JP5387466B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は車両の走行制御装置、特にオートクルーズ制御を行う走行制御装置に関し、車両の自動走行技術の分野に属する。

車両のオートクルーズ制御として、車速を目標車速に維持して定速走行を実施する車速制御や、自車両と先行車両との車間距離を目標距離に制御して追従走行を実施する車間距離制御などが知られており、これらの制御では、目標車速或いは目標車間距離を維持するために、エンジンの制御とブレーキの制御とが自動的に行われる。

このオートクルーズ制御は手動変速機を搭載した車両においても行われるが、手動変速機搭載車両の場合、オートクルーズ制御中に運転者がクラッチを切断して変速操作を行うことがあり、この場合、車速制御では、その制御をキャンセル（終了）するのが通例である。

しかし、車間距離制御では、例えば燃費や静粛性を考慮してエンジン回転数を低下させるために変速段をシフトアップし、或いはエンジンブレーキを作動させて一時的に車間距離を伸ばすために変速段をシフトダウンするといった操作が比較的多く行われるので、その都度、制御をキャンセルすると、該制御のキャンセル、セットが頻繁に繰り返されることになり、操作が煩雑となる。

そこで、例えば特許文献１に開示されているように、車間距離制御の場合は、変速操作のためにクラッチが切断されても該制御をキャンセルせず、変速操作が終了し、クラッチが接続されたときに該制御を自動的に再開することが考えられている。そして、特に、この特許文献１には、変速操作後、クラッチが接続されて車間距離制御を再開する際に、エンジンブレーキトルクを打ち消すようにエンジンの出力トルクを制御し、クラッチ接続時のショックを抑制することが記載されている。

特許第３７５０５８４号公報

ところで、手動変速機を搭載した車両において、車間距離制御中に変速操作のためにクラッチが切断されてエンジンから駆動輪への動力の伝達が遮断されても該車間距離制御をキャンセルしない場合、動力遮断状態でエンジン制御とブレーキ制御とが続行されることになるが、このような状態で、手動変速機がシフトダウン操作され、かつアクセルペダルが踏み込まれた場合は、例えば先行車両を追い越すための運転者による加速操作が行われたと推測されるので、ブレーキ制御を中止し、ブレーキを解除することが望ましい。

しかし、車間距離制御中においては、例えば先行車両との車間距離を伸ばすための減速を目的としてシフトダウンし、次にクラッチを接続するときにショックが発生しないように、アクセルペダルを踏み込んで、いわゆる回転合せを行うことも考えられる。この場合、前記のようにブレーキを解除すると、クラッチが接続されるまで、運転者の減速要求に反して減速力が一時的に低下し、運転者に違和感や不安感を与えることになる。

なお、この問題は、車間距離制御の場合だけでなく、車速制御においても、該制御をクラッチの切断操作等の動力遮断操作が行われてもキャンセルしない場合に、同様に発生する。

本発明は、手動変速機を搭載した車両におけるオートクルーズ制御中の前記のような問題に対処するもので、車速制御や車間距離制御の実行中に、変速のためにクラッチが切断され或い手動変速機が一旦中立位置にシフト操作されるなど、エンジンから駆動輪への動力の伝達が遮断され、かつブレーキ制御が続行されている状態で、前記手動変速機のシフトダウン操作とアクセルペダルの踏み込み操作とが行われたときに、前記ブレーキ制御を運転者の要求に応じて適切に行うことを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る車両の走行制御装置は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、運転者によって断接操作が行われるクラッチと、運転者によって変速操作が行われる手動変速機と、エンジンの駆動制御による加速とブレーキの制動制御による減速とで車速または車間距離を目標値に維持するオートクルーズ制御を行うオートクルーズ制御手段とが備えられた車両の走行制御装置において、前記オートクルーズ制御手段による前記制動制御が行われている状態で、前記エンジンから駆動輪への動力伝達を遮断する動力遮断操作が行われ、この状態でアクセルペダルの踏み込み操作が行われたときに、該アクセルペダルの踏み込み量が所定値より大きいときは前記制動制御を解除し、該アクセルペダルの踏み込み量が前記所定値より大きくないときは前記制動制御を継続する制動制御手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の車両の走行制御装置において、前記制動制御手段は、アクセルペダルの踏み込み量が所定値より大きくないときは、エンジンから駆動輪への動力伝達操作が行われた後も、所定時間、前記制動制御を継続することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の車両の走行制御装置において、前記制動制御手段は、エンジンから駆動輪への動力伝達操作が行われた後、前記所定時間が経過したときに、アクセルペダルが踏み込まれている場合は、前記制動制御を解除することを特徴とする。

そして、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両の走行制御装置において、前記オートクルーズ制御手段は、車速を目標値に制御する車速制御と車間距離を目標値に制御する車間距離制御とを選択的に実行可能とされ、前記制動制御手段は、車間距離制御中に前記制動制御が行われている状態で前記動力遮断操作が行われたときのみ前記制御を行うと共に、前記オートクルーズ制御手段は、車速制御中に前記動力遮断操作が行われたときは、オートクルーズ制御をキャンセルすることを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、請求項１に記載の発明によれば、オートクルーズ制御手段による車速または車間距離を目標値に制御するオートクルーズ制御中において、減速のための制動制御が行われている状態で、クラッチの切断操作或いは変速機の中立位置へのシフト操作などのエンジンから駆動輪への動力の伝達を遮断する動力遮断操作が行われ、この状態でアクセルペダルの踏み込み操作が行われたときに、該アクセルペダルの踏み込み量が所定値より大きいとき、即ちシフトダウンによる大きな加速力が要求されていると推測されるときは、前記制動制御が解除されるので、制動力によって加速力が低減されることが回避され、したがって、例えば先行車両を追い越すときに、運転者の要求に応じた大きな加速力が得られることになる。

一方、アクセルペダルの踏み込み操作が行われても、その踏み込み量が所定値より大きくないときは、シフトダウン操作は減速のための操作であって、アクセルペダルの踏み込みは、シフトダウン後のクラッチ接続時の回転合わせのためのものと推測されるので、この場合は、前記制動制御が継続され、ブレーキが作動した状態が維持される。したがって、この場合は、運転者の要求に応じた減速力が得られ、運転者の減速要求に反して減速力が一時的に低下し、運転者に違和感や不安感を与えることが防止される。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記アクセルペダルの踏み込み量が所定値より大きくなく、シフトダウン操作が減速のためのものであると推測して制動制御を継続する場合に、クラッチを接続するなどのエンジンから駆動輪への動力伝達操作が行われた後も、所定時間、前記制動制御が継続されるので、エンジンブレーキと共に前記制動制御による制動力も得られ、要求に応じた減速力が得られることになる。

そして、請求項３に記載の発明によれば、前記所定時間が経過したときに、アクセルペダルが踏み込まれている場合、即ちクラッチ接続後も引き続きアクセルペダルが踏み込まれている場合は、そのアクセルペダルの踏み込みは、クラッチ接続時の回転合わせのためのものではなく、緩加速を要求するためのものであると推測されるが、この場合は制動制御が解除されるので、制動力によって駆動力が相殺されることがなく、要求に応じた緩加速状態が得られることになる。

そして、請求項４に記載の発明によれば、オートクルーズ制御として、車速を目標値に制御する車速制御と車間距離を目標値に制御する車間距離制御との選択が可能とされている場合に、車間距離制御の実行時のみ、前記制動制御手段による制動制御を継続するか解除するかの制御が行われることになるので、比較的頻度が高い車間距離制御中のシフトダウン操作時に、制動制御手段の前記制御による前記のような効果が実現されると共に、シフトダウン操作が行われる頻度が比較的低い車速制御中は、クラッチの切断等によりオートクルーズ制御自体がキャンセルされ、車間距離制御と車速制御のそれぞれに適合した走行制御が可能となる。

本発明の実施形態に係る制御システム図である。 オートクルーズ制御の動作を示すフローチャートである。 同、タイムチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。

まず、図１により本実施形態に係る車両の構成を説明すると、この車両１は、エンジン２と、クラッチ３と、手動変速機（以下、「変速機」と記す）４と、差動装置５とを有し、前記エンジン１の出力が、クラッチ３、変速機４、差動装置５及び左右の車軸６、６を介して左右の駆動輪７、７に伝達されるようになっている。また、前後の各車輪にはブレーキ装置８…８が備えられている。

また、運転者によって操作される操作部材として、前記エンジン２の出力を制御するアクセルペダル１１と、前記ブレーキ装置８…８を作動させるブレーキペダル１２と、前記クラッチ３を断接するクラッチペダル１３と、変速機４の変速段を切り換えるシフトレバー１４とが備えられている。

車両１の上記のような構成は周知の構成で、図示のようなフロントエンジン・フロントドライブ車に限らず、フロントエンジン・リヤドライブ車等においても同様である。

さらに、この実施形態に係る車両１は、オートクルーズ制御が可能な走行制御装置を有し、該装置を構成するコントロールユニット２０と、オートクルーズ制御を開始するためのセットスイッチ２１及び該制御をキャンセルするためのキャンセルスイッチ２２とが備えられており、該スイッチ２１、２２からの信号がコントロールユニット２０に入力される。

また、このコントロールユニット２０には、先行車両との車間距離を検出するレーザレーダ等の車間距離センサ２３と、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数センサ２４と、変速機４の出力回転数などから車速を検出する車速センサ２５と、前記アクセルペダル１１の踏み込み量を検出するアクセルセンサ２６と、ブレーキペダル１２の踏み込み操作を検出するブレーキスイッチ２７と、クラッチペダル１３の踏み込み操作を検出するクラッチスイッチ２８と、シフトレバー１４のシフト操作位置を検出するシフト位置センサ２９とが備えられており、これらのセンサ及びスイッチ２３〜２９からの信号がコントロールユニット２０に入力される。

そして、コントロールユニット２０は、前記オートクルーズ制御のセットスイッチ２１がＯＮ操作されたときに、前記各センサ及びスイッチ２３〜２９からの信号に基づき、エンジン２のスロットルバルブ２ａを制御するアクチュエータ３０や、ブレーキ制御ユニット３１に制御信号を出力し、エンジン２の駆動力とブレーキ装置８…８の制動力とを制御して、車速を設定値に維持する車速制御や、先行車両との車間距離を設定値に維持する車間距離制御などのオートクルーズ制御を行うようになっている。なお、この実施形態では、オートクルーズ制御として、前記車速制御と車間距離制御の両制御を選択的に実施可能とされている。

次に、前記コントロールユニット２０によるオートクルーズ制御、特に該オートクルーズ制御中における変速操作時のブレーキ制御を、図２のフローチャート及び図３のタイムチャートを用いて説明する。

まず、フローチャートのステップＳ１で、現在、オートクルーズ制御が実行されるているか否かを判定し、該制御の実行中であれば、次にステップＳ２で、クラッチスイッチ２８からの信号がクラッチペダル１３の踏み込みによりクラッチ３が切断されたことを示すＯＮになったか否か、または、変速機４の変速段が中立段に切り換えられたか否か、即ちエンジン２から駆動輪７、７への動力の伝達が遮断されたか否かを判定する。そして、クラッチ３が切断されておらず、かつ、変速機４の変速段が走行段であって、エンジン２からの動力が駆動輪７、７へ伝達されているときは、現在実行中のオートクルーズ制御を継続する。

一方、クラッチ３が切断されて前記クラッチスイッチ２８からの信号がＯＮになり、または、変速段が中立段に切り換えられて、エンジン２から駆動輪７、７への動力の伝達が遮断されたときには、次にステップＳ３で、現在実行中のオートクルーズ制御が車間距離制御であるか否かを判定する。そして、車間距離制御でない場合、即ち車速制御である場合には、ステップＳ４で、その制御を終了し、オートクルーズ制御自体をキャンセルする。

これに対し、現在実行中の制御が車間距離制御である場合は、ステップＳ５で、該車間距離制御を、その時点の状態を保持して一旦中断した上で、ステップＳ６以下で、シフトダウン操作時のブレーキ制御を行う。

即ち、まずステップＳ６で、車間距離制御を中断した時点で制動制御が実行されていたか否か、即ち、現在ブレーキ装置８…８が作動しているか否かを判定する。そして、制動制御を実行していないときは、ステップＳ７で、変速機４の変速段が走行段に切り換えられ、かつ、クラッチスイッチ２８からの信号がＯＦＦに切り換わったか否か、即ちエンジン２から駆動輪７、７への動力伝達状態に切り換ったか否かを判定し、動力伝達状態に切り換われば、ステップＳ８で、中断していた車間距離制御を再開する。

一方、前記ステップＳ６で、制動制御の実行中であると判定されたときは、次にステップＳ９、Ｓ１０で、シフト位置センサ２９からの信号とアクセルセンサ２６からの信号とに基づき、シフトレバー１４が変速段をシフトダウンするように操作されたか否か、及びアクセルペダル１１が踏み込まれたか否かを判定する。そして、ステップＳ１１で、動力伝達状態に切り換わったことを判定するまでに、シフトレバー１４のシフトダウン操作とアクセルペダル１１の踏み込み操作の少なくとも一方が行われなかったときは、前記ステップＳ８で、中断していた車間距離制御を再開する。

これに対し、図３に示すように、動力伝達状態に切り換わる前に、即ち変速操作が終了してクラッチ３が接続される前に、前記シフトレバー１４のシフトダウン操作が行われ、かつ、アクセルペダル１１の踏み込み操作が行われたときは、次にステップＳ１２で、アクセルペダル１１の踏み込み量が所定値αより大きいか否かを判定する。

そして、同図（Ａ）に示すように、アクセルペダル１１の踏み込み量が所定値αより大きいときは、ステップＳ１３で、実行中の制動制御を解除し、ブレーキ装置８…８の作動を終了すると共に、ステップＳ１４で、動力伝達状態に切り換わったか否かを判定し、切り換わったことを判定すれば、前記ステップＳ８で、中断していた車間距離制御を再開する。

これにより、制動制御が実行されている状態での車間距離制御の中断中に、変速機４の変速段をシフトダウンする操作とアクセルペダル１１を所定値αよりも大きく踏み込む操作とが行われたときは、実行中の制動制御が解除されるので、シフトダウン操作の終了後にクラッチ３を接続すれば、変速機４から出力される大きな駆動力が、ブレーキ装置８…８の作動による制動力によって相殺されることなく、差動装置５を介してそのまま駆動輪７、７に伝達されることになり、例えば、先行車両を追い越す場合などに、運転者の要求に応じた大きな加速力が得られることになる。

一方、図３（Ｂ）に示すように、前記ステップＳ１２で判定したアクセルペダル１１の踏み込み量が所定値αより大きくないときは、制動制御を解除することなく、即ちブレーキ装置８…８を作動させたまま、ステップＳ１５で、エンジン２から駆動輪７、７への動力伝達状態に切り換わるのを待つ。

そして、変速操作が終了し、かつクラッチ３が接続されて、動力伝達状態に切り換われば、ステップＳ１６で所定時間の経過を待ち、該所定時間が経過した時点で、ステップＳ１７で、継続してアクセルペダル１１が踏み込まれているか否かを判定する。そして、アクセルペダル１１が踏み込まれていなければ、制動制御を継続したまま、前記ステップＳ８で、中断していた車間距離制御を再開する。

つまり、この場合は、動力遮断中に所定値αより小さな踏み込み量でアクセルペダル１１が踏み込まれ、クラッチ３を接続した直後にアクセルペダル１１の踏み込みが解除されたことから、アクセルペダル１１の踏み込みは、変速段をシフトダウンした後のクラッチ３の接続時の回転合わせのためであり、換言すれば、シフトダウン操作は減速のための操作であったと推測されるので、この場合は、制動制御を継続するのである。これにより、この制動制御による制動力と、変速段をシフトダウンすることに伴うエンジンブレーキとにより、運転者の要求に応じた減速力が得られることになる。

これに対し、前記ステップＳ１７で、アクセルペダル１１が継続して踏み込まれていることが判定されたときは、ステップＳ１８で、実行中の制動制御を解除し、ブレーキ装置８…８の作動を終了する。そして、ステップＳ８で、中断していた車間距離制御を再開する。

つまり、この場合は、シフトダウン操作が終わり、クラッチ３が接続された後、設定時間が経過した時点でもアクセルペダル１１が踏み込まれていることから、このアクセルペダル１１の踏み込みはクラッチ３の接続時の回転合わせのためのものではなく、緩加速のための踏み込みであると推測されるので、この場合は、制動制御を解除して制動力を解消するのである。これにより、アクセルペダルの踏み込みに応じた駆動力が確保され、運転者の要求に応じた緩加速状態が実現される。

以上のように、制動制御が実行されている車間距離制御の中断中に、変速機４のシフトダウン操作とアクセルペダル１１の踏み込み操作とが行われたときに、これらの操作が運転者のどのような要求によるものであるかが判別され、それぞれの要求に応じたブレーキ制御が実行されることになり、オートクルーズ制御が良好に行われることになる。

なお、以上の実施形態では、フローチャートのステップＳ９で、シフト位置センサ２９からの信号に基づいてシフトダウン操作を判定したが、この判定を省略し、ステップＳ２のクラッチ３の切断または変速段の中立の判定と、ステップＳ１０のアクセルペダルの踏み込み操作の判定とにより、シフトダウン操作が行われたものと推定するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、車速制御中にクラッチ切断等の操作が行われたときには、オートクルーズ制御自体をキャンセルするようにしたが、車速制御中であっても、前記の車間距離制御中の制御と同様の制御を行ってもよい。

以上のように、本発明によれば、手動変速機を搭載した車両におけるオートクルーズ制御が良好に行われることになり、したがって、本発明は、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 車両
３ クラッチ
４ 手動変速機
８ ブレーキ装置
２０ コントロールユニット（オートクルーズ制御手段、制動制御手段）
３１ ブレーキ制御ユニット（制動制御手段）

Claims (4)

1. 運転者によって断接操作が行われるクラッチと、運転者によって変速操作が行われる手動変速機と、エンジンの駆動制御による加速とブレーキの制動制御による減速とで車速または車間距離を目標値に維持するオートクルーズ制御を行うオートクルーズ制御手段とが備えられた車両の走行制御装置において、前記オートクルーズ制御手段による前記制動制御が行われている状態で、前記エンジンから駆動輪への動力伝達を遮断する動力遮断操作が行われ、この状態でアクセルペダルの踏み込み操作が行われたときに、該アクセルペダルの踏み込み量が所定値より大きいときは前記制動制御を解除し、該アクセルペダルの踏み込み量が前記所定値より大きくないときは前記制動制御を継続する制動制御手段を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記制動制御手段は、アクセルペダルの踏み込み量が所定値より大きくないときは、エンジンから駆動輪への動力伝達操作が行われた後も、所定時間、前記制動制御を継続することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. 前記制動制御手段は、エンジンから駆動輪への動力伝達操作が行われた後、前記所定時間が経過したときに、アクセルペダルが踏み込まれている場合は、前記制動制御を解除することを特徴とする請求項２に記載の車両の走行制御装置。
4. 前記オートクルーズ制御手段は、車速を目標値に制御する車速制御と車間距離を目標値に制御する車間距離制御とを選択的に実行可能とされ、前記制動制御手段は、車間距離制御中に前記制動制御が行われている状態で前記動力遮断操作が行われたときのみ該制動制御の継続、解除の制御を行うと共に、前記オートクルーズ制御手段は、車速制御中に前記動力遮断操作が行われたときは、オートクルーズ制御をキャンセルすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両の走行制御装置。

Images