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技術 車両用走行制御装置

出願人 日産自動車株式会社
発明者 中村誠秀川添寛橋口博文
出願日 2013年7月17日 (6年8ヶ月経過) 出願番号 2013-148684
公開日 2015年2月2日 (5年1ヶ月経過) 公開番号 2015-020501
状態 特許登録済
技術分野 交通制御システム 駆動装置の関連制御、車両の運動制御 伝動装置(歯車、巻掛け、摩擦)の制御
主要キーワード 切換段 密度閾値 応答要求情報 増加フラグ デジタルセンサ 応答挙動 加速効率 渋滞走行状態
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

渋滞を通過後の加速応答特性を向上することで渋滞の終了地点付近での加速遅延による渋滞の悪化を軽減する。

解決手段

自車が渋滞の発生している道路を通過して渋滞の発生していない道路へと到達した状態である渋滞通過状態であるか否かを判定する。そして、自車が渋滞通過状態であると判定しているときに、自車の運転者が操作して該自車の駆動力を指示する駆動力指示操作子が操作されたと判定すると、該操作による駆動力指示操作子の操作量である駆動力操作量に応じた駆動力を増加補正する。

概要

背景

車両の駆動力出力特性を制御して前車への追従性を向上する技術として、例えば特許文献1に記載の技術がある。この特許文献1に記載の技術では、車両の渋滞走行時等で、運転者アクセル操作の負担を増大させることなく、加速応答性を高めて前車への追従性を向上させるために、車間距離に基づいて前車の加速度を検出し、自車の加速度が前車の加速度よりも所定値だけ大きな加速度になるように車両の駆動出力特性を補正する。

概要

渋滞を通過後の加速応答特性を向上することで渋滞の終了地点付近での加速遅延による渋滞の悪化を軽減する。自車が渋滞の発生している道路を通過して渋滞の発生していない道路へと到達した状態である渋滞通過状態であるか否かを判定する。そして、自車が渋滞通過状態であると判定しているときに、自車の運転者が操作して該自車の駆動力を指示する駆動力指示操作子が操作されたと判定すると、該操作による駆動力指示操作子の操作量である駆動力操作量に応じた駆動力を増加補正する。

目的

また、本実施形態において、渋滞情報は、VICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System)の提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

自車が渋滞の発生している道路を通過して渋滞の発生していない道路へと到達した状態である渋滞通過状態であるか否かを判定する渋滞通過状態判定部と、自車の運転者が操作して該自車の駆動力を指示する駆動力指示操作子の操作状態を検出する駆動力指示操作子操作状態検出部と、前記渋滞通過状態判定部が前記渋滞通過状態であると判定しているときに、前記駆動力指示操作子操作状態検出部の検出結果に基づき前記駆動力指示操作子が操作されたと判定すると、該操作による前記駆動力指示操作子の操作量である駆動力操作量に応じた駆動力を増加補正する駆動力補正部と、を備えることを特徴とする車両用走行制御装置

請求項2

前記駆動力補正部は、前記駆動力の増加補正を開始してから予め設定した設定時間が経過するまで、前記駆動力指示操作子が操作されたと判定している間は前記駆動力を増加補正することを特徴とする請求項1に記載の車両用走行制御装置。

請求項3

前記駆動力補正部は、前記駆動力操作量に応じた加速制御制御指令値を増加補正することによって前記駆動力を増加補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用走行制御装置。

請求項4

前記駆動力補正部は、自車が前記渋滞通過状態であると判定後に、前記駆動力指示操作子の操作を検出したと判定すると、自車の備える自動変速機の現在の変速段変速比が高くなる変速段へと切り替えることによって前記駆動力を増加補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用走行制御装置。

請求項5

車車間通信を利用して自車前方走行する他車の情報を取得し、取得した情報に基づき自車前方の車群密度を検出する車群密度検出部を備え、前記駆動力補正部は、前記車群密度検出部が検出した車群密度に基づき、該車群密度が低いほど前記駆動力の増加補正量を大きくすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。

請求項6

車車間通信を利用して自車前方の直近の第1先行車と該第1先行車前方の直近の第2先行車との間の車間距離情報を取得する車間距離情報取得部と、前記車間距離情報取得部が取得した車間距離情報に基づき、該車間距離情報の示す車間距離距離変動を算出する距離変動算出部とを備え、前記駆動力補正部は、前記距離変動算出部が算出した前記距離変動に基づき、該距離変動が大きいほど前記駆動力の増加補正量を大きくすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。

技術分野

0001

本発明は、渋滞領域から離脱後の車両の駆動力制御の技術に関する。

背景技術

0002

車両の駆動力出力特性を制御して前車への追従性を向上する技術として、例えば特許文献1に記載の技術がある。この特許文献1に記載の技術では、車両の渋滞走行時等で、運転者アクセル操作の負担を増大させることなく、加速応答性を高めて前車への追従性を向上させるために、車間距離に基づいて前車の加速度を検出し、自車の加速度が前車の加速度よりも所定値だけ大きな加速度になるように車両の駆動出力特性を補正する。

先行技術

0003

特開1994−129274号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、先行車の加速度に応じて自車の加速度を補正するため、車間距離センサの性能の影響で補正値ばらつく可能性があり、自車の挙動がギクシャクする可能性がある。また、渋滞走行中に補正を行っているので、自車の挙動変化により渋滞を形成する車群が不安定になる可能性があり、渋滞が悪化する可能性がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、渋滞を通過後の加速応答特性を向上することで渋滞の終了地点付近での加速遅延による渋滞の悪化を軽減することを目的としている。

課題を解決するための手段

0005

上記課題を解決するために、本発明の一形態は、自車が渋滞の発生している道路を通過して渋滞の発生していない道路へと到達した状態である渋滞通過状態であるか否かを判定する。そして、自車が渋滞通過状態であると判定しているときに、自車の運転者が操作して該自車の駆動力を指示する駆動力指示操作子が操作されたと判定すると、該操作による駆動力指示操作子の操作量である駆動力操作量に応じた駆動力を増加補正する。

発明の効果

0006

本発明によれば、自車が渋滞通過状態であると判定しているときに、運転者が駆動力指示操作子を操作したと判定すると、該操作に応じた駆動力を増加補正する。これによって、渋滞を走行している状態から渋滞通過状態へと移行時の加速応答特性を向上することが可能となる。すなわち、渋滞終了地点付近での加速遅延による渋滞の悪化を軽減することが可能となる。

図面の簡単な説明

0007

本発明に基づく実施形態に係る車両構成を示す図である。
本発明に基づく実施形態に係る制御構成を示す図である。
本発明に基づく実施形態に係る走行制御コントローラの構成を示す図である。
本発明に基づく実施形態に係る走行制御処理の処理例を説明するフローチャートである。
本発明に基づく実施形態に係る渋滞通過判断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
本発明に基づく実施形態に係る駆動力補正判断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
本発明に基づく実施形態に係る加減速指令演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
本発明に基づく第2実施形態に係る渋滞通過判断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
本発明に基づく第3実施形態に係る加減速指令値演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

実施例

0008

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
(構成)
車両は、制動力を発生する制動装置、及び駆動力(駆動トルク)を発生する駆動装置を備える。
制動装置は、図1に示すように、車輪13に設けられるブレーキ装置10と、その各ブレーキ装置10に接続する配管を含む流体圧回路11と、ブレーキコントローラ6Aとを備える。ブレーキコントローラ6Aは、上記流体圧回路11を介して各ブレーキ装置10で発生する制動力を、制動力指令値に応じた値に制御する。ブレーキ装置10は、流体圧で制動力を付与する装置に限定されず、電動ブレーキ装置等であっても良い。

0009

駆動装置は、図1に示すように、駆動源としてのエンジン12と、エンジン12で発生するトルク(駆動力)を制御するエンジンコントローラ6Bとを備える。駆動装置の駆動源は、エンジン12に限定されず、電動モータであっても良いし、エンジン12とモータを組み合わせたハイブリッド構成であっても良い。
上記ブレーキコントローラ6Aとエンジンコントローラ6Bとは、それぞれ上位コントローラである走行制御コントローラ5からの制動指令駆動指令各指令値制駆動力制御量)を受け付ける構成とする。ブレーキコントローラ6Aとエンジンコントローラ6Bとは、加減速制御装置6を構成する。

0010

また、車両は、図1に示すように、自動変速機14と、自動変速機14の変速比の切換を制御するATコントローラ15とを備える。
自動変速機14は、例えば、前進5速後退1速や前進7速後退1速等の有段階の変速比を車速やエンジンの回転速度に応じて自動的に切り換える機能を有する。
また車両は、図1及び図2に示すように、制御作動用スイッチ1と、車輪速センサ2と、外界認識装置3と、運転操作子作動状態検出センサ4と、通信装置7と、ナビゲーション装置8と、シフトポジションセンサ9とを備える。運転操作子作動状態検出センサ4は、アクセル操作検出センサ4Aと、ブレーキ操作検出センサ4Bとを備える。また、車両は、走行制御コントローラ5を備える。

0011

制御作動用スイッチ1は、CACC(Cooperative Adaptive Cruise Control)制御を基本とした隊列走行制御の作動の開始指示及び終了指示、または隊列走行制御の設定車速変更指示を行うための操作子である。制御作動用スイッチ1は、隊列走行制御のための加減速制御を行うメインスイッチや、目標車間時間を切り替えるスイッチ、設定車速を変更するためのスイッチを備える。この制御作動用スイッチ1の状態(ON・OFFの状態や、設定値など)は、走行制御コントローラ5に出力される。またこの制御作動用スイッチ1は、例えばステアリングホイールに設けられている。

0012

車輪速センサ2は、車輪速を検出し、検出した車輪速情報を走行制御コントローラ5に出力する。車輪速センサ2は、例えば車輪速パルス計測するロータリエンコーダなどのパルス発生器で構成する。
外界認識装置3は、自車前方に存在する先行車を認識し、その認識した先行車の状態として、当該先行車の有無及び走行状態を検出する。検出した先行車の状態に関する情報は、走行制御コントローラ5に出力される。外界認識装置3は、例えばレーザ距離計カメラによって構成する。

0013

アクセル操作検出センサ4Aは、運転者が操作する加速指示用の操作子であるアクセルペダルの操作量及びアクセルペダルの操作速度を検出する。加えて、アクセル操作検出センサ4Aは、アクセルペダルの操作状態を検出するセンサ役割も果たす。すなわち、アクセル操作検出センサ4Aは、アクセルペダルが操作されている場合は、その操作量に応じた信号を出力し、操作されていない場合は、操作されていない状態(デジタルセンサなら例えば電圧値0)に応じた信号を出力する。検出されたアクセルペダル操作量及び操作速度(以下、アクセル操作情報という)は走行制御コントローラ5に出力される。

0014

ブレーキ操作検出センサ4Bは、運転者が操作する減速指示用の操作子であるブレーキペダルの操作量を検出する。加えて、ブレーキ操作検出センサ4Bは、アクセル操作検出センサ4Aと同様に、ブレーキペダルの操作状態を検出するセンサの役割も果たす。検出されたブレーキペダル操作量は走行制御コントローラ5に出力される。
ここで、アクセルペダルは運転者が操作する駆動力指示操作子を構成する。なお、駆動力指示操作子は、運転者が足で踏込み操作を行うアクセルペダルに限定するものではなく、例えば、運転者が手で操作するレバーとしてもよい。

0015

通信装置7は、車車間通信によって、自車周囲他車走行状態情報およびその他の情報(以下、自車周囲車両情報という)を取得し、取得した自車周囲車両情報を走行制御コントローラ5に出力する。また、通信装置7は、車車間通信によって、自車周囲の他車に自車の走行状態情報およびその他の情報(以下、自車両情報という)を送信する。

0016

本実施形態において、自車から他車に送信する走行状態情報としては、自車の隊列順番を示す識別情報、自車の車速情報、自車の加減速情報、自車と自車前方の先行車との間の車間距離情報等がある。また、自車から他車に送信するその他の情報としては、隊列形成のために自車前方の結合(追従)対象となる前方車に送信する結合許可を要求する結合要求情報、他車からの結合要求情報に応じて送信する隊列に結合することを許可するか否かを示す結合応答情報がある。他にも、自車から他車に送信するその他の情報としては、自車前方の車群密度を検出するために自車周囲の他車に一斉送信する応答要求情報、他車から受信した応答要求情報への応答情報等がある。

0017

一方、他車から自車に送信される走行状態情報としては、他車の隊列順番を示す識別情報、他車の車速情報、他車の加減速情報、自車前方の他車と該他車前方の先行車との間の車間距離情報等がある。また、他車から自車へと送信されるその他の情報としては、上記結合情報、自車からの結合要求情報に応じた結合応答情報がある。その他にも、他車から自車へと送信されるその他の情報としては、上記応答要求情報、自車からの応答要求情報に応じた応答情報等がある。

0018

ナビゲーション装置8は、GPS(Global Positioning System)受信機と、地図データベースと、渋滞情報受信機と、表示モニタ等を有する情報呈示装置とを備え、経路探索経路案内、渋滞情報の表示等を行う装置である。
また、ナビゲーション装置8は、GPS受信機を用いて取得した自車の現在位置と、渋滞情報受信機を用いて取得した渋滞情報と、地図データベースに格納された道路情報とに基づいて、自車が走行する道路の種別、渋滞の発生状態等の道路情報を取得することが可能である。
また、ナビゲーション装置8は、GPS受信機を用いて取得した自車の現在位置に対応する道路種別及び渋滞発生状態等の走行道路情報を、走行制御コントローラ5に出力する。

0019

走行制御コントローラ5は、制御作動用スイッチ1がON(制御作動要求)であると判定した場合には、制御作動用スイッチ1の作動状態と、車輪速センサ2からの信号に基づく自車速と、外界認識装置3が検出した先行車の走行状態に関する情報と、を読み込む。さらに、走行制御コントローラ5は、通信装置7が取得した自車周囲車両情報を読み込む。そして、これら読み込んだ情報に基づき、隊列走行制御を実施するための先行車に対する追従走行その他の走行制御を行う。

0020

本実施形態の走行制御コントローラ5は、先行車を追従する場合は、通信装置7から得られる先行車の走行状態に基づき、予め設定した設定車速及び予め設定した目標車間時間に基づく車間時間制御制御指令値を加減速制御装置6へ出力する。すなわち、走行制御コントローラ5は、先行車を追従時は、設定車速を上限車速とした車間時間制御を行う。
また、本実施形態の走行制御コントローラ5は、予め設定した車両前方に対し、追従対象となる先行車の存在を検出しない場合には、予め設定した設定車速に基づく定速走行制御の制御指令値を加減速制御装置6へ出力する。

0021

一方、本実施形態の走行制御コントローラ5は、制御作動用スイッチ1がOFFであると判定した場合には、車輪速センサ2からの信号に基づく自車速と、外界認識装置3が検出した先行車の走行状態に関する情報と、通信装置7が取得した自車周囲車両情報と、ナビゲーション装置8からの走行道路情報とを読み込む。そして、これら読み込んだ情報に基づき、自車が渋滞の発生している道路を走行している状態(以下、渋滞走行状態という)か否か、渋滞走行状態の場合は、自車が渋滞を通過したか否かを判定する。走行制御コントローラ5は、自車が渋滞を通過したと判定すると、該判定後に、運転者がアクセル操作をしたと検出すると、該操作に応じた加速指令値を増加補正して、増加補正後の加速指令値を加減速制御装置6へ出力する。

0022

加減速制御装置6を構成するブレーキコントローラ6A及びエンジンコントローラ6Bは、受信した加減速制御量(制御指令値)となるように車両の加減速を制御する。
ATコントローラ15は、車輪速センサ2からの信号に基づく自車速と、アクセル操作検出センサ4Aからのアクセル操作情報とに応じて、予め設定したマップデータ変速点データ)に基づき、自動変速機14の変速比(変速段)の切換を制御する。かかるマップデータは、自車にとって動力性能等が最適化されたものとなるように、事前に最適なシフトスケジュールを決定して設定したデータであり、A/Tコントローラ15の有するメモリ(不図示)に予め記憶されている。

0023

上記走行制御コントローラ5は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路を備えるコントローラである。この走行制御コントローラ5は、本実施形態の走行制御を実現するために、図3に示すような処理ロジックを備える。
すなわち、走行制御コントローラ5は、図3に示すように、制御状態設定部5A、先行車検出状態判定部5B、目標車間距離算出部5C、目標応答特性算出部5D、目標車速算出部5E、目標加減速度算出部5F、車速指令値算出部5G、車速サーボ演算部5J、トルク配分演算部5K、エンジントルク演算部5L、及びブレーキ液圧演算部5Mを備える。さらに、走行制御コントローラ5は、自車速算出部5H、隊列順番設定部5I、自車前方車状態検出部5N、渋滞通過状態判定部5P、駆動力補正判断部5Q及び加減速指令値演算部5Rを備える。

0024

制御状態設定部5Aは、上記制御作動用スイッチ1の作動状態に基づき、制御を作動させるための各種スイッチ操作の有無判断を行う。運転者による制御作動用スイッチ1の操作状態を検出し、検出結果を、先行車検出状態判定部5B及び渋滞通過状態判定部5Pに出力する。
先行車検出状態判定部5Bは、追従制御対象となる先行車の検出状態を判断する。すなわち、先行車検出状態判定部5Bは、制御状態設定部5Aから得られた運転者のスイッチ操作状態と、外界認識装置3から得られる自車前方を走行する先行車の情報と、隊列順番設定部5Iから得られる結合許可判定とに基づき、追従制御対象となる先行車の有無を判断する。

0025

具体的に、先行車検出状態判定部5Bは、制御状態設定部5Aから得られた運転者のスイッチ操作状態に基づき、隊列走行制御が実施されているか否かを判定する。先行車検出状態判定部5Bは、隊列走行制御が実施されていると判定すると、外界認識装置3から得られる自車前方を走行する先行車と自車との間の車間距離に基づき追従制御対象候補となる先行車の有無を判断する。そして、この判断結果を、隊列順番設定部5Iへ出力する。

0026

引き続き、先行車検出状態判定部5Bは、この判断結果に応じて隊列順番設定部5Iから入力される結合許可又は不許可を示す情報に基づき、結合許可と判定した場合は、追従制御対象となる先行車が存在するとの判定結果を目標車間距離算出部5Cへ出力する。一方、結合不許可と判定した場合は、追従制御対象となる先行車が存在しないとの判定結果を目標車間距離算出部5Cへ出力する。

0027

隊列順番設定部5Iは、先行車検出状態判定部5Bから得られる追従制御対象候補となる先行車の有無の判断結果に基づき、自車の隊列順番を設定する処理を実行する。
具体的に、隊列順番設定部5Iは、追従制御対象候補となる先行車が有ると判定すると、通信装置7による車車間通信によって、この先行車に対して結合要求情報を送信する。そして、通信装置7を介して取得した、先行車からの結合応答情報に基づき自車の隊列順番を設定する。ここで、結合応答情報は、結合の許可又は不許可を示す情報を含み、更に結合許可の場合には先行車の隊列順番情報が含まれている。

0028

従って、隊列順番設定部5Iは、結合許可と判定すると、先行車の隊列順番情報の示す隊列順番に+1した隊列順番を自車の隊列順番に設定する。加えて、隊列順番設定部5Iは、結合許可を示す情報を先行車検出状態判定部5Bに出力する。
一方、隊列順番設定部5Iは、結合不許可と判定すると、自己の隊列順番を先頭車を示すデフォルト値の#1に設定する。加えて、隊列順番設定部5Iは、結合不許可を示す情報を先行車検出状態判定部5Bに出力する。

0029

目標車間距離算出部5Cは、先行車検出状態判定部5Bが追従制御対象が存在すると判定した場合に、通信装置7から得られる当該追従制御対象となる先行車の車速に基づき、予め設定された目標車間時間を達成するための目標車間距離を算出する。そして、算出した目標車間距離を目標応答特性算出部5Dへ出力する。
自車速算出部5Hは、車輪速センサ2から得られる車輪速に基づき、自車速を算出する。そして、この算出結果を、目標応答特性算出部5Dに出力する。
目標応答特性算出部5Dは、目標車間距離算出部5Cから得られる目標車間距離に対して、どのような応答特性とするかを算出する。目標応答特性算出部5Dは、目標車間距離と、通信装置7から得た車間距離及び先行車速と、自車速算出部5Hから得た自車速とに基づき、目標車間距離を実現するための目標応答特性を算出する。

0030

目標車速算出部5Eは、目標応答特性算出部5Dで算出された目標応答特性を満足する目標車速を算出する。目標車速算出部5Eは、算出した目標車速を目標加減速度算出部5Fへ出力する。ここで、目標応答特性を満足する目標車速の算出は、自車が先行車を追従する場合に行う。また、目標車速算出部5Eは、算出した目標車速が、設定車速を超えていると判定すると、算出した目標車速に代えて現在設定されている設定車速を目標車速として目標加減速度算出部5Fへ出力する。

0031

一方、目標車速算出部5Eは、自車前方の予め設定した先方距離内に先行車両が存在しないなど、先行車非追従時の場合は、現在の設定車速(運転者が設定した設定車速又は設定車速変更部で変更された設定車速)を目標車速として目標加減速度算出部5Fへ出力する。
目標加減速度算出部5Fは、目標車速算出部5Eが算出した目標車速を基に、目標加減速度を算出し、算出した目標加減速度を車速指令値算出部5Gへ出力する。

0032

車速指令値算出部5Gは、目標加減速度算出部5Fが算出した目標加減速度に対し加減速度変化率リミッタを付加し、そのリミッタ処理をした目標加減速度から車速指令値を算出する。そして、車速指令値算出部5Gで算出された車速指令値は、車速サーボ演算部5Jで使用される。
車速サーボ演算部5Jは、制御状態遷移判断部5Iが車間時間制御を選択と判定した場合には、車速指令値演算部で演算された車速指令値となるように車両を制駆動制御する処理を行う。すなわち、車速サーボ演算部5Jは、選択された車速指令値を達成するための目標加減速度を演算し、演算した車速指令値に対し演算した目標加減速度をトルク配分演算部5Kへ出力する。

0033

トルク配分演算部5Kは、車速サーボ演算部5Jが演算した目標加減速度に応じたエンジントルク、ブレーキトルクのトルク配分を演算する。そして、配分されたトルクを、それぞれエンジントルク演算部5L及び、ブレーキ液圧演算部5Mへ出力する。
エンジントルク演算部5Lは、トルク配分演算部5Kで配分されたトルクを達成するためのエンジントルク指令値を算出する。エンジントルク指令値はスロットル開度等である。エンジントルク演算部5Lは、算出したエンジントルク指令値をエンジンコントローラ6Bに出力する。

0034

ブレーキ液圧演算部5Mは、トルク配分演算部5Kで配分されたトルクを達成するためのブレーキ液圧指令値を算出し、算出したブレーキ液圧指令値をブレーキコントローラ6Aに出力する。
自車前方車両状態検出部5Nは、自車前方の車両状態(以下、前方車両状態という)を検出する。そして、検出した自車前方の車両状態を、渋滞通過状態判定部5Pに出力する。

0035

本実施形態において、自車前方車両状態検出部5Nは、前方車両状態として、自車周囲の通信装置7から得られる自車周囲車両情報に基づき、自車前方の車群密度を検出する。
具体的には、自車前方車両状態検出部5Nは、自車前方の他車に対して、通信装置7を介して応答要求情報を送信する。そして、この応答要求情報に応じて他車から送信された応答情報を通信装置7を介して取得し、この応答情報に基づき、自車前方の車群密度を算出する。そして、算出した車群密度を渋滞通過状態判定部5Pへ出力する。

0036

渋滞通過状態判定部5Pは、ナビゲーション装置8から得られる走行道路情報と、自車前方車両状態検出部5Nから得られる前方車両状態とに基づき、自車が渋滞走行状態か否かを判定すると共に、自車が渋滞を通過したか否かを判定する。
渋滞通過状態判定部5Pは、取得した走行道路情報に含まれる渋滞情報に基づき、まず、自車が渋滞走行状態であるか否かを判定する。次に、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞情報と、前方車両状態とに基づき、自車が渋滞区間を通過したか否かを判定する。渋滞通過状態判定部5Pは、この判定結果を、駆動力補正判断部5Qへ出力する。

0037

具体的には、本実施形態の渋滞通過状態判定部5Pは、自車前方車両状態検出部5Nから得られる自車前方の車群密度(以下、前方車群密度という)に基づき、該車群密度が予め設定した密度閾値未満であるか否かを判定する。そして、この判定結果と渋滞情報とに基づき、自車が渋滞区間を通過したか否かを判定する。
ここで、上記密度閾値は、自車が渋滞走行状態において、前方車群密度が必ず密度閾値以上の値となるように設定されている。

0038

また、本実施形態において、渋滞情報は、VICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System)の提供する、FM多重放送、道路に設置された光ビーコンおよび電波ビーコンのいずれかから得られる渋滞情報などが該当する。
駆動力補正判断部5Qは、渋滞通過状態判定部5Pから得られる渋滞通過の判定結果と、アクセル操作検出部4Aから得られるアクセル操作情報とに基づき、駆動力の増加補正を行うか否かを判定する。具体的には、駆動力補正判断部5Qは、渋滞通過の判定結果に基づき渋滞区間を通過したと判定後に、アクセル操作情報に基づき運転者がアクセル操作を行ったと判定すると、駆動力の増加補正を行うと判定する。駆動力補正判断部5Qは、この判定結果を加減速指令値演算部5Rへ出力する。

0039

加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作検出部4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、加速指令値を算出する。加えて、加減速指令値演算部5Rは、駆動力補正判断部5Qから得られる駆動力の増加補正を行うか否かの判定結果と、自車前方車両状態検出部5Nから得られる前方車両状態とに基づき加速指令値補正値を算出する。
具体的には、加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作情報に含まれるアクセル操作量及びアクセル操作速度に基づき加速指令値を算出する。そして、増加補正を行うと判定した場合は、算出した加速指令値を、前方車両状態(本実施形態では車群密度の高さ)に応じて予め設定した補正量だけ増加補正して、加速指令値補正値を算出する。

0040

加減速指令値演算部5Rは、算出した加速指令値補正値を加減速制御装置6へ出力する。一方、増加補正を行わないと判定した場合は、加減速指令値演算部5Rは、算出した加速指令値を増加補正せずにそのまま加減速制御装置6へ出力する。
また、加減速指令値演算部5Rは、ブレーキ操作検出部4Bから得られるブレーキ操作量に基づき、減速指令値を算出する。加減速指令値演算部5Rは、算出した減速指令値を加減速制御装置6へ出力する。

0041

(走行制御処理)
次に、上記走行制御コントローラ5における走行制御に関わる処理を、図4のフローチャートを参照して説明する。この処理は、予め設定した制御時間毎に実施される。
先ずステップS100では、走行制御コントローラ5は、各センサ及び他のコントローラからの各種データを読み込む。具体的には、制御作動用スイッチ1の、各種スイッチ状態、外界認識装置3から先行車両情報として車間距離vDistance、車輪速センサ2から各輪の車輪速Vwi(i=1〜4)を読み込む。 加えて、走行制御コントローラ5は、通信装置7から自車周囲車両情報、ナビゲーション装置8から走行道路情報を読み込む。その後、ステップS102に移行する。

0042

次に、ステップS102では、走行制御コントローラ5は、制御作動用スイッチ1から得られる各種スイッチ状態に基づき、隊列走行制御がOFFとなっているか否かを判定する。そして、隊列走行制御がOFFになっていると判定した場合(Yes)は、ステップS104に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS110に移行する。
ステップS103に移行した場合は、自車前方車両状態検出部5Nは、前方車両状態を検出して、ステップS104に移行する。

0043

本実施形態の自車前方車両状態検出部5Nは、前方車両状態として前方車群密度を検出する。
具体的には、本実施形態の自車前方車両状態検出部5Nは、通信装置7を介して、自車前方に存在する他車に対して、応答要求情報を送信する。なお、自車前方は、自車前方の予め設定した距離範囲内の領域を指す。自車前方車両状態検出部5Nは、通信装置7を介して、自車前方の他車から送信された、自車からの応答要求に対する応答情報を取得する。ここで、応答情報には、送信元の各車両の識別情報が含まれている。

0044

自車前方車両状態検出部5Nは、自車前方を走行する他車の台数(以下、前方車両台数という)に相当する、取得した応答情報の総数を算出する。そして、算出した前方車両台数を予め設定した範囲領域内の前方車群密度として、渋滞通過状態判定部5P及び加減速指令値演算部5Rへ出力する。
ステップS104に移行した場合は、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞通過判断処理を行って、ステップS106に移行する。

0045

以下、図5に基づき、渋滞通過判断処理の具体例を説明する。図5は、渋滞通過判断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
(渋滞通過判断処理)
ステップS104において、渋滞通過判断処理が開始されると、図5に示すように、まず、ステップS200に移行する。
ステップS200では、渋滞通過状態判定部5Pは、ナビゲーション装置8から得られる渋滞情報に基づき、自車が渋滞走行状態であるか否かを判定する。そして、渋滞走行状態であると判定した場合(Yes)は、ステップS202に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS206に移行する。
ステップS202に移行した場合は、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞通過フラグをOFFに設定して、ステップS204に移行する。

0046

ここで、渋滞通過フラグは、自車が渋滞区間を通過した状態(以下、渋滞通過状態という)であるか否かを判断するためのフラグであり、ON状態のときに渋滞通過状態であることを示し、OFF状態のときに渋滞通過状態では無いことを示す。
ステップS204では、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞検出フラグをONに設定して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
ここで、渋滞検出フラグは、渋滞情報に基づき渋滞を検出したか否かを示すフラグであり、ON状態ときに渋滞を検出したことを示し、OFF状態のときに渋滞を検出していないことを示す。
なお、上記渋滞通過フラグ及び上記渋滞検出フラグは、いずれも初期値はOFFとなっている。

0047

一方、ステップS200において、渋滞走行状態では無いと判定してステップS206に移行した場合は、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞検出フラグがON状態であるか否かを判定する。そして、渋滞検出フラグがON状態であると判定した場合(Yes)は、ステップS208に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップS208に移行した場合は、渋滞通過状態判定部5Pは、自車前方車両状態検出部5Nから得られる前方車群密度に基づき、前方車群密度が予め設定した密度閾値未満であるか否かを判定する。そして、密度閾値未満であると判定した場合(Yes)は、ステップS210に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。

0048

ステップS210に移行した場合は、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞通過フラグをONに設定して、ステップS212に移行する。
つまり、渋滞情報に基づく判定結果が渋滞走行状態ではないと判定された時点(まだ渋滞検出フラグがON状態のとき)の自車前方の車群密度が密度閾値未満である場合に、自車が渋滞区間から渋滞の発生していない区間へと到達したと判定する。
ここで、渋滞区間の終点では、自車を含め自車前方の各先行車の車間距離が広がる傾向にある。つまり、自車前方の車群密度が低くなる。そのため、本実施形態では、自車前方の車群密度から上記車間距離が広がる傾向を判断し、自車が渋滞通過状態であるか否かを判定している。

0049

ステップS212では、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞検出フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
なお、上記渋滞検出フラグは、例えば、ONに設定されてから予め設定した設定時間が経過後、又は自車が予め設定した設定距離を走行後などにOFFに設定するようにしてもよい。
図4に戻って、ステップS106では、駆動力補正判断部5Qは、駆動力判断処理を行って、ステップS108に移行する。

0050

以下、図6に基づき、駆動力補正判断処理の具体例を説明する。図6は、駆動力補正判断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
(駆動力補正判断処理)
ステップS106において、駆動力補正判断処理が開始されると、図6に示すように、まず、ステップS300に移行する。
ステップS300では、駆動力補正判断部5Qは、渋滞通過状態判定部5Pが設定した渋滞通過フラグに基づき、渋滞通過フラグがON状態か否かを判定する。そして、ON状態であると判定した場合(Yes)は、ステップS302に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS312に移行する。
ステップS302に移行した場合は、駆動力補正判断部5Qは、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、アクセル操作を検出したか否かを判定する。そして、アクセル操作を検出したと判定した場合(Yes)は、ステップS304に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS312に移行する。

0051

ここで、本実施形態では、渋滞通過フラグがONに設定されてから最初のアクセル操作のみを検出するようになっている。最初のアクセル操作とは、渋滞通過フラグがONに設定された時点で既にアクセルペダルが踏み込まれている場合は、そのアクセル操作を最初のアクセル操作として検出する。一方、渋滞通過フラグがONに設定された時点で、アクセルペダルが踏み込まれていない状態の場合は、その後、アクセルペダルが踏み込まれたときに最初のアクセル操作として検出する。また、最初のアクセル操作が検出されてからアクセルペダルが踏み込まれ続けている間は、最初のアクセル操作として検出し続ける。

0052

なお、この構成に限らず、例えば、自車速が予め設定した車速閾値以上となるまで、予め設定した設定時間が経過するまで、又は自車が予め設定した設定距離を走行するまでは、何度でもアクセル操作を検出するようにしてもよい。
ステップS304に移行した場合は、駆動力補正判断部5Qは、駆動力補正フラグがOFF状態か否かを判定する。そして、駆動力補正フラグがOFF状態であると判定した場合(Yes)は、ステップS306に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS310に移行する。

0053

ここで、駆動力補正フラグは、駆動力の増加補正を行うか否かを判断するためのフラグであり、ON状態のときに駆動力の増加補正を行うことを示し、OFF状態のときに駆動力の増加補正を行わないことを示す。なお、本実施形態において、駆動力補正フラグの初期値はOFFに設定される。
ステップS306に移行した場合は、駆動力補正判断部5Qは、駆動力補正フラグをONに設定して、ステップS308に移行する。
ステップS308では、駆動力補正判断部5Qは、駆動力の増加補正の開始からの時間計測を開始して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。

0054

一方、ステップS304において駆動力補正フラグがOFF状態ではないと判定してステップS310に移行した場合は、駆動力補正判断部5Qは、駆動力の増加補正の開始からの経過時間Tpが、予め設定した時間閾値Ts(例えば、5[s])以上となったか否かを判定する。そして、TpがTs以上となったと判定した場合(Yes)は、ステップS312に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップS312に移行した場合は、駆動力補正判断部5Qは、駆動力補正フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
図4に戻って、ステップS108では、加減速指令値演算部5Rは、加減速指令値の演算処理を行う。その後、ステップS126に移行する。

0055

以下、図7に基づき、加減速指令値演算処理の具体例を説明する。図7は、加減速指令値演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
(加減速指令値演算処理)
ステップS108において、加減速指令値演算処理が開始されると、図7に示すように、まず、ステップS400に移行する。
ステップS400では、加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、運転者のアクセル操作が検出されたか否かを判定する。そして、アクセル操作が検出されたと判定した場合(Yes)は、ステップS402に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS408に移行する。

0056

ステップS402に移行した場合は、加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、加速指令値を算出して、ステップS404に移行する。
具体的には、加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作情報に含まれるアクセル操作量(アクセル開度)及びアクセル操作速度に基づき、予め設定した目標スロットル開度マップデータから目標スロットル開度を取得する。かかるマップデータは、アクセル開度及びアクセル操作速度に対して、燃費応答挙動等が最適となる目標スロットル開度が設定されたデータであり、走行制御コントローラ5のメモリ(不図示)に予め記憶されている。

0057

ステップS404では、加減速指令値演算部5Rは、駆動力補正判断部5Qの設定した駆動力補正フラグがON状態か否かを判定する。そして、ON状態であると判定した場合(Yes)は、ステップS406に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップS406に移行した場合は、加減速指令値演算部5Rは、自車前方車両状態検出部5Nから得られる前方車両状態に基づき、ステップS402で算出した加速指令値を増加補正する。その後、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。

0058

具体的には、本実施形態の加減速指令値演算部5Rは、自車前方車両状態検出部5Nから得た前方車群密度に基づき、予め設定した補正量マップから、取得した前方車群密度の高さに応じた補正量を取得する。そして、ステップS402で算出した加速指令値に、取得した補正量を加算することで加速指令値補正値を算出する。
ここで補正量マップは、前方車群密度が低いほど補正量が大きく、前方車群密度が高いほど補正量が小さくなるように設定されたマップデータである。

0059

一方、ステップS400においてアクセル操作が検出されていないと判定しステップS408に移行した場合は、加減速指令値演算部5Rは、ブレーキ操作検出センサ4Bから得られるブレーキ操作量に基づき、運転者のブレーキ操作が検出されたか否かを判定する。そして、ブレーキ操作が検出されたと判定した場合(Yes)は、ステップS410に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。

0060

ステップS410に移行した場合は、加減速指令値演算部5Rは、ブレーキ操作検出センサ4Bから得られるブレーキ操作量に基づき、減速指令値(ブレーキ液圧指令値)を算出する。その後、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
図4に戻って、ステップS102において、隊列走行制御がOFFでは無い(ONである)と判定されステップS110に移行した場合は、自車速算出部5Hは、自車速Vを算出する。その後、ステップS112に移行する。

0061

本実施形態では、自車速算出部5Hは、通常走行時には、例えば後輪駆動の車両の場合は、下記(1)式により前輪の車輪速Vw1,Vw2の平均値として自車速Vを算出する。車輪速Vw1,Vw2は、タイヤ径に基づき求めた車速換算値とする。
V=(Vw1+Vw2)/2 ・・・(1)
なお、ABS制御などの車速を用いた他のシステムが作動している場合には、そのような他のシステムで使用している自車速(推定車速)を用いても良い。

0062

ステップS112では、目標車間距離算出部5Cは、設定された目標車間時間を達成するための目標車間距離Ltを算出する。その後、ステップS114に移行する。
例えば、目標車間時間をTgap、先行車車速Vtとすると、目標車間距離Ltは、下記(2)式によって算出できる。
Lt=Vt×Tgap ・・・(2)

0063

ここで、目標車間時間Tgapは、運転者のスイッチ操作に基づき選択しても良いが、ここでは、交通効率を向上させるための複数台での隊列走行を行うので、予め設定した固定値を用いる。また、隊列走行制御において目標車間時間は、CACC制御の車間時間よりも短い車間時間とすることで、より交通効率を向上させることが可能となる。
ステップS114では、目標応答特性算出部5Dは、目標応答特性を算出し、目標車速算出部5Eは、目標車速を算出する。その後、ステップS116に移行する。

0064

具体的には、ステップS112で算出した目標車間距離Ltを実現するための応答特性として、第1目標車速Vrefを算出する。第1目標車速Vrefは、先行車と自車との間の車間相対値と目標車間相対値との偏差に基づき算出する。本実施形態では、車間相対値として、先行車と自車との間の車間距離及び相対速度を使用する場合とする。すなわち本実施形態では、下記(3)式のように、目標車間距離と車間距離との車間距離偏差目標相対速度VTと相対速度の相対速度偏差、及び先行車速のそれぞれに対して、それぞれにゲインK1、K2、K3をかけた値を変数とする関数から、第1目標車速Vref求める。目標相対速度vVTは、例えばゼロとする。

0065

Vref = f( K1×(vVR−vVT)、
K2×(Lt−vDistance)、
K3×vVR)・・・(3)
そして、目標車速算出部5Eは、上記第1目標車速Vrefに対して、下記(4)式に基づき、予め設定した伝達特性を持たせた目標車速Vtargetを算出する。ここで、下記(4)式では、伝達特性として1次遅れ系のフィルタを施す場合を例示している。

0066

0067

次に、ステップS116では、上記目標車速Vtargetに基づき目標加減速度を算出する。その後、ステップS118に移行する。
具体的には、ステップS110で算出した目標車速Vtargetを実現するための目標加減速度Xgtを、下記(5)式に基づき算出する。ここでは、変数が自車速Vと目標車速Vtargetの関数を採用する。
Xgt = f(V、Vtarget)・・・(5)

0068

上記(5)式の関数は、例えば、自車速と目標車速との車速偏差(V−Vtarget)が予め設定した値より小さい場合は、前回の目標加減速度を小さくし、その車速偏差が予め設定した値より大きい場合は、前回の目標加減速度を大きくするような関数とする。
ステップS118では、ステップS116で算出した目標加減速度Xgtから目標車速指令値を算出する。その後、ステップS120に移行する。

0069

具体的には、ステップS112で算出した目標加減速度Xgtに対して、予め設定した範囲に変化量を抑える加減速度リミッタ処理を施して、リミッタ処理後の目標加減速度Xgtargetを求め、そのリミッタ処理後の目標加減速度Xgtargetに基づき、下記(6)式によって目標車速指令値Voを算出する。加減速度リミッタ処理は、例えば前回値と今回値との差分を取り、その差分が予め設定した差分閾値以上の場合には、前回値に差分閾値を加えた値を今回の目標加減速度Xgtargetとする。
Vo=f(Xgtarget)× Stime・・・(6)
ここで、Stimeは予め設定した時間をあらわす。

0070

ステップS120では、トルク配分を算出する。その後、ステップS122に移行する。
具体的には、ステップS118で算出した目標車速指令値Voを実現するための、エンジントルク指令値と、ブレーキ液圧指令値の配分を算出する。
例えば、加速度もしくは、車速からATギア比などを含めたホイル端トルク指令値を求め、その後、ホイル端トルク指令値からエンジントルク指令値を求める。その後、ホイル端トルクから算出したエンジントルク指令値から、エンジンブレーキ走行抵抗分を差し引いた分をブレーキ液圧指令値とする。
ステップS122では、エンジントルク制御作動判断を行う。その後、ステップS124に移行する。

0071

具体的には、ステップS120で算出されたエンジントルク指令値が予め設定した所定値以下となった場合に、エンジン制御作動フラグfengを「1」に設定して、エンジントルク指令値を出力する。
ステップS124では、ブレーキ制御作動判断を行う。その後、ステップS126に移行する。
具体的には、ステップS120で算出されたブレーキ液圧指令値が予め設定した所定値以上となった場合に、ブレーキ制御作動フラグfbrを「1」に設定して、ブレーキ液圧指令値を出力する。
ステップS126では、上記ステップS108、又は上記ステップS122、S124で算出された各制御量を加減速制御装置6に出力する。

0072

(動作)
いま、自車が隊列走行制御を実施して隊列走行を行っているとする。この状態では、自車が例えば隊列の2番目以降を走行している場合、自車は、その前方車を予め設定した目標車間時間で追従走行している状態となる。
その後、自車が渋滞に突入して、自車の運転者が制御作動用スイッチ1を操作して隊列走行制御をOFFにするか、又は、自車速が20[km/h]以下になるなどして隊列走行制御が自動でOFFになったとする。

0073

隊列走行制御がOFFになると、自車前方車両状態検出部5Nにおいて、前方車群密度が検出され、この前方車群密度が渋滞通過状態判定部5Pおよび加減速指令値演算部5Rに入力される。ここで、現在渋滞中であるため、前方車群密度は密度閾値以上となる。
渋滞通過状態判定部5Pは、ナビゲーション装置8から得られる渋滞情報から自車が渋滞走行状態であると判定すると、渋滞通過フラグをOFFに設定すると共に、渋滞検出フラグをONに設定する。

0074

駆動力補正判断部5Qは、渋滞通過フラグがOFFであると判定すると、駆動力補正フラグをOFFに設定する。
加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、ここでは、運転者のアクセル操作を検出したと判定したとする。これにより、加減速指令値演算部5Rは、目標スロットル開度のマップデータから、取得したアクセル操作量およびアクセル操作速度に対応する目標スロットル開度を取得する。そして、加減速指令値演算部5Rは、現在駆動力補正フラグがOFFであるので、取得した目標スロットル開度を加減速制御装置6に出力する。これにより、加減速制御装置6は、目標スロットル開度に基づき加速制御を行う。

0075

その後、渋滞通過状態判定部5Pは、ナビゲーション装置8から得られる渋滞情報から自車が渋滞走行状態ではないと判定すると、引き続き、前方車群密度が密度閾値未満であるか否かを判定する。ここでは、前方車群密度が密度閾値未満であると判定したとする。
この場合、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞通過フラグをONに設定すると共に、渋滞検出フラグをOFFに設定する。

0076

駆動力補正判断部5Qは、渋滞通過フラグがON状態であると判定すると、次に、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、運転者のアクセル操作を検出したか否かを判定する。ここでは、運転者のアクセル操作を検出したと判定したとする。駆動力補正判断部5Qは、現在、駆動力補正フラグはOFF状態となっているのでONに設定する。さらに、駆動力補正判断部5Qは、駆動力補正フラグがON状態の経過時間Tpの測定を開始する。

0077

加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、運転者のアクセル操作を検出したと判定すると、目標スロットル開度のマップデータから、取得したアクセル操作量およびアクセル操作速度に対応する目標スロットル開度を取得する。
引き続き、加減速指令値演算部5Rは、駆動力補正フラグがON状態となっているので、自車前方車両状態検出部5Nから得られる前方車群密度に基づき、補正量マップから前方車群密度の高さに対応する補正量を取得する。そして、取得した補正量を、取得した目標スロットル開度に加算して、加速指令値補正値である目標スロットル開度補正値を算出する。そして、加減速指令値演算部5Rは、算出した目標スロットル開度補正値を加減速制御装置6に出力する。これにより、加減速制御装置6は、目標スロットル開度補正値に基づき加速制御を行う。すなわち、増加補正されたスロットル開度に基づき加速制御が行われるので、補正前の加速力と比較して増加補正された分だけ大きい加速力で自車が加速する。

0078

引き続き、渋滞通過フラグがON状態となっているときに、運転者がアクセル操作をし続けたとする。この場合は、駆動力補正フラグがON状態のまま維持される。一方、駆動力補正判断部5Qは、駆動力補正フラグがON状態となってからの経過時間Tpが予め設定した時間閾値Ts(ここでは5[s]とする)以上になったか否かを判定する。

0079

ここでは、超えていないと判定されたとする。この場合、加減速指令値演算部5Rは、目標スロットル開度のマップデータから、現在のアクセル操作量及びアクセル操作速度に対応する目標スロットル開度を取得する。そして、補正量マップから現在の前方車群密度の高さに対応する補正量を取得し、取得した補正量を、取得した目標スロットル開度に加算して、目標スロットル開度補正値を算出する。そして、加減速指令値演算部5Rは、算出した目標スロットル開度補正値を加減速制御装置6に出力する。これにより、補正前の加速力と比較して増加補正された分だけ大きい加速力で自車が加速する。

0080

このように、運転者がアクセル操作をし続けることで、補正前の加速力と比較して増加補正された分だけ大きい加速力で自車が加速し続ける。
その後、駆動力補正判断部5Qは、経過時間Tpが時間閾値Ts以上になったと判定すると、駆動力補正フラグをOFFに設定する。
なお、駆動力補正判断部5Qは、経過時間Tpが時間閾値Ts以上になったと判定する前に、運転者が途中でアクセル操作を止めた場合は、駆動力補正フラグをOFFに設定する。

0081

また、本実施形態では、駆動力補正フラグがON状態からOFF状態になると、再び、新たな渋滞区間を通過するまでは駆動力補正フラグがOFF状態になったままとなる。
従って、加減速指令値演算部5Rは、以降は、運転車のアクセル操作を検出すると、該操作によるアクセル操作量及びアクセル操作速度に対応する目標スロットル開度をマップデータから取得し、取得した目標スロットル開度を加減速制御装置6に出力する。

0082

ここで、渋滞区間を通過した直後は、加速の遅れから前方車との車間が広がる傾向にある。そのため、増加補正された加速力で自車を加速することで、渋滞区間の終了点におけるもたつきを解消することが可能となる。
加えて、増加補正された加速力で自車が加速した後に、隊列走行制御をONに設定することで、交通効率をより向上することが可能となる。
ここで、自車前方車両状態検出部5Nは車群密度検出部を構成する。渋滞通過状態判定部5Pは渋滞通過状態判定部を構成する。アクセル操作検出センサ4Aは駆動力指示操作子状態検出部を構成する。駆動力補正判断部5Qおよび加減速指令値演算部5Rは駆動力補正部を構成する。

0083

(本実施形態の効果)
次に、本実施形態の効果を説明する。
(1)渋滞通過状態判定部5Pは、自車が渋滞の発生している道路を通過して渋滞の発生していない道路へと到達した状態である渋滞通過状態であるか否かを判定する。アクセル操作検出センサ4Aは、アクセルペダルの操作状態を検出する。駆動力補正判断部5Q及び加減速指令値演算部5Rは、渋滞通過状態判定部5Pが渋滞通過状態であると判定しているときに、アクセル操作検出センサ4Aの検出結果に基づきアクセルペダルが操作されたと判定すると、該操作によるアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量(アクセル開度)に応じた駆動力を増加補正する。
この構成によれば、自車が渋滞通過状態と判定されているときに、自車の運転者がアクセルペダルを操作することで、該操作によるアクセル開度に応じた駆動力を増加補正する。この結果、渋滞を走行している状態から渋滞通過状態へと移行時の加速応答特性を向上することが可能となる。すなわち、渋滞終了地点付近での加速遅延による渋滞の悪化を軽減することが可能となる。

0084

(2)駆動力補正判断部5Q及び加減速指令値演算部5Rは、駆動力の増加補正を開始してから予め設定した時間閾値Tsが経過するまで、アクセルペダルが操作されたと判定している間(駆動力補正フラグがON状態の間)は駆動力を増加補正する。
この構成によれば、自車が渋滞通過状態であると判定されているときに、運転者がアクセルペダルを踏み込み続けた場合に、時間閾値Tsが経過するまで駆動力の増加補正を行うことが可能となる。この結果、増加補正を過剰に続けることによる前方車両への急接近等の不具合の発生を低減することが可能となる。

0085

(3)駆動力補正判断部5Q及び加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作量(アクセル開度)に応じた加速指令値(目標スロットル開度)を増加補正することによって駆動力を増加補正する。
この構成によれば、加速指令値(目標スロットル開度)を増加補正することで駆動力を増加補正することが可能となる。

0086

(4)自車前方車両状態検出部5Nが、車車間通信を利用して自車前方を走行する他車の情報(応答情報)を取得し、取得した情報に基づき自車前方の車群密度を検出する。駆動力補正判断部5Q及び加減速指令値演算部5Rは、自車前方車両状態検出部5Nが検出した前方車群密度に基づき、該前方車群密度が低いほど駆動力の増加補正量を大きくする。
この構成によれば、自車前方の車群密度が低いほど大きい駆動力(加速力)で自車を駆動(加速)することが可能となる。この結果、前方車群密度が低い場合に、加速応答特性をより高めて、渋滞終了地点付近での加速効率を向上することが可能となる。

0087

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記第1実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
(構成)
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様である。但し、本実施形態では、自車前方車両状態検出部5Nが、前方車両状態として、自車と自車前方の第1先行車との間の第1車間距離と、第1先行車と該第1先行車前方の第2先行車との間の第2車間距離とを検出する点が上記第1実施形態と異なっている。
加えて、渋滞通過状態判定部5Pが、第1車間距離及び第2車間距離に基づき、自車が渋滞通過状態であるか否かを判定する点が上記第1実施形態と異なっている。さらに、加減速指令値演算部5Rが、駆動力補正フラグがON状態のときに、第2車間距離の大きさに応じた補正量で目標スロットル開度を増加補正する点が上記第1実施形態と異なっている。

0088

以下、図3を参照しつつ、本実施形態の走行制御コントローラ5について、上記第1実施形態と異なる点を説明する。
本実施形態の自車前方車両状態検出部5Nは、前方車両状態として、自車と自車前方の第1先行車との間の第1車間距離と、第1先行車と該第1先行車の前方の第2先行車との間の第2車間距離とを検出する。
具体的には、本実施形態の自車前方車両状態検出部5Nは、外界認識装置3から第1車間距離を取得し、通信装置7を介して第1先行車から第2車間距離を取得する。本実施形態の自車前方車両状態検出部5Nは、取得した第1車間距離および第2車間距離を渋滞通過状態判定部5Pへ出力し、第2車間距離を加減速指令値演算部5Rへ出力する。

0089

本実施形態の渋滞通過状態判定部5Pは、ナビゲーション装置8から得られる渋滞情報と、自車前方車両状態検出部5Nから得られる第1車間距離及び第2車間距離とに基づき、自車が渋滞通過状態であるか否かを判定する。本実施形態の渋滞通過状態判定部5Pは、この判定結果を、駆動力補正判断部5Qへ出力する。
本実施形態の加減速指令値演算部5Rは、増加補正を行うと判定した場合は、算出した加速指令値を、第2車間距離の大きさに応じて予め設定した補正量だけ増加補正して、加速指令値補正値を算出する。

0090

図8は、本実施形態の渋滞通過判断処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
ステップS104において、渋滞通過判断処理が開始されると、図8に示すように、まず、ステップS500に移行する。
ここで、ステップS508以外の処理は、上記第1実施形態のステップS208以外の処理と同様となるので説明を省略する。以下、ステップS508の処理について説明する。
ステップS506からステップS508に移行した場合は、渋滞通過状態判定部5Pは、自車前方車両状態検出部5Nから得られる第1車間距離および第2車間距離に基づき、これら車間距離が予め設定した車間距離閾値を超えているか否かを判定する。そして、第1車間距離および第2車間距離が共に車間距離閾値を超えていると判定した場合(Yes)は、ステップS510に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。

0091

つまり、渋滞情報に基づく判定結果が渋滞走行状態ではないと判定された時点(まだ渋滞検出フラグがON状態のとき)の第1車間距離及び第2車間距離が車間距離閾値を超えている場合に、自車が渋滞区間から渋滞の発生していない区間へと到達したと判定する。
ここで、渋滞区間の終点では、自車を含め自車前方の各先行車の車間距離が広がる傾向にある。また、自車と自車前方の第1先行車との間の第1車間距離だけでは、自車が前方車との車間を空けただけで渋滞が終了していない可能性がある。従って、本実施形態では、更に前方の第1先行車と第2先行車との間の第2車間距離の大きさも比較するようにしている。なお、第2車間距離だけでなく、第2先行車と第2先行車前方の第3先行車との間の第3車間距離など、更に前方の先行車の車間距離の大きさも比較することで渋滞通過状態の判定精度を高めることが可能である。

0092

次に、図7を参照しつつ、本実施形態の加減速指令値演算処理について、上記第1実施形態と異なる点を説明する。
本実施形態は、ステップS406の処理が上記第1実施形態と異なる。
具体的には、本実施形態の加減速指令値演算部5Rは、自車前方車両状態検出部5Nから時系列に得られる各時刻の第2車間距離に基づき、第2車間距離の距離変動を算出する。
本実施形態では、走行制御コントローラ5の備える不図示のメモリに時系列に得られる予め設定した時間区間の第2車間距離を記憶しておく。
そして、本実施形態の加減速指令値演算部5Rは、第2車間距離の距離変動に対して予め設定した補正量マップから、取得した第2車間距離の距離変動の大きさに応じた補正量を取得する。そして、ステップS402で算出した加速指令値に、取得した補正量を加算することで加速指令値補正値を算出する。
ここで補正量マップは、第2車間距離の距離変動が大きいほど補正量が大きく、第2車間距離の距離変動が小さいほど補正量が小さくなるように設定されたマップデータである。

0093

(動作)
隊列走行制御がOFFになると、自車前方車両状態検出部5Nにおいて、第1車間距離及び第2車間距離が検出され、第1車間距離及び第2車間距離が渋滞通過状態判定部5Pに入力され、第2車間距離が加減速指令値演算部5Rに入力される。ここで、現在は渋滞中であり、第1車間距離及び第2車間距離は共に車間距離閾値未満になっているとする。この場合、渋滞通過フラグはOFF状態となり、駆動力補正フラグもOFF状態となる。

0094

その後、渋滞通過状態判定部5Pは、ナビゲーション装置8から得られる渋滞情報から自車が渋滞走行状態ではないと判定すると、引き続き、第1車間距離および第2車間距離が車間距離閾値を超えているか否かを判定する。ここでは、第1車間距離および第2車間距離が共に車間距離閾値を超えていると判定したとする。
この場合、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞通過フラグをONに設定すると共に、渋滞検出フラグをOFFに設定する。

0095

駆動力補正判断部5Qは、渋滞通過フラグがON状態であると判定すると、次に、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、運転者のアクセル操作を検出したか否かを判定する。ここでは、運転者のアクセル操作を検出したと判定したとする。駆動力補正判断部5Qは、現在、駆動力補正フラグはOFF状態となっているのでONに設定する。さらに、駆動力補正判断部5Qは、駆動力補正フラグがON状態の経過時間Tpの測定を開始する。
加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、運転者のアクセル操作を検出したと判定すると、目標スロットル開度のマップデータから、取得したアクセル操作量およびアクセル操作速度に対応する目標スロットル開度を取得する。

0096

引き続き、加減速指令値演算部5Rは、駆動力補正フラグがON状態となっているので、自車前方車両状態検出部5Nから時系列に得られる第2車間距離に基づき、第2車間距離の距離変動を算出する。例えば、予め設定した時間間隔の2つの第2車間距離の差分値を算出する。加減速指令値演算部5Rは、補正量マップから算出した距離変動の大きさに対応する補正量を取得する。そして、取得した補正量を、取得した目標スロットル開度に加算して、目標スロットル開度補正値を算出する。そして、加減速指令値演算部5Rは、算出した目標スロットル開度補正値を加減速制御装置6に出力する。これにより、加減速制御装置6は、目標スロットル開度補正値に基づき加速制御を行う。従って、増加補正されたスロットル開度に基づき加速制御が行われるので、補正前の加速力と比較して増加補正された分だけ大きい加速力で自車が加速する。
ここで、自車前方車両状態検出部5Nは車間距離情報取得部を構成する。渋滞通過状態判定部5Pは渋滞通過状態判定部を構成する。アクセル操作検出センサ4Aは駆動力指示操作子状態検出部を構成する。駆動力補正判断部5Qおよび加減速指令値演算部5Rは駆動力補正部を構成する。

0097

(本実施形態の効果)
本実施形態は、上記第1実施形態と同様な効果に加えて以下の効果を奏する。
(1)自車前方車両状態検出部5Nは、車車間通信を利用して自車前方の直近の第1先行車と該第1先行車前方の直近の第2先行車との間の第2車間距離を取得する。駆動力補正判断部5Qおよび加減速指令値演算部5Rは、自車前方車両状態検出部5Nが取得した第2車間距離の距離変動を算出する。駆動力補正判断部5Qおよび加減速指令値演算部5Rは、算出した距離変動に基づき、該距離変動が大きいほど駆動力の増加補正量を大きくする。

0098

この構成によれば、自車前方の第1先行車と該第1先行車前方の第2先行車との間の車間距離である第2車間距離の距離変動が大きいほど大きい駆動力(加速力)で自車を駆動(加速)することが可能となる。この結果、第1先行車が第2車間距離の距離変動に応じた加速力で加速をするであろうと予測して、自車の加速応答特性を距離変動の大きさに応じて高めることが可能となり、渋滞終了地点付近での前方車への追従性を向上することが可能となる。

0099

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
(構成)
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様である。但し、上記第1実施形態では、駆動力を増加補正する際に、加速指令値(目標スロットル開度)を増加補正するようにした。これに対して、本実施形態では、加減速指令値演算部5Rが、駆動力増加フラグがON状態のときに、自動変速機14の現在の変速段を変速比が高くなる変速段に切り替えることで駆動力を増加補正する点が異なる。

0100

まず、図1及び図2を参照しつつ、本実施形態の車両について、上記第1実施形態と異なる点を説明する。
本実施形態のATコントローラ15は、自動変速機14の現在の変速段を走行制御コントローラ5へ出力する。加えて、本実施形態のATコントローラ15は、走行制御コントローラ5から入力される変速段切換指令(後述)に応じて、自動変速機14の変速段を切り換える。

0101

次に、図3を参照しつつ、本実施形態の走行制御コントローラ5について、上記第1実施形態と異なる点を説明する。
本実施形態の加減速指令値演算部5Rは、増加補正を行うと判定した場合は、自動変速機の現在の変速段を変速比が高くなる変速段へと切り替えるための変速段切換指令を生成する。そして、本実施形態の加減速指令値演算部5Rは、算出した加速指令値を加減速制御装置6へ出力し、生成した変速段切換指令を、ATコントローラ15へ出力する。

0102

つまり、上記第1実施形態では、加速指令値(目標スロットル開度)を増加補正していたのに対して、本実施形態では、自動変速機14の変速比を高くすることで、駆動力(加速力)を増加補正する。
具体的には、本実施形態の加減速指令値演算部5Rは、自車前方車両状態検出部5Nからの前方車群密度を取得し、ATコントローラ15からの自動変速機14の現在の変速段を取得する。そして、前方車群密度の大きさと現在の変速段数とに対して予め設定された切換段数のマップデータに基づき、自動変速機14の変速段を切り替える変速段切換指令を生成する。

0103

次に、図9に基づき、本実施形態の加減速指令値演算処理の具体例を説明する。図9は、本実施形態の加減速指令値演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
(加減速指令値演算処理)
ステップS108において、加減速指令値演算処理が開始されると、図9に示すように、まず、ステップS600に移行する。
ここで、ステップS606以外の処理は、上記第1実施形態のステップS406以外の処理と同様となるので説明を省略する。以下、ステップS606の処理について説明する。
ステップS604からステップS606に移行した場合は、加減速指令値演算部5Rは、自車前方車両状態検出部5Nから得られる前方車両状態と、ATコントローラ15から得られる自動変速機14の現在の変速段とに基づき、変速段切換指令を生成する。その後、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。

0104

具体的には、本実施形態の加減速指令値演算部5Rは、ATコントローラ15から得た自動変速機14の現在の変速段と、自車前方車両状態検出部5Nから得た前方車群密度とに基づき、予め設定した切換段数マップから、取得した現在の変速段及び前方車群密度の高さに応じた切換段数を取得する。そして、ATコントローラ15に、取得した切換段数だけ変速段を切り換えさせる(シフトダウンさせる)変速段切換指令を生成する。

0105

ここで、自動変速機14が、例えば、前進7速後退1速の変速段を有しているとする。この場合に、切換段数マップは、例えば、現在の変速段2速以下に対して切換段数「0」(増加補正なし)が、現在の変速段3速に対して、車群密度の高さに関係なく切換段数「1」が設定されたマップデータとなる。加えて、切換段数マップは、現在の変速段4速以上に対して、前方車群密度が予め設定した閾値未満であれば切換段数「2」が、閾値を超えていれば切換段数「1」が設定されたマップデータとなる。
また、本実施形態では、図4のステップS126において、上記ステップS108、又は上記ステップS122、S124で算出された各加減速制御量を加減速制御装置6に出力し、上記ステップS108で生成された変速段切換指令をATコントローラ15に出力する。

0106

(動作)
隊列走行制御がOFFになると、自車前方車両状態検出部5Nにおいて、前方車群密度が検出され、検出された前方車群密度が渋滞通過状態判定部5Pに入力される。ここで、現在は渋滞中であり、前方車群密度は密度閾値を超えている状態になっているとする。この場合、渋滞通過フラグはOFF状態となり、駆動力補正フラグもOFF状態となる。
その後、渋滞通過状態判定部5Pは、ナビゲーション装置8から得られる渋滞情報から自車が渋滞走行状態ではないと判定すると、引き続き、前方車群密度が密度閾値未満となっているか否かを判定する。ここでは、前方車群密度が密度閾値未満になっていると判定したとする。

0107

この場合、渋滞通過状態判定部5Pは、渋滞通過フラグをONに設定すると共に、渋滞検出フラグをOFFに設定する。
駆動力補正判断部5Qは、渋滞通過フラグがON状態であると判定すると、次に、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、運転者のアクセル操作を検出したか否かを判定する。ここでは、運転者のアクセル操作を検出したと判定したとする。駆動力補正判断部5Qは、現在、駆動力補正フラグはOFF状態となっているのでONに設定する。さらに、駆動力補正判断部5Qは、駆動力補正フラグがON状態の経過時間Tpの測定を開始する。
加減速指令値演算部5Rは、アクセル操作検出センサ4Aから得られるアクセル操作情報に基づき、運転者のアクセル操作を検出したと判定すると、目標スロットル開度のマップデータから、取得したアクセル操作量およびアクセル操作速度に対応する目標スロットル開度を取得する。

0108

引き続き、加減速指令値演算部5Rは、駆動力補正フラグがON状態となっているので、自車前方車両状態検出部5Nから得られる前方車群密度と、ATコントローラ15から得られる自動変速機14の現在の変速段とに基づき、切換段数マップから前方車群密度の大きさ及び現在の変速段に対応する切換段数を取得する。そして、現在の変速段を、取得した切換段数だけシフトダウンさせる変速段切換指令を生成する。加減速指令値演算部5Rは、算出した目標スロットル開度を加減速制御装置6に出力し、生成した変速段切換指令をATコントローラ15に出力する。これにより、加減速制御装置6が、目標スロットル開度に基づき加速制御(エンジン回転数制御)を行う一方で、自動変速機14の変速段が変速比の高い段数切り換わる。そのため、切り換えなかった場合と比較して、エンジンの回転数は同じでも変速比が大きい方がトルクが大きくなるので、変速比の増分だけ大きい加速力で自車が加速する。
ここで、自車前方車両状態検出部5Nは車群密度検出部を構成する。渋滞通過状態判定部5Pは渋滞通過状態判定部を構成する。アクセル操作検出センサ4Aは駆動力指示操作子状態検出部を構成する。駆動力補正判断部5Qおよび加減速指令値演算部5Rは駆動力補正部を構成する。

0109

(本実施形態の効果)
本実施形態は、上記第1実施形態と同様な効果に加えて以下の効果を奏する。
(1)駆動力補正判断部5Qおよび加減速指令値演算部5Rは、自車が渋滞通過状態であると判定後に、駆動力指示操作子(アクセルペダル)の操作を検出したと判定すると、自車の備える自動変速機14の現在の変速段を変速比が高くなる変速段へと切り替える。
この構成によれば、自動変速機の変速段を増加補正前の変速段から変速比の大きくなる変速段に切り換えることで駆動力を増加補正することが可能となる。

0110

(変形例)
(1)上記第3実施形態では、前方車群密度に基づき、渋滞通過状態の判定と変速段切換指令の生成とを行う構成としたが、この構成に限らない。上記第2実施形態のように、第1車間距離及び第2車間距離に基づき渋滞通過状態の判定を行い、第2車間距離の距離変動に基づき変速段切換指令の生成を行う構成としてもよい。
この場合、切換段数マップは、第2車間距離の距離変動の大きさと現在の変速段数とに対して予め設定された切換段数のマップデータとなる。具体的に、切換段数マップは、例えば、現在の変速段2速以下に対して切換段数「0」(増加補正なし)が、現在の変速段3速に対して、距離変動の大きさに関係なく切換段数「1」が設定されたマップデータとなる。加えて、切換段数マップは、現在の変速段4速以上に対して、距離変動が予め設定した閾値以上であれば切換段数「2」が、閾値より小さければ切換段数「1」が設定されたマップデータとなる。

0111

(2)上記第3実施形態及び上記変形例(1)では、車群密度の高さ又は第2車間距離の距離変動の大きさと、現在の変速段とに応じて、予め設定された切換段数だけ、現在の変速段を変速比の高くなる変速段へと切り換える構成としたが、この構成に限らない。例えば、車群密度の高さ又は第2車間距離の距離変動の大きさに関係なく、切換段数を「1」に固定する構成としてもよい。

0112

(3)上記各実施形態では、アクセル操作が継続して行われている間(駆動力補正フラグがON状態となっている間)は、経過時間Tpが時間閾値Ts以上となるまで、駆動力の増加補正を行い、超えたあとは増加補正を行わない構成としたが、この構成に限らない。
例えば、自車の車速又は走行距離が予め設定した車速閾値又は距離閾値以上となるまで駆動力の増加補正を行い、車速閾値又は距離閾値以上となった後は増加補正を行わない構成など他の構成としてもよい。

0113

ここで、上記実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横縮尺は実際のものとは異なる模式図である。また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、均等物等は本発明に含まれるものである。

0114

1制御作動用スイッチ
2車輪速センサ
3外界認識装置
4運転操作子作動状態検出センサ
4Aアクセル操作検出センサ
4Bブレーキ操作検出センサ
5走行制御コントローラ
5A制御状態設定部
5B先行車検出状態判定部
5C目標車間距離算出部
5D目標応答特性算出部
5E目標車速算出部
5F目標加減速度算出部
5G車速指令値算出部
5H 自車速演算
5J車速サーボ演算部
5Kトルク配分演算部
5Lエンジントルク演算部
5Mブレーキ液圧演算部
5N自車前方車両状態検出部
5P渋滞通過状態判定部
5Q駆動力補正判断部
5R加減速指令値演算部
6加減速制御装置
6Aブレーキコントローラ
6Bエンジンコントローラ
7通信装置
8ナビゲーション装置
10ブレーキ装置
12エンジン
13車輪
14自動変速機
15 ATコントローラ

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