並行してクルーズコントロール制御装置1内で実行される制御内容を例示するフローチャートである。ここでは、定速走行制御,追従走行制御の実施時における変速段判定制御について説明する。
[4-2. Shift speed determination control]
FIG. 5 is a flowchart illustrating the control content executed in the cruise
ステップB10では、要求トルク演算部3bで演算された要求トルクTREQがトルク差演算部3cに入力される。なお、追従走行制御の非実施時には、定速走行制御に係る定速要求トルクが要求トルクTREQとしてトルク差演算部3cに入力される。
続くステップB20では、最大トルク演算部3aにおいて、変速機19の変速段に応じた最大トルクTMAXが演算され、トルク差演算部3cに入力される。これを受けてトルク差演算部3cでは、最大トルクTMAXから要求トルクTREQを減じたトルク差ΔT(=TMAX-TREQ)が演算される。
In Step B10, the required torque T REQ calculated by the required
In the subsequent step B20, the maximum torque T MAX corresponding to the gear position of the
ステップB30では、判定部4において、要求トルクTREQに対して最大トルクTMAXが不足しているか否かが判定される。ここでは、トルク差ΔTと第一しきい値TAとの比較により、ΔT<TAである場合にトルクが不足しているものとみなされ、シフトダウンが必要であると判定されてステップB40に進む。ステップB40では報知部5から報知装置7に制御信号が出力され、シフトダウンランプ7bが点灯する。
In Step B30, the
一方、ステップB30においてΔT≧TAである場合には、ステップB50へ進む。ステップB50では、判定部4において、要求トルクTREQに対して最大トルクTMAXが過剰であるか否かが判定される。ここでは、トルク差ΔTと第二しきい値TBとの比較により、ΔT≧TBである場合にトルクが過剰であるものとみなされ、シフトアップが必要であると判定されてステップB60に進む。ステップB60では報知部5から報知装置7に制御信号が出力され、シフトアップランプ7aが点灯する。
また、ステップB50においてΔT<TBである場合、すなわち、TA≦ΔT<TBである場合には、変速段の変更が不要であると判断される。したがって、報知部5から報知装置7に制御信号が出力されることなくこのフローが終了する。
On the other hand, in the case of [Delta] T ≧ T A in step B30, the processing proceeds to step B50. In Step B50, the
Further, if ΔT <T B in Step B50, that is, if T A ≦ ΔT <T B , it is determined that there is no need to change the gear position. Therefore, this flow ends without a control signal being output from the
[5.作用]
[5−1.定速走行制御時のシフトチェンジ判定]
上記の運転支援装置による制御作用を説明する。図6は駆動輪の最大駆動力と車両10の車速Vとの関係を示す変速段毎のグラフに路面勾配による走行抵抗を重ねて表示したものである。
車速がV1であり路面勾配が0[%]であるとき、車両10の走行状態は点Xの位置に表される。この点Xの走行状態は図3の点Pの走行状態に対応し、この状態での駆動力はF1である。また、車両10の変速段は5速とする。ここで運転者によってクルーズスイッチ6がオン操作されると、車速V1が基準車速V0として記憶され、定速走行制御が開始される。これにより、車速V1を維持するようにエンジン出力が調節され、車両10は一定速度で走行する。
[5. Action]
[5-1. Shift change judgment during constant speed traveling control]
The control action by the driving assistance device will be described. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the maximum driving force of the drive wheels and the vehicle speed V of the
When the vehicle speed is V 1 and the road surface gradient is 0 [%], the traveling state of the
定速走行制御の実施中に路面勾配が登坂方向に変化すると、車両10の走行状態が図5中の上方へと移動する。ここで仮に路面勾配が7[%]になったとすると、走行状態が点Yの位置まで図中の白矢印に沿って移動することになり、5速での最大駆動力F2よりも大きな駆動力が車両10に要求される。これによりトルク不足となり、車速V1を維持することができなくなる。
When the road surface gradient changes in the uphill direction during the constant speed traveling control, the traveling state of the
一方、上記の運転支援装置では、定速走行制御とともに変速段判定制御が実施される。すなわち、車両10の運転状態が点Xから点Yへと移動する過程で、要求トルクTREQと最大トルクTMAXとが比較され、トルク差ΔTが第一しきい値TA未満となった場合にはシフトダウンのガイダンスがなされる。これにより、最大駆動力よりも下方に位置する点Wで4速へのシフトダウンが操作されると、トルク不足が解消される。
On the other hand, in the above-described driving support device, the shift speed determination control is performed together with the constant speed traveling control. That is, in the process of the operating state of the
また、上記の運転支援装置ではこのようなシフトチェンジの過程において、クラッチスイッチ15の出力信号がオン信号である状態でのみ定速走行制御が一時的に解除され、出力信号が再びオフ信号になったときに定速走行制御が復帰する。これにより、車両10の走行状態は点Wから引き続き点Yに向かって移動することになり、車両10は車速V1を維持したまま、路面勾配が7[%]の登坂路を走行する。
Further, in the above-described driving support device, in such a shift change process, the constant speed traveling control is temporarily canceled only when the output signal of the
[5−2.追従走行制御時のシフトチェンジ判定]
車両10の走行状態が点Xに位置する状態で、ミリ波レーダ16による物体の検出範囲内に他車両が検出されると、他車両の走行状況に基づく追従走行制御が開始される。追従走行制御では、他車両までの距離DR及び相対速度VRが演算され、それらの情報から仮想車両が設定される。仮想車両までの距離及び相対速度の設定値は、ミリ波レーダ16で検出された全ての他車両に関する情報のうち、最も小さい距離DRMIN及び相対速度VRMINとなる。
[5-2. Shift change judgment during follow-up driving control]
When another vehicle is detected within the object detection range by the
これにより、車両10の直前方を走行する先行車両だけでなく、前方の全体的な走行状況が仮想車両の走行状況に反映される。また、ミリ波レーダ16の検出範囲が車幅方向に広範囲にわたって設けられているため、隣接レーンを走行する他車両の走行状況も仮想車両の走行状況に反映されることになる。仮想車両の車速がV1であるとき、車両10はこれに追従し、車速V1及び所定の車間距離を維持するように追従走行制御を継続する。
As a result, not only the preceding vehicle traveling immediately in front of the
また、仮想車両が車速V1から車速V2へと急加速した場合、仮想車両までの距離DRMIN及び相対速度VRMINが増大する。これにより、演算部3では、距離DRMINを所定値にするのに要するトルクと相対速度VRMINを0にするのに要するトルクとが演算され、これらのトルクが要求トルクTREQに反映される。一方、変速段が5速の車両10では、加速に必要な駆動力が不足して加速が遅れ、車間距離が拡大するおそれがある。
Further, when the virtual vehicle suddenly accelerates from the vehicle speed V 1 to the vehicle speed V 2 , the distance DR MIN to the virtual vehicle and the relative speed VR MIN increase. Thus, the
一方、上記の運転支援装置では、仮想車両の走行状況に応じて設定される要求トルクTREQと最大トルクTMAXとが比較され、トルク差ΔTが第一しきい値TA未満となった場合にはシフトダウンのガイダンスがなされる。これにより、車両10の走行状態が図中の黒矢印に沿って移動する過程において、最大駆動力よりも下方に位置する点Uで4速へのシフトダウンが操作されると、加速に十分な駆動力が確保されて追従応答性が確保される。
On the other hand, in the above driving assistance device, the required torque T REQ set in accordance with the traveling state of the virtual vehicle is compared with the maximum torque T MAX, and the torque difference ΔT is less than the first threshold T A There will be guidance for downshifting. Thereby, in the process in which the traveling state of the
車両10の加速により距離DRMIN及び相対速度VRMINが減少すると、これに応じて要求トルクTREQも減少し、4速での最大トルクTMAXが十分に確保された状態となる。さらに、車両10が仮想車両に追いつき、車速V2で所定の車間距離が保たれた点Zの状態に至る過程で、トルク差ΔTが第二しきい値TB以上になると、シフトアップのガイダンスがなされる。これにより、十分な最大駆動力が確保された状態でエンジン回転数Neが低下し、点Zの状態を維持したまま定速走行制御及び追従走行制御が継続される。
When the distance DR MIN and the relative speed VR MIN decrease due to the acceleration of the
[6.効果]
このように上記の運転支援装置では、シフトチェンジの要否を判定する際に、自車両のトルクに関する情報だけでなく、周囲の他車両の走行状況も参照することができる。これにより、走行環境に応じて変速段(すなわち変速比)を変更すべきタイミングを相違させることができ、他車両の挙動に応じた協調的な安定走行を実現するための適切な判断を実施することができる。
[6. effect]
As described above, when determining whether or not a shift change is necessary, the above-described driving support device can refer not only to information related to the torque of the host vehicle but also to the driving conditions of other surrounding vehicles. Accordingly, the timing at which the gear position (that is, the gear ratio) should be changed according to the driving environment can be made different, and an appropriate determination for realizing cooperative and stable driving according to the behavior of the other vehicle is performed. be able to.
また、判定部4で判定した結果を報知装置7で乗員,運転者に報知することで、走行環境に適した運転を運転者に促すことができ、ドライブフィーリングを向上させつつ、周囲の車両の挙動に合致した協調的な安定走行を実現することができる。
Further, by notifying the occupant and the driver of the result determined by the
さらに、上記の運転支援装置では、ミリ波レーダ16が検出した対象をそのまま用いるのではなく、仮想車両を設定している。これにより、シフトチェンジの要否をより早期に判定することができ、周囲の走行環境に対する対応遅れを防止することができる。例えば、図2(a)中に示す車両Aの急制動だけでなく、車両Bの急制動にも対応することができ、車両の安定走行性を向上させることができる。また、車両Cのように隣接レーンを走行する他車両の割り込み動作にも早期対応が可能となる。
Furthermore, in the above-described driving support device, a virtual vehicle is set instead of using the object detected by the
また、上述の運転支援装置では、仮想車両までの距離及び相対速度の設定値として、ミリ波レーダ16が検出した全対象の最小距離DRMIN及び最小相対速度VRMINを用いている。これにより、クルーズコントロール制御装置1で実施される追従走行制御や車両のシフトチェンジの要否判定(変速段判定制御)に、検出範囲内の他車両の全ての挙動を反映させることができる。
Further, in the above-described driving support device, the minimum distance DR MIN and the minimum relative speed VR MIN of all objects detected by the
また、シフトチェンジの要否判定に際し、トルク差演算部3cで最大トルクTMAXと要求トルクTREQとのトルク差ΔTを演算することより、適切な変速段(すなわち、適切な変速比)を正確に判定することができ、変速段(変速比)の変更の要否の判定精度を高めることができる。特に、トルクの大小がドライブフィーリングに多大な影響を与えかねない加減速時におけるシフトチェンジの要否を正確に判定することができる。
Further, when determining whether or not a shift change is necessary, the torque
また、上述の運転支援装置では、検出部2で検出された他車両の走行状況に基づいて要求トルクTREQが補正され、その要求トルクTREQを用いて判定に係るトルク差ΔTが演算されている。このように、車両10の周囲の走行環境に応じてトルク差ΔTを補正することにより、車両10の走行状態を周囲の走行状況に追従しやすくすることができ、より協調的な安定走行を実現することができる。
Further, in the above-described driving support device, the required torque T REQ is corrected based on the traveling state of the other vehicle detected by the
さらに、上記の運転支援装置では、変速段判定制御によって変速段の変更が必要であると判定された場合に定速走行制御の終了条件が変更される。すなわち、変速段を変更させたい状況では、クラッチスイッチ15の出力信号がオン信号になったとしても定速走行制御を終了せず、その出力信号が再びオフ信号になったときに定速走行制御を自動的に復帰させている。
Further, in the above-described driving support device, the end condition of the constant speed traveling control is changed when it is determined by the shift speed determination control that the shift speed needs to be changed. In other words, in a situation where it is desired to change the gear position, even if the output signal of the
このような制御により、運転者の操作軽減を図ることができ、操作性を向上させることができる。また、定速走行制御だけでなく、変速段判定制御もクラッチ操作によって終了することがないため、変速機19のあらゆるレンジ,あらゆる変速比,あらゆる走行状態で変速タイミングを判定することができるという利点がある。例えば、図6に示す点Xから点Zへの移行時のように、シフトダウンの判定とシフトアップの判定とを継続的に実施することができる。
By such control, the operation of the driver can be reduced and the operability can be improved. Further, not only the constant speed traveling control but also the gear position determining control is not ended by the clutch operation, so that it is possible to determine the shift timing in any range, any gear ratio, and any traveling state of the
また、上記の運転支援装置では、車速V,変速段及び走行抵抗といった、変速機19よりも下流側の駆動力に係るパラメータを用いて最大トルクTMAXや要求トルクTREQを演算しているため、車両10の実際の駆動状態に合致した正確なシフトチェンジの要否判定を実現することができる。
Further, in the above driving assistance device, the maximum torque T MAX and the required torque T REQ are calculated using parameters related to the driving force downstream of the
[7.変形例]
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
上述の実施形態では、判定部4におけるトルク差ΔTの判定に係る第一しきい値TA及び第二しきい値TBが、エンジン回転数Ne(車速V)に応じて変速段毎に予め設定された値とされたものを例示したが、判定条件の設定手法はこれに限定されない。例えば、検出部2で検出された距離DR及び相対速度VRを用いて、第一しきい値TA及び第二しきい値TBを変更することが考えられる。
[7. Modified example]
Regardless of the embodiment described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Each structure of this embodiment can be selected as needed, or may be combined appropriately.
In the above embodiment, the first threshold value T A and the second threshold value T B according to the determination of the torque difference ΔT in the
検出部2で距離DR及び相対速度VRが検出されるのは追従走行制御の実施時であり、追従走行制御には仮想車両の挙動に対する高い応答性が要求される。つまり、定速走行制御のみの実施時と比較して、要求される加速度及び減速度の幅が大きく、より大きなトルクの余裕分を確保しておく必要が生じる。このような観点から、追従走行制御の実施時における第一しきい値TA及び第二しきい値TBを距離DR及び相対速度VRで補正する構成としてもよい。
The distance DR and the relative speed VR are detected by the
例えば、距離DR又は相対速度VRが小さいほど、第一しきい値TAを小さく設定することが考えられる。この場合、変速段のシフトダウン方向への変更が促されやすくなり、トルクの余裕分が確保されやすくなる。また、距離DR又は相対速度VRが小さいほど、第二しきい値TBを小さく設定することも考えられる。この場合、変速段のシフトアップ方向への変更が促されにくくなり、変速段の変更に伴う駆動力の減少を抑制することができる。このように、ミリ波レーダ16で検出された周囲の状況に合わせて判定基準を変更することにより、より走行環境に適した運転を運転者に促すことができる。
For example, as the distance DR or relative velocity VR is low, it is conceivable to set a small first threshold T A. In this case, a change in the shift speed in the shift-down direction is easily promoted, and a torque margin is easily secured. Also, as the distance DR or relative velocity VR is low, it is conceivable to set a small second threshold value T B. In this case, it is difficult to change the gear position in the shift-up direction, and it is possible to suppress a decrease in driving force accompanying the change of the gear position. In this way, by changing the determination criterion according to the surrounding situation detected by the
また、上述の実施形態では、最大トルク演算部3aにおいて、変速機19の変速段に応じた駆動輪の最大トルクTMAXが演算されている。この最大トルクTMAXは、そのときの運転状態でのエンジン17の最大トルクを変速段に応じたギヤ比で増幅したものに相当する。すなわち、エンジン17の最大トルクと変速段のギヤ比との積は、駆動輪の最大トルクに比例する。したがって、駆動輪の最大トルクTMAXの代わりにエンジン17の最大トルクを用いてもよい。
In the above-described embodiment, the maximum torque T MAX of the drive wheels corresponding to the gear position of the
同様に、要求トルク演算部3bが、駆動輪の要求トルクTREQの代わりにエンジン17に要求される要求トルクを演算する構成としてもよい。つまり、変速状態及び変速段に応じてエンジン17に要求される要求トルクを演算するものとする。例えば、駆動輪に要求される駆動力に対応するトルクをギヤ比で変換して、要求トルクを演算することが考えられる。最大トルク及び要求トルクの演算手法に関わらず、要求トルクがそのときの変速段で賄われる十分なエンジントルクの範囲内にあるか否かを判定することができる。
Similarly, the required
また、上述の実施形態のトルク差演算部3cでは、最大トルクTMAXと要求トルクTREQとのトルク差ΔTを演算しているが、最大トルクTMAX及び要求トルクTREQの大小関係を判断するための指標値はこれに限定されない。例えば、最大トルクTMAXに対する要求トルクTREQの比を演算する構成としてもよい。この場合、比が1に近いほどエンジントルクの余裕が小さいものと判定することが可能である。
Further, the torque
また、上述の実施形態では、ミリ波レーダ16の検出範囲内における最小の距離DRMIN及び相対速度VRMINを用いて仮想車両を設定する場合について説明したが、仮想車両の具体的な設定手法はこれに限定されない。例えば、ミリ波レーダ16の検出範囲内に存在する各々の他車両に対する車両10の目標車速を演算し、この目標車速が最小となる他車両を仮想車両としてもよい。また、目標車速に基づいて要求トルクTREQを演算する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the virtual vehicle is set using the minimum distance DR MIN and the relative speed VR MIN within the detection range of the
図4(b)に示すフローチャートは、目標車速を用いて要求トルクTREQを演算する場合の制御手順を例示するものである。なお、図4(a)に示すフローチャートと共通のステップには同一のステップ番号を付し、説明を省略する。 The flowchart shown in FIG. 4B illustrates a control procedure when the required torque T REQ is calculated using the target vehicle speed. Steps common to the flowchart shown in FIG. 4A are given the same step numbers and description thereof is omitted.
ステップA45では、ステップA40で演算された各他車両の相対速度VRに基づき、各他車両までの目標車速VIが演算される。また、続くステップA55では、全ての目標車速VIのうち最も小さい目標車速VIMINが選択され、その目標車速VIMINの対象である他車両が仮想車両として設定される。
ステップA65では、要求トルク演算部3bにおいて、仮想車両に追従するために要求される目標車速VIMINに基づいて要求トルクTREQが演算される。そしてステップA70では、要求トルクTREQがエンジン制御装置11に伝達され、車両10が仮想車両に追従するように、燃料噴射量,噴射時期,点火時期,吸入空気量等が調整される。このような演算でも、仮想車両の挙動に応じてシフトチェンジの要否の早期判定が可能となり、周囲の走行環境に対する加減速の遅れを防止することができる。
In step A45, the target vehicle speed VI to each other vehicle is calculated based on the relative speed VR of each other vehicle calculated in step A40. In the subsequent step A55, the smallest target vehicle speed VI MIN is selected from all the target vehicle speeds VI, and the other vehicle that is the target of the target vehicle speed VI MIN is set as a virtual vehicle.
In step A65, the required torque T REQ is calculated in the required
また、上述の実施形態では、マニュアルトランスミッションの車両10における運転支援装置を例示したが、変速機19の具体的な種類はこれに限られない。少なくとも、複数の変速段を備えた変速機、あるいは複数の変速比を備えた変速機であればよく、セミオートマチック変速機や自動変速機,無段変速機にも適用することができる。また、手動操作によらずに変速段を変更する機構を備えた変速機の場合には、判定部4による判定結果に基づいて変速段を制御する構成とすることが可能である。例えば、自動変速機の変速段を制御する制御手段として報知部5を機能させてもよい。これにより、遅滞なくシフトチェンジを実施することが可能となり、他車両の挙動に応じた協調的な安定走行をより確実に実現することができる。
Further, in the above-described embodiment, the driving support device in the
また、上述の実施形態では、エンジン制御装置11から独立して設けられたクルーズコントロール制御装置1内でシフトチェンジの要否判定を実施するものを例示したが、要否判定を実施する主体となる制御装置は任意であり、例えばエンジン制御装置11でもよいし、他の電子制御装置でもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although what performed the necessity determination of a shift change in the cruise
1 クルーズコントロール制御装置(クルーズコントロールECU)
2 検出部(検出手段)
2a 距離検出部
2b 相対速度検出部
2c 仮想車両設定部(仮想車両設定手段)
3 演算部(演算手段)
3a 最大トルク演算部
3b 要求トルク演算部
3c トルク差演算部(トルク差演算手段)
4 判定部(判定手段)
5 報知部(報知手段,制御手段)
6 クルーズスイッチ
7 報知装置
1 Cruise control control device (cruise control ECU)
2 Detection part (detection means)
2a Distance detection unit 2b Relative
3. Calculation unit (calculation means)
3a Maximum
4. Judgment part (determination means)
5 Notification section (notification means, control means)
6
Claims (8)
変速比に応じた駆動輪の最大トルクと、走行状態に応じて前記駆動輪に要求される要求トルクとを演算する演算手段と、
前記車両の周囲の他車両の走行状況を検出する検出手段と、
前記演算手段で演算された前記最大トルク及び前記要求トルクと、前記検出手段で検出された前記走行状況とに基づき、前記変速比の変更の要否を判定する判定手段とを備え、
前記検出手段が、所定の範囲内に存在する前記他車両までの距離及び相対速度に基づき、前記車両の前方を走行する仮想車両を設定する仮想車両設定手段を有し、
前記演算手段が、前記仮想車両設定手段で設定された前記仮想車両に前記車両を追従させるのに必要なトルクを前記要求トルクとして演算するとともに、
前記所定の範囲内に複数の他車両が存在するとき、前記仮想車両設定手段が、複数の他車両までのそれぞれの距離及び相対速度のうちの最小距離及び最小相対速度を、前記仮想車両までの距離及び相対速度として設定し、前記最小距離の位置に前記最小相対速度で前記仮想車両が存在するものと判断する
ことを特徴とする、運転支援装置。 In a driving support device for a vehicle equipped with a transmission,
Computing means for computing the maximum torque of the drive wheel according to the gear ratio and the required torque required for the drive wheel according to the running state;
Detecting means for detecting a running situation of other vehicles around the vehicle;
Determination means for determining whether or not it is necessary to change the speed ratio based on the maximum torque and the required torque calculated by the calculation means and the traveling state detected by the detection means ;
The detection means includes virtual vehicle setting means for setting a virtual vehicle traveling in front of the vehicle based on a distance and a relative speed to the other vehicle existing within a predetermined range;
The calculation means calculates, as the required torque, a torque required to cause the virtual vehicle set by the virtual vehicle setting means to follow the vehicle,
When there are a plurality of other vehicles within the predetermined range, the virtual vehicle setting means determines the minimum distance and the minimum relative speed among the distances and relative speeds to the plurality of other vehicles. The driving support apparatus, characterized in that the virtual vehicle is set as a distance and a relative speed, and the virtual vehicle is present at the minimum distance at the minimum relative speed .
ことを特徴とする、請求項1記載の運転支援装置。 The driving support apparatus according to claim 1, further comprising a notification unit that notifies a passenger of the vehicle of a determination result by the determination unit.
前記判定手段が、前記トルク差演算手段で演算された前記差に応じて前記変更の要否を判定する
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の運転支援装置。 The calculating means includes a torque difference calculating means for calculating a difference between the maximum torque and the required torque;
It said determination means, and judging the necessity of the change in response to the difference calculated by the torque difference calculating means, the driving support apparatus according to claim 1 or 2, wherein.
ことを特徴とする、請求項3記載の運転支援装置。 4. The driving assistance apparatus according to claim 3 , wherein the torque difference calculation means corrects the difference based on the traveling state detected by the detection means.
ことを特徴とする、請求項3又は4記載の運転支援装置。 5. The driving support apparatus according to claim 3 , wherein the determination unit changes a determination criterion related to the necessity of the change based on the traveling state detected by the detection unit.
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の運転支援装置。 The determining means, the clutch operation of the transmission is pending the determination when it is detected, characterized by continuing said determination when the clutch operation becomes undetected, claims 1 to 5 The driving support device according to any one of the above.
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の運転支援装置。 Wherein characterized by comprising a control means for controlling a speed ratio of the vehicle based on the determination result by the determining means, the driving support apparatus according to any one of claims 1-6.
ことを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の運転支援装置。 The calculation means according to any one of claims 1 to 7 , wherein the calculation means calculates the maximum torque based on the gear ratio and a vehicle speed, and calculates the required torque based on the vehicle speed and a running resistance. The driving support device according to item.
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