专利名称：车辆用行驶控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制车辆行驶的装置。
背景技术：
已知现在具有如下技术，即，在基于弯道的道路曲率和本车辆的行驶状态而进行减速控制的装置中，在驾驶员停止加速操作的情况下，使减速控制工作从而减速程度变大(参考专利文献1)。
专利文献1特开2005-135178号公报发明内容但是在现有的技术中，由于与驾驶员进行加速操作的程度或时机无关，减速程度一律变大，所以出现如下可能性，即，没有进行反映驾驶员加速操作的意图的减速控制。
本发明所涉及的车辆用行驶控制装置的特征在于，基于车辆前方的弯道半径，计算出车辆行驶在弯道时的目标车速，同时检测驾驶员的加速器操作，然后基于在加速器操作结束时与弯道相对的车辆位置，校正目标车速。
发明的效果通过本发明所涉及的车辆用行驶控制装置，由于在减速控制的动作中，如果检测出驾驶员的加速器操作，则基于在加速器操作结束时与弯道相对的车辆位置，校正目标车速，所以能够恰当地进行反映驾驶员加速器操作的意图的车速控制。
图1是表示实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置的结构的图。
图2是表示由实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置进行的控制内容的流程图。
图3是表示从地图数据库中读取出的道路数据的一个例子的图。
图4是表示经由节点Nk-1，Nk，Nk+13点的圆的半径的图。
图5是表示与车辆当前所在地相距的距离和最高通过车速之间的关系的图。
图6是表示校正目标减速度的处理内容的流程图。
图7是分别表示进入弯道时的默认目标车速，以及距弯道入口大于或等于规定距离之前的地点驾驶员操作了加速器的情况下的目标车速的图。
图8是分别表示进入弯道时的默认目标车速，以及在与弯道入口相距规定距离之内的地点驾驶员操作了加速器的情况下的目标车速的图。
图9是分别表示进入弯道时的默认目标车速，以及从弯道入口至弯道半径最小的地点之间，以及从弯道半径最小的地点至弯道出口之间，驾驶员操作了加速器的情况下的目标车速的图。
图10是在减速控制进行工作的状态下，在与弯道出口相距规定距离之内的地点、即在弯道出口附近，驾驶员踩下加速器踏板时的车速变化。
图11是表示计算车速指令值的处理内容的流程图。
图12是表示在实施方式2所涉及的车辆用行驶控制装置中，校正目标减速度的处理内容的流程图。
图13是表示实施方式3所涉及的车辆用行驶控制装置的结构的图。
图14是表示通过计算得到的横向加速度αYK和通过横向加速度传感器检测出的横向加速度αSNS之间关系的一个例子的图。
具体实施例方式
实施方式1
图1是表示实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置的结构的图。实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置具有车速传感器1、加速器开度传感器2、导航装置3、发动机控制器4、制动致动器5、扬声器6、车辆控制器10。
车速传感器1检测车辆的速度。加速器开度传感器2检测与加速器踏板操作量对应的加速器开度。发动机控制器4基于来自车辆控制器10的指示，通过控制未图示的节流阀的节流阀开度，控制发动机的输出。制动致动器5基于来自车辆控制器10的指示，控制制动器。扬声器6基于来自车辆控制器10的指示，发出警报。
导航装置3至少具有GPS单元11及地图数据库12，进行到达目的地的推荐路线的计算，或显示车辆当前所在地周边的地图等导航装置的通常处理。GPS单元11接收由未图示的GPS卫星发送的GPS信号，检测本车辆的当前位置。地图数据库12中存储多个比例尺的地图数据。
车辆控制器10基于道路曲率，计算出车辆行驶在弯道时的目标车速，同时向制动致动器5发出减速指示，使通过车速传感器1检测出的车速小于或等于目标车速。另外，在减速控制工作期间，如果检测到驾驶员的加速器踏板操作，则基于进行加速器踏板操作时的车辆位置，以及加速器踏板操作量，校正目标车速。关于目标车速的校正方法在下面记述。
图2表示由实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置进行的控制内容的流程图。车辆起动后，车辆控制器10开始步骤S10的处理。在步骤S10中，计算出在本车辆行驶路线上，存在于本车辆位置前方的弯道的弯道半径。弯道半径的计算方法在下面说明。
首先，车辆控制器10将通过GPS单元11检测出的车辆位置作为基准，从地图数据库12中读取本车辆位置前方的规定范围内的道路数据。图3是表示从地图数据库12中读取的道路数据的一个例子的图。从地图数据库12中读取的道路数据中包括该道路数据中包含的各节点的纬度·经度、道路种类、道路宽度以及限制速度等数据。
然后确定本车辆将要行驶的推定路线。例如，用户在导航装置3上设定目的地，计算出了到达目的地的推荐路线的情况下，将计算出的推荐路线作为推定路线。在用户没有设定目的地的情况下，基于道路种类或道路宽度等数据，推定车辆前进路线的优先顺序，将其中优先顺序最高的路线作为推定路线进行设定。另外，在该推定路线中，在本车辆位置前方包含n个(n为整数)节点。
将推定路线上的各节点Nk(k＝1、2、…、n)作为对象计算出弯道半径。例如基于节点Nk和其相邻两侧的节点Nk-1及Nk+1的位置坐标计算出在节点Nk的位置上的弯道半径。图4是表示通过节点Nk-1-，Nk，Nk+13点的圆的半径Rk的图。如果分别设置节点Nk-1、Nk、Nk+1的位置坐标为(Xk-1、Yk-1)、(Xk、Yk)、(Xk+1、Yk+1)，则通过下述方程式(1)计算出半径Rk。
Rk＝(Xr2+Yr2) (1)其中，Xr＝(CaYb-CbYa)/(XaYb-XbYa)(2)Yr＝(CbXa-CaXb)/(XaYb-XbYa)(3)Ca＝(Xa2-Ya2)/2 (4)Cb＝(Xb2-Yb2)/2 (5)Xa＝Xk-1-Xk(6)Ya＝Yk-1-Yk(7)Xb＝Xk+1-Xk(8)Yb＝Yk+1-Yk(9)在将各节点Nk(k＝1、2、…、n)作为对象计算出弯道半径Rk后，与从本车辆位置至各节点Nk的距离Lk的数据同时以(N1、L1、R1)、(N2、L2、R2)、…、(Nn、Ln、Rn)的形式存储在存储器(未图示)中。
步骤S10之后的步骤S20中，确定弯道的形状。这里分别求出作为弯道入口的节点、作为出口的节点、及弯道半径最小时的节点。作为弯道入口的节点是，在以k值从小至大的顺序对步骤S10中求出的弯道半径Rk和规定值Rin进行比较时，Rk小于规定值Rin时的节点。例如，如果弯道半径R1、R2是大于规定值Rin的值，弯道半径R3是小于规定值Rin的值，那么节点N3就成为弯道入口的节点。另外，作为弯道出口的节点是，在将作为弯道入口的节点之后的节点作为对象，以k值从小至大的顺序对弯道半径Rk和规定值Rout进行比较时，Rk大于规定值Rout时的节点。
步骤S20之后的步骤S30中，计算出最高通过车速Vck，其使本车辆以小于或等于预先设定的横向加速度αy(例如αy＝3.0m/s2)行驶于本车辆前方的弯道。通过下述方程式(10)求出在节点Nk上的最高通过车速Vck。
Vck＝(αy·Rk) (10)其中，Rk是在节点Nk的位置上的弯道半径。
图5是表示与车辆当前所在地相距的距离和最高通过车速Vck之间的关系的图。在弯道半径最小的地点，最高通过车速Vck成为最小值。另外，在下述内容中，从本车辆位置至弯道入口的节点之间的距离设为Lcin，从本车辆位置至弯道半径最小的节点之间的距离设为Lcmin，从本车辆位置至弯道出口的节点之间的距离设为Lcout。
步骤S30之后的步骤S40中，基于在步骤S30中计算出的最高通过车速Vck，及存储在未图示的存储器中的从本车辆位置至节点Nk的距离Lk，计算出车辆的当前所在地的限制车速Vcck。限制车速Vcck是从本车辆位置以规定的减速度αx(例如αx＝1.0m/s2)进行减速时，使节点Nk的车速成为最高通过车速Vck的车速，限制车速Vcck通过下述方程式(11)求出。
Vcck＝(Vck2+2·αx·Lk) (11)步骤S40之后的步骤S50中计算目标车速模式。首先，以推定路线上的各节点作为对象，确定通过步骤S40计算出的限制车速Vcck为最小值的节点。这里，确定的节点设为Nk*，节点Nk*的最高通过车速设为Vck*，从本车辆位置至节点Nk*之间的距离设为Lk*。
从本车辆位置至节点Nk*之间的目标减速度设为规定值αx，在到达节点Nk*之前的与本车辆位置距离为L的位置上的目标车速由下述方程式(12)求出。
Vok*＝[2·αx·(L0*-L)] (12)
其中，L0*是由下述方程式(13)表示的值。
L0*＝(Vck*2+2·αx·Lk*)/(2·αx)(13)另外，在节点Nk*之后的位置上的目标车速通过下述方程式(14)求出。方程式(14)求出的是在节点Nk和节点Nk+1之间，与本车辆位置距离为L的位置上的目标车速。另外，方程式(16)中表示的αkk+1是节点Nk和节点Nk+1之间的目标减速度。
Vkk+1＝[2·αkk+1·(L0-L)] (14)其中，L0＝(Lk+1·Vck2-Lk·Vck+12)/(Vck2-Vck+12)(15)αkk+1＝0.5·(Vck2-Vck+12)/(Lk+1-Lk)(16)基于上述方程式(12)至(16)而计算出的目标车速及目标减速度的数据，和距离L的数据同时存储在存储器(未图示)中。例如，和与本车辆位置的距离L同时以(L、VCMD_D(L)、αD(L))的形式存储在存储器中。与距离L对应的目标车速VCMD_D(L)及目标减速度αD(L)，作为在进行减速控制时，驾驶员没有进行加速器踏板操作的情况下的默认值。计算出目标车速及目标减速度后，跳转到步骤S60。
另外，控制器10在由车速传感器1检测出的车速大于目标车速的情况下，将控制开始标志FBSTT设置为1。
步骤S60中，基于驾驶员的加速器踏板操作，进行校正目标减速度的处理。使用图6所示的流程图说明该处理的详细内容。图6所示的流程图的步骤S200中，判断控制开始标志FBSTT是否设置为1。如果判断控制开始标志FBST设置为0，则在步骤S200待机，如果判断控制开始标志FBST设置为1，则跳转到步骤S210。
步骤S210中，判断由加速器开度传感器2检测出的加速器开度θA是否为0。如果判断加速器开度θA不为0，则跳转到步骤S220，将标志Faclon设置为1后，跳转到步骤S240。另一方面，如果判断加速器开度θA为0，则跳转到步骤S230，将标志Faclon设置为0后，跳转到步骤S240。
步骤S240中，基于下述方程式(17)求出加速器开度θA的时间积分值θINT。其中在方程式(17)中，θINTk1是加速器开度θA的时间积分值θINT的一个采样周期之前的值，Δ是采样时间。
θINT＝θINTk1+Δ·θA(17)步骤S240之后的步骤S250中，判断驾驶员是否从没有踩下加速器踏板(未图示)的状态踩下加速器踏板。该判定基于由加速器开度传感器2检测出的加速器开度θA进行。如果判断驾驶员从没有踩下加速器踏板的状态踩下加速器踏板，则跳转到图2所示的流程图的步骤S70。另一方面，如果步骤S250的判断为否定，则跳转到步骤S260。
步骤S260中，判断驾驶员是否从踩下加速器踏板的状态转移至松开加速器踏板的状态。该判定也基于由加速器开度传感器2检测出的加速器开度θA进行。如果判断驾驶员从踩下加速器踏板的状态中转移至松开加速器踏板的状态，则跳转到步骤270，在其他的情况下，跳转到图2所示的流程图的步骤S70。
步骤S270中，将步骤S240中计算出的加速器开度的时间积分值θINT代入到用于后述处理的θovr的值中，同时将通过车速传感器1检测出的车速Vsp代入到目标车速的过去值VCMDK1后，跳转到步骤S280。如果将加速器开度的时间积分值θINT代入θovr，则将θINT重置为0。
步骤S280中，基于驾驶员操作加速器踏板的地点及松开的地点和加速器踏板的踩下程度，校正目标加减速度。这里，θovr的值越大，则判断加速器踏板的踩下程度越大，θovr的值越小，则判断加速器踏板的踩下程度越小。校正目标加减速度，使加速器踏板的踩下程度越大，由驾驶员进行加速器踏板操作后的目标车速的减速程度就越弱，另外加速程度变强、越接近弯道出口，则加速程度越大。目标加减速度的校正方法，在下面详细说明。
(a)在距弯道入口大于或等于规定距离之前的地点进行加速器操作的情况图7是分别表示进入弯道时的默认目标车速，以及在距弯道入口大于或等于规定距离之前的地点处驾驶员操作了加速器踏板的情况下的目标车速的图。在图7中，实线是驾驶员没有踩下加速器踏板的情况下的默认目标车速。要进入弯道时，减速控制进行工作，如果减速控制工作后，在距弯道入口大于或等于规定距离之前的地点驾驶员操作了加速器踏板，则可以推测驾驶员认为减速开始时机过早，但由于到达弯道入口的距离较长，所以无法预计进入弯道时的目标车速。
这种情况下，加速器踏板的踩下程度越大目标减速度越小，加速器踏板的踩下程度越小目标减速度越大。这里说明如果θovr的值大于或等于规定值，则加速器踏板的踩下程度变大，如果θovr的值小于规定值，则加速器踏板的踩下程度变小的情况。图7所示的虚线Y1是在加速器踏板的踩下程度较小的情况下的目标车速的变化，点划线Y2是在加速器踏板的踩下程度较大的情况下的目标车速的变化。
在加速器踏板的踩下程度较小的情况下，目标减速度αovr由下述方程式(18)表示。
αovr＝(Vsp2-VCIN2)/(2·LCIN)(18)其中Vsp是当前车速，VCIN是弯道入口的默认目标车速，LCIN是与弯道入口相距的距离。
加速器踏板的踩下程度较大的情况下，通过默认的目标减速度进行减速控制，直至车速与默认的目标车速一致(参考图7的Y2)。即，如果默认目标减速度设为αD(L)，则在加速器踏板的踩下程度较大的情况下，目标减速度αovr由下述方程式(19)表示。
αovr＝αD(L) (19)(b)在与弯道入口相距规定距离之内进行加速器操作的情况图8是分别表示进入弯道时的默认目标车速，以及在与弯道入口相距规定距离之内的地点驾驶员操作了加速器踏板的情况下的目标车速的图。在图8中，实线是驾驶员没有踩下加速器踏板的情况下的默认目标车速。如果减速控制工作后，在与弯道入口相距规定距离之内的地点驾驶员操作了加速器踏板，则可以推测驾驶员认为弯道进入速度较慢，但无法预计在弯道的最小半径地点处的目标速度。
这种情况下，加速器踏板的踩下程度越大目标减速度越小，加速器踏板的踩下程度越小目标减速度越大。图8所示的虚线Y3是在加速器踏板的踩下程度较小的情况下的目标车速的变化，点划线Y4是在加速器踏板的踩下程度较大的情况下的目标车速的变化。
在加速器踏板的踩下程度较小的情况下，松开加速器踏板后，通过默认的目标减速度进行减速控制，直至车速与默认的目标车速一致。即，如果默认目标减速度设为αD(L)，则在加速器踏板的踩下程度较小的情况下，目标减速度αovr由下述方程式(20)表示。
αovr＝αD(L) (20)在加速器踏板的踩下程度较大的情况下，通过使车速在弯道半径最小的地点成为默认目标车速的减速度，使减速控制进行工作。这种情况下的目标减速度αovr通过下述方程式(21)求出。
αovr＝(Vsp2-VCMIN2)/(2·LCMIN) (21)其中Vsp是当前车速，VCMIN是在弯道半径最小的地点的默认目标车速，LCMIN是与弯道半径最小的地点之间的距离。
(c)在从弯道入口至弯道半径最小的地点之间进行加速器操作的情况图9是分别表示进入弯道时的默认目标车速，以及从弯道入口至弯道半径最小的地点之间，驾驶员操作了加速器踏板的情况下的目标车速的图。图9中，实线是驾驶员没有踩下加速器踏板的情况下的默认目标车速。如果减速控制工作后，在从弯道入口至弯道半径最小的地点之间驾驶员操作了加速器踏板，则可以推测驾驶员认为弯道通过速度较慢。
这种情况也是加速器踏板的踩下程度越大目标减速度越小，加速器踏板的踩下程度越小目标减速度越大。图9所示的虚线Y5是在加速器踏板的踩下程度较小的情况下的目标车速的变化，点划线Y6是在加速器踏板的踩下程度较大的情况下的目标车速的变化。
在加速器踏板的踩下程度较小的情况下，通过使车速在弯道半径最小的地点成为默认目标车速的减速度，使减速控制进行工作。这种情况下的目标减速度αovr通过下述方程式(22)求出。
αovr＝(Vsp2-VCMIN2)/(2·LCMIN) (22)
在加速器踏板的踩下程度较大的情况下，松开加速器踏板后，通过默认的目标减速度进行减速控制，直至到达弯道半径最小的地点。从松开加速器踏板至到达弯道半径最小的地点为止的目标减速度αovr通过下述方程式(23)求出。
αovr＝αD(L) (23)另外，在弯道半径最小的地点之后，使车速保持固定车速直至与默认目标车速一致。因此，在直至与默认目标车速一致的区间中的目标减速度αovr通过下述方程式(24)表示。
αovr＝0(24)(d)在从弯道半径最小的地点至弯道出口之间进行加速器操作的情况图9中表示了在减速控制正在工作的状态下，从弯道半径最小的地点至弯道出口之间，驾驶员踩下加速器踏板时的车速变化。这种情况下，能够推测出驾驶员认为弯道通过速度较慢。这里也基于加速器踏板的踩下程度决定目标加减速度。
在加速器踏板的踩下程度较小的情况下，松开加速器踏板后，车速保持固定车速直至与默认目标车速一致。因此，在直至与默认目标车速一致的区间中的目标减速度αovr通过下述方程式(25)表示。图9所示的虚线Y7是在加速器踏板的踩下程度较小的情况下的目标车速的变化。
αovr＝0 (25)在加速器踏板的踩下程度较大的情况下，松开加速器踏板后，通过默认的目标减速度进行减速控制。这种情况下的目标减速度αovr通过下述方程式(26)表示。图9所示的点划线Y8是在加速器踏板的踩下程度较大的情况下的目标车速的变化。
αovr＝αD(L) (26)(e)在弯道出口附近进行加速器操作的情况图10是分别表示进入弯道时的默认目标车速，以及在减速控制进行工作的状态下，在与弯道出口相距规定距离之内的地点，即在弯道出口附近，驾驶员踩下加速器踏板的情况下的目标车速的图。如果在减速控制进行工作的状态下，在弯道出口附近驾驶员踩下加速器踏板，则可以推测驾驶员认为离开弯道速度较慢。这里也基于加速器踏板的踩下程度决定目标加减速度。
在加速器踏板的踩下程度较小的情况下，通过默认的目标加速度来使车辆加速，直至车速与默认目标车速一致。这种情况下的目标加速度αovr通过下述方程式(27)表示。
αovr＝αD(L) (27)在加速器踏板的踩下程度较大的情况下，通过弯道出口的目标加速度αD(LCOUT)使车辆加速。这种情况下的加速度αovr通过下述方程式(28)表示。
αovr＝αD(LCOUT) (28)在图6所示的流程图的步骤S280中，通过上述方法，基于驾驶员操作加速器踏板的地点以及松开地点和加速器踏板的踩下程度，校正目标加减速度后，跳转到图2所示的流程图的步骤S70。
在步骤S70中，计算车速指令值。使用图11所示的流程图说明车速指令值的计算处理。步骤S300中，判断目标车速VCMD的前次值VCMDK1是否大于在步骤S50中计算出的目标车速默认值VCMD_D。在第一次进行步骤S300的处理的情况下，将在步骤S270中设定的目标车速的前次值VCMDK1，即，紧接加速器操作后的车速Vsp和目标车速默认值VCMD_D进行比较。如果判断目标车速的前次值VCMDK1大于目标车速默认值VCMD_D，则跳转到步骤S310。
步骤S310中，通过下述方程式(29)计算目标车速VCMD。
VCMD＝VCMDK1+Δ·αovr(29)其中，Δ是计算周期，αovr是在步骤S280中校正后的加减速度。计算出目标车速VCMD后，跳转到步骤S330。
另一方面，在步骤S300中，如果判断目标车速的前次值VCMDK1小于或等于目标车速默认值VCMD_D，则跳转到步骤S320。在步骤S320中，通过下述方程式(30)计算目标车速VCMD。计算出目标车速VCMD后，跳转到步骤S330。
VCMD＝VCMD_D(30)
在步骤S330中，将在步骤S310或步骤S320中计算出的目标车速VCMD代入到目标车速的前次值VCMDK1中，然后跳转到图2所示的流程图中的步骤S80。
在步骤S80中，计算与步骤S70中计算出的目标车速VCMD对应的驱动力指令值FWCMD。这里，可以无视驱动力控制系统的传递延迟。车速控制系统的控制对象如下述方程式所示，输入为驱动扭矩指令值TWCMD，输出为车速Vsp，干扰为空气阻力与滚动阻力之和FD及爬坡阻力FG。
Vsp(s)＝GP(s)·[TWCMD(s)/RW+FG(s)+FD(s)] (31)GP(s)＝1/(M·s) (32)其中，RW是轮胎半径，s是拉普拉斯运算符，M是车重。
在上式(31)中，空气阻力与滚动阻力之和FD基于下述方程式(33)预先进行计算，通过与驱动力指令值相加，从而去除空气阻力与滚动阻力的影响。
FD＝μA·SV·Vsp2+μR·M·g (33)其中，μA是空气阻力系数，SV是车辆的正面投影面积，μR是滚动阻力系数，g是重力加速度。
爬坡阻力FG使用基于下述方程式(34)计算出的爬坡阻力的推定值FGH。
FGH(s)＝GVP(s)·Vsp(s)-GVH(s)·FWCMD(s) (34)其中，GVH(s)＝BVH(s)/AVH(s) (35)BVH(s)＝ωVH(36)AVH(s)＝s+ωVH(37)GVP(s)＝GVH(s)/GP(s) (38)相对于下述的驱动力指令值信号FWCMD0，通过如下述方程式(39)所示计算驱动力指令值FWCMD，从而去除爬坡阻力等对从驱动力指令值信号FWCMD0到车速Vsp的传递特性的影响。
FWCMD＝FWCMD0-FGH (39)驱动轴扭矩指令值TWCMD通过下述方程式(40)表示。
TWCMD＝RW·(FWCMD+FD) (40)如果假定通过上述的行驶阻力补偿，去除了对从驱动力指令值信号FWCMD0到车速Vsp的传递特性的干扰，则驱动力指令值信号FWCMD0到车速Vsp的传递特性通过下述方程式(41)表示。
Vsp(s)＝GP(s)·FWCMD0(s)(41)对于上述系统，通过将驱动力指令值信号FWCMD0设为由下述方程式(42)所表示的值，从车速指令值VCMD至实际车速Vsp的响应GV(s)通过下述方程式(43)表示。其中KSP是速度增益。
FWCMD0＝KSP·(VCMD-Vsp) (42)GV(s)＝BV(s)/AV(s) (43)其中，BV(s)＝KSP/M (44)AV(s)＝s+(KSP/M) (45)通过方程式(43)～(45)，可知响应GV(s)是稳态增益为1的一次延迟系统，车速Vsp相对于车速指令值VCMD没有稳态偏差地进行追踪。
在图2所示的流程图的步骤S80之后的步骤S90中，计算用于实现驱动轴扭矩指令值TWCMD的发动机扭矩指令及制动液压指令值。但是，在驾驶员进行加速器操作的情况下，制动液压指令值设为0，驾驶员的加速器踏板操作优先于发动机扭矩指令值。
如果变矩器的扭矩增幅率设为RT，变速齿轮比设为RAT，差动齿轮比设为RDEF，发动机惯性设为JE，发动机转速设为NE，则驱动轴扭矩TW、发动机扭矩TE及制动扭矩TBR的关系通过下述方程式(46)表示。
TW＝KGEAR·[TE-JE·(dNE/dt)]-TBR (46)KGEAR＝RT·RAT·RDEF (47)这里，通过前方车辆追踪控制等，将加速度限制在规定值内，由于在发动机转速的变化率较小的情况下，认为发动机惯性的影响较小，所以将其设为0，则方程式(46)表示为下列方程式(48)。
TW＝KGEAR·TE-TBR(48)
通过上述方程式(48)，与驱动轴扭矩指令值TWCMD相对的发动机扭矩指令值TER通过下述方程式(49)求出。
TER＝TWCMD/KGEAR (49)判断通过上述方程式(49)计算出的发动机扭矩指令值TER是否大于或等于发动机制动扭矩TE_IDLE。发动机制动扭矩TE_IDLE由于大致基于发动机转速而确定，所以可以预先准备确定发动机转速和发动机制动扭矩TE_IDLE之间的关系的表格对应图，然后基于发动机转速求出发动机制动扭矩TE_IDLE。
在发动机扭矩指令值TER大于或等于发动机制动扭矩TE_IDLE的情况下，可以不使用制动器，而是仅通过发动机扭矩来实现与驱动轴扭矩指令值一致的扭矩。另一方面，发动机扭矩指令值TER小于发动机制动扭矩TE_IDLE的情况下，考虑由发动机制动扭矩产生的控制扭矩，计算用于使驱动轴扭矩与指令值一致的制动器操作量。
由此，发动机扭矩指令值TER和制动扭矩指令值TBR之间的分配控制规则如下所示。
(i)TER≥TE_IDLETBR＝0(制动液压指令值PBR＝0) (50)TER＝TWCMD/KGEAR (51)(ii)TER＜TE_IDLE将节流阀开度设为0，另外将节流阀在怠速位置时的发动机扭矩设为TE_IDLE后，可以通过下列方程式(52)表示驱动轴扭矩。
TW＝KGEAR·TE_IDLE-TBR (52)由此，相对于驱动轴扭矩指令值TWCMD，产生下列方程式的制动扭矩即可。
TBR＝KGEAR·TE_IDLE-TWCMD(53)如果制动液压缸面积设为Ab，转子有效半径设为Rb，衬片摩擦系数设为μb，则相对于制动扭矩指令值TBR，作为制动器操作量的制动液压指令值PBR通过下述方程式(54)表示。
PBR＝TBR/KBRK(54)KBRK＝8·Ab·Rb·μb(55)
车辆控制器10将计算出的发动机扭矩指令值TER输出到发动机控制器4中，同时将计算出的制动液压指令值PBR输出到制动致动器5中。发动机控制器4控制发动机，使发动机扭矩与发动机扭矩指令值TER相同。另外，制动致动器5基于制动液压指令值PBR，进行制动控制。
根据实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置，基于道路曲率计算出车辆行驶在弯道时的目标车速，并且基于计算出的目标车速，使车辆加减速，在这样的装置中，如果在减速控制工作期间检测出驾驶员进行的加速器踏板操作，则基于进行加速器踏板操作时的车辆位置以及加速器踏板操作量，校正目标车速，所以能够进行反映驾驶员的加速操作意图的加减速控制。
特别是根据实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置，由于校正目标车速，使加速器踏板操作量越大，减速程度越小，而加速程度越大，所以能够进行反映驾驶员加速操作意图的加减速控制。
根据实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置，由于校正加速器踏板操作后的目标车速，使车辆位置距离弯道出口越近，减速控制时的减速程度越小，而加速控制时的加速程度越大，所以能够与进行加速器踏板操作的位置对应而进行恰当的加减速控制。
特别是根据实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置，由于首先判断进行加速器踏板操作时的车辆位置是弯道入口之前的区间、弯道入口和弯道半径最小地点之间的区间及弯道半径最小地点和弯道出口之间的区间之中的哪一个区间后，再决定目标车速的校正方法，所以能够与进行加速器踏板操作的位置对应而进行恰当的加减速控制。
实施方式2实施方式2所涉及的车辆用行驶控制装置与实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置的不同点在于，在图2所示的流程图的处理中步骤S60进行的处理内容。实施方式2所涉及的车辆用行驶控制装置在减速控制进行工作期间，基于驾驶员踩下加速器踏板然后使加速器踏板复原(松开)时的加速器复原速度，校正减速控制时的目标减速度。即，加速器踏板的复原速度越快，目标减速度越大。
下面使用图12所示的流程图说明目标减速度的校正方法。在图12所示的流程图的处理中，对与图6所示的流程图的处理进行相同处理的步骤赋予相同的标号。即，从步骤S200至步骤S280的处理相同。
在步骤S280之后的步骤S400中，基于驾驶员的加速器复原速度，校正减速控制时的目标减速度。加速器踏板的复原速度dθ由下述方程式(56)求出。
dθ＝[θ(k)-θ(k-1)]/Δ (56)其中，Δ是运算周期，θ(k)是加速器开度的当前值，θ(k-1)是加速器开度的前次值。
如果通过方程式(56)计算出的加速器踏板的复原速度dθ大于或等于规定值dθ1，则判断为驾驶员进行了高紧急性的操作，将规定的减速度αEMG代入目标减速度αOVR。规定减速度αEMG是至少小于在步骤S280中校正的目标减速度αOVR(减速度较大)的值，设定为可以迅速降低目标车速的值。即，虽然在步骤S280中进行校正目标加减速度αOVR的处理，但是在加速器踏板的复原速度dθ大于或等于规定值dθ1的情况下，不使用校正后的目标减速度αOVR的值而使用规定减速度αEMG的值。
另一方面，如果加速器踏板的复原速度dθ小于规定值dθ1，则作为目标减速度αOVR使用在步骤S280中校正的目标减速度αOVR的值。
根据实施方式2所涉及的车辆用行驶控制装置，在加速器踏板的复原速度大于或等于规定速度的情况下，至少不向减速度变小的方向校正目标减速度，所以例如在驾驶员感到紧急性后急忙放开加速器踏板的状况等，能够防止与驾驶员的意图相反地使车辆的减速度变小。
实施方式3
实施方式3所涉及的车辆用行驶控制装置与实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置的不同点在于，在图2所示的流程图的处理中步骤S30进行的处理内容。实施方式3所涉及的车辆用行驶控制装置，基于导航装置3的车辆位置检测精度，校正目标车速。
图13是表示实施方式3所涉及的车辆用行驶控制装置的结构的图。实施方式3所涉及车辆用行驶控制装置的结构是，实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置的结构加上横向加速度传感器7。横向加速度传感器7检测车辆的横向加速度αSNS。
针对目标车速的校正方法说明。首先在车辆前方的各节点的位置，基于各节点的弯道半径及车速计算出横向加速度αYK，同时通过横向加速度传感器7检测横向加速度αSNS。如果节点Nk的弯道半径设为Rk，通过节点Nk时的车速设为Vsp，则在节点Nk的位置上的横向加速度αYK通过下述方程式(57)表示。
αYK＝Vsp2/Rk(57)图14是基于方程式(57)进行计算后得到的横向加速度αYK和通过横向加速度传感器7检测后得到的横向加速度αSNS之间关系的一个例子的图。在图14中，实线表示通过运算得到的横向加速度αYK，虚线表示通过横向加速度传感器7检测出的横向加速度αSNS。
下面，求出按各节点位置求出的横向加速度αYK及αSNS的差的绝对值|αSNS-αYK|后，计算出在从弯道入口至出口的区间Lio中的总和αESGM，通过将计算出的总和αESGM除以弯道的区间距离Lio，求出单位距离的误差αEPM。如果求出的单位距离的误差αEPM小于或等于规定值，则判断导航装置3的位置检测精度大于或等于规定精度(位置检测精度高)，如果单位距离的误差αEPM大于规定值，则判断导航装置3的位置检测精度未达到规定精度(位置检测精度低)。
在判断导航装置3的位置检测精度高的情况下，检测在弯路中的加速器踏板踩下程度，在检测出的加速器踏板踩下程度大于规定的踩下程度的情况下，使在计算节点的最高通过车速Vck(图2所示的流程图的步骤S30)时使用的规定横向加速度αy的值变大。横向加速度αy的值变大后的处理和实施方式1所涉及的车辆用行驶控制装置相同。即，基于方程式(10)，计算出各节点的最高通过车速Vck-。由此各节点的最高通过车速Vck变大。
根据实施方式3所涉及的车辆用行驶控制装置，如果判断车辆位置的检测精度大于或等于规定精度，则计算下次的目标车速时，与加速器踏板操作量对应从而计算出目标车速，所以能够将驾驶员进行加速器踏板操作的意图反映在计算下次的目标车速中。即，由于如果加速器踏板踩下程度大于规定的踩下程度，则使各节点的最高通过车速(目标车速)Vck变大，所以能够计算出反映驾驶员的驾驶感觉的目标车速。
特别是根据实施方式3所涉及的车辆用行驶控制装置，基于通过GPS单元11检测出的车辆位置及车辆的状态，计算车辆的横向加速度αYK，同时通过横向加速度传感器7检测出车辆的横向加速度αSNS，然后基于计算出的横向加速度αYK及检测出的横向加速度αSNS，判断车辆位置的检测精度是否大于或等于规定精度，从而能够正确地判断车辆位置检测精度的高低。
本发明并不限定于上述各实施方式。例如在实施方式1中，与下述5种状况对应而决定目标车速的校正方法，该5种状况为，(a)在距弯道入口大于或等于规定距离之前进行加速器操作的情况，(b)在与弯道入口相距规定距离之内进行加速器操作的情况，(c)从弯道入口至弯道半径最小的地点之间进行加速器操作的情况，(d)从弯道半径最小的地点至弯道出口之间进行加速器操作的情况，(e)在弯道出口附近进行加速器操作的情况。但是用于决定目标车速的校正方法的道路区间并不限于上述的5个区间，例如也可以划分为以下3个区间，即，弯道入口之前的区间，弯道入口和弯道半径最小的地点之间的区间，以及弯道半径最小的地点和弯道出口之间的区间之中的任意区间。另外也可以划分为多于5个的区间。
在实施方式1中，分为加速器踏板的踩下程度较大的情况和较小的情况，决定目标加减速度，但也可以与加速器踏板的踩下程度对应，使目标加减速度连续变化。例如，在弯道出口的附近进行了加速器踏板操作的情况下，可以将默认的加速度αD(L)作为最小值，弯道出口的目标加速度αD(LCOUT)作为最大值，然后与加速器踏板的踩下程度对应而使目标加速度的值连续变化。
作为加速器踏板操作量，使用了加速器开度θA的时间积分值θINT，但是也可以直接使用加速器开度θA，也可以使用在各区间中的加速器踏板的踩下次数。将从踩下加速器踏板至放开的情况计为1次加速器踏板的踩下次数。
在弯道半径大于或等于规定值的弯道，即，在弯道平缓的道路中，在驾驶员进行了加速器踏板操作的情况下，也可以将在弯道的所有区间中的目标车速全部提高。此时，优选与在弯道上的加速器踏板操作的位置对应而调整目标车速的提高程度。
另外，也可以是到弯道半径最小为止，只进行减速控制的行驶控制装置。即，行驶控制装置也可以是只进行减速控制，加速则任由驾驶者主动操作的系统。
在实施方式2中，加速器踏板的复原速度dθ大于或等于规定值dθ1的情况下，将规定的减速度αEMG代入目标减速度αOVR中。该规定减速度αEMG可以作为减速控制系统的最大减速度。即，在驾驶员感觉到紧急情况的状况下，如果以最大的减速度使车辆减速，直至到达默认目标车速，则对于驾驶员而言非常便利。
车辆的当前所在地通过GPS单元11检测，也可以在检测出车辆的行进距离及行进方向后通过自律航法求出。
权利要求
1.一种车辆用行驶控制装置，具有车辆位置检测单元，其检测车辆的行驶位置；目标车速计算单元，其基于在车辆行驶方向前方检测出的弯道半径，计算车辆行驶在弯道时的目标车速；车速控制单元，其基于由上述目标车速计算单元计算出的目标车速，控制车辆的车速；加速器操作检测单元，其检测驾驶员的加速器操作；以及目标车速校正单元，如果由上述加速器操作检测单元检测出驾驶员的加速器操作，则根据在上述加速器操作结束时由上述车辆位置检测单元检测出的车辆位置，校正由上述目标车速计算单元计算出的目标车速。
2.根据权利要求1所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，还具有加速器操作量检测单元，其检测在上述车速控制中驾驶员进行的加速器操作量，上述目标车速校正单元基于上述加速器操作量及上述加速器操作结束时的车辆位置，校正上述目标车速。
3.根据权利要求2所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，上述目标车速校正单元校正加速器操作后的目标车速，使得由上述加速器操作量检测单元检测出的加速器操作量越大，车速控制的减速程度越小。
4.根据权利要求1所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，上述目标车速计算单元计算在进入上述弯道之前至上述弯道出口的区间中的目标车速，上述车速控制单元基于由上述目标车速计算单元计算出的目标车速，对车辆进行减速控制及加速控制，上述目标车速校正单元校正加速器操作后的目标车速，使得通过上述加速器操作量检测单元检测出的加速器操作量越大，车速控制的加速程度越大。
5.根据权利要求2所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，上述加速器操作量检测单元基于加速器的踩下量、加速器的踩下量的时间积分值、以及加速器的踩下次数之中的任意一个，检测加速器操作量。
6.根据权利要求1所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，上述目标车速校正单元校正加速器操作后的目标车速，使得上述加速器操作结束时的车辆位置越靠近弯道的出口，车速控制的减速程度越小。
7.根据权利要求2所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，上述目标车速校正单元校正加速器操作后的目标车速，使上述加速器操作结束时的车辆位置越靠近弯道的出口，车速控制的加速程度越大。
8.根据权利要求1所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，将弯道划分为多个区间，上述目标车速校正单元，对应于上述加速器操作结束时的车辆位置所属区间，决定目标车速的校正方法。
9.根据权利要求8所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，上述目标车速校正单元，判断上述加速器操作结束时的车辆位置所属区间是弯道入口之前的区间、弯道入口和弯道半径最小的地点之间的区间、以及弯道半径最小的地点和弯道出口之间的区间之中的哪一个区间，决定目标车速的校正方法。
10.根据权利要求3所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，还具有加速器复原速度检测单元，其在由上述加速器操作检测单元检测出驾驶员的加速器操作时，检测加速器的复原速度，在由上述加速器复原速度检测单元检测出加速器的复原速度大于或等于规定速度的情况下，上述目标车速校正单元不校正目标车速。
11.根据权利要求2所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，还具有检测位置精度判断单元，其判断由上述车辆位置检测单元检测出的车辆位置精度是否大于或等于规定精度，如果上述检测位置精度判断单元判断出车辆位置的检测精度大于或等于规定精度，则上述目标车速计算单元在计算下次目标车速时，与通过上述加速器操作量检测单元检测出的加速器操作量对应，校正目标车速。
12.根据权利要求11所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，还具有横向加速度计算单元，其基于上述弯道的半径，预先计算出车辆通过上述弯道时的推定横向加速度；以及横向加速度检测单元，其检测车辆通过上述弯道时的实际横向加速度，基于由上述横向加速度计算单元计算出的推定横向加速度，以及由上述横向加速度检测单元检测出的实际横向加速度，上述检测位置精度判断单元判断车辆位置的检测精度是否大于或等于规定精度。
13.根据权利要求1至12任意一项所述的车辆用行驶控制装置，其特征在于，在弯道半径大于或等于规定值的弯道中，驾驶员进行加速器操作的情况下，上述目标车速校正单元提高弯道所有区间中的目标车速。
14.一种车辆用行驶控制方法，在车辆进入弯道时控制车速，使之成为基于弯道半径计算出的目标车速，检测驾驶员的加速器操作，基于在加速器操作结束时与上述弯道相对的车辆位置，校正上述目标车速。
全文摘要
一种车辆用行驶控制装置及方法，控制器基于弯道半径计算车辆行驶在弯道时的目标车速，同时根据计算出的目标车速使车辆减速。检测出驾驶员的加速器操作后，控制器根据进行加速器操作时的车辆位置，校正目标速度。
文档编号B60W10/18GK101028798SQ200710080350
公开日2007年9月5日 申请日期2007年3月2日 优先权日2006年3月2日
发明者山村吉典, 濑户阳治, 中村诚秀 申请人:日产自动车株式会社