JPH0415799A - 車両制御装置 - Google Patents
車両制御装置Info
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- JPH0415799A JPH0415799A JP2115585A JP11558590A JPH0415799A JP H0415799 A JPH0415799 A JP H0415799A JP 2115585 A JP2115585 A JP 2115585A JP 11558590 A JP11558590 A JP 11558590A JP H0415799 A JPH0415799 A JP H0415799A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
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- Navigation (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（概 要〕
フィード・フォワード（Ｆ／Ｆ）制御を行う車両制御装
置に関し、 車両が走行する道路の状態を事前に把握し、それを制御
量に反映させることで応答性を高め、運転者による手動
操作に近い車両制御ができるようにすることを目的とし
、 各種センサの出力に応じて車両各部の制御を行う車両制
御装置において、車両が走行する道路の勾配、路面状態
、カーブ半径等の情報を予め記憶してある道路情報記憶
手段と、該車両の現在位置および走行方向を検出するセ
ンサと、該車両の現在位置から走行方向の道路情報を前
記記憶手段より読出し、前記車両各部を制御する基本操
作量に該道路情報に応じた補正を加えるフィード・フォ
ワード制御手段とを備えるよう構成する。
置に関し、 車両が走行する道路の状態を事前に把握し、それを制御
量に反映させることで応答性を高め、運転者による手動
操作に近い車両制御ができるようにすることを目的とし
、 各種センサの出力に応じて車両各部の制御を行う車両制
御装置において、車両が走行する道路の勾配、路面状態
、カーブ半径等の情報を予め記憶してある道路情報記憶
手段と、該車両の現在位置および走行方向を検出するセ
ンサと、該車両の現在位置から走行方向の道路情報を前
記記憶手段より読出し、前記車両各部を制御する基本操
作量に該道路情報に応じた補正を加えるフィード・フォ
ワード制御手段とを備えるよう構成する。
（産業上の利用分野］
本発明は、Ｆ／Ｆ制御を行う車両制御装置に関する。
走行車速を一定に保つ定速走行制御装置や、トランスミ
ッションの変速比（減速比）を自動的に変更する変速制
御装置、更にはサスペンションの強度を路面状態に応し
て変化させるサスペンション制御装置等の車両制御装置
は、車両の操作性を高めたり乗り心地を良くするため、
益々普及する傾向にある。
ッションの変速比（減速比）を自動的に変更する変速制
御装置、更にはサスペンションの強度を路面状態に応し
て変化させるサスペンション制御装置等の車両制御装置
は、車両の操作性を高めたり乗り心地を良くするため、
益々普及する傾向にある。
上述した車両制御装置はセンサによって現在の状態を検
知し、それを制御量に反映させるフィード・バック（Ｆ
／Ｂ）制御を行う。例えば、定速走行制御装置は現在の
走行車速をセンサで検出し、それと目標車速との差を縮
めるようにスロｙ）小開度をアクチュエータで制御する
。
知し、それを制御量に反映させるフィード・バック（Ｆ
／Ｂ）制御を行う。例えば、定速走行制御装置は現在の
走行車速をセンサで検出し、それと目標車速との差を縮
めるようにスロｙ）小開度をアクチュエータで制御する
。
第４図は従来の定速走行制御の簡単な制御ループを示し
ている。車速センサ１は車体２の走行車速を検出する。
ている。車速センサ１は車体２の走行車速を検出する。
このセンサ１の出力を成る時点でメモリ３に記憶すると
以後それが目標車速となり、演算部４で目標車速と各時
点の走行車速との差（車速偏差）が計算される。Ｆ／Ｂ
制御はこの車速偏差を縮めるように操作量を計算するが
、一般には目標車速に対応じた基本操作量をマツプ５か
ら読出し、安定状態の操作量が基本操作量になるように
しておく。そして、演算部６ではこの基本操作量に車速
偏差から計算される補正量を加（滅）算してアクチュエ
ータ７を駆動する最終操作量を算出する。本例のアクチ
ュエータ７はスロットル８０開度を調整するものである
ため、その開度が変化するとエンジン９の回転数が変化
し、つれてトランスミッション１０を介して車体２の走
行車速が変化して車速偏差が縮少する、というＦ／Ｂル
ープが形成される。
以後それが目標車速となり、演算部４で目標車速と各時
点の走行車速との差（車速偏差）が計算される。Ｆ／Ｂ
制御はこの車速偏差を縮めるように操作量を計算するが
、一般には目標車速に対応じた基本操作量をマツプ５か
ら読出し、安定状態の操作量が基本操作量になるように
しておく。そして、演算部６ではこの基本操作量に車速
偏差から計算される補正量を加（滅）算してアクチュエ
ータ７を駆動する最終操作量を算出する。本例のアクチ
ュエータ７はスロットル８０開度を調整するものである
ため、その開度が変化するとエンジン９の回転数が変化
し、つれてトランスミッション１０を介して車体２の走
行車速が変化して車速偏差が縮少する、というＦ／Ｂル
ープが形成される。
〔発明が解決しようとする課題］
第４図のＦ ／ Ｂ ！ＩＩ御系でアクチュエータフの
操作量が変化するためには、その前に走行車速が変化し
なくてはならない。例えば、定速走行中に登り坂にさし
かかるとスロットルを開かなければやがて車速か低下し
てしまうが、Ｆ／Ｂ制御では実際に車速か低下したとい
う結果を待ってスロットルを開いたりシフトダウンした
りするため、−時的にせよ車速か低下することは回避で
きない。この時間を短縮するにはループゲインを高くす
ればよいが、反面で系の安定性が低下して乗り心地が悪
くなるので、一般には成る程度の時定数を持たせて車速
変化を緩慢にする。
操作量が変化するためには、その前に走行車速が変化し
なくてはならない。例えば、定速走行中に登り坂にさし
かかるとスロットルを開かなければやがて車速か低下し
てしまうが、Ｆ／Ｂ制御では実際に車速か低下したとい
う結果を待ってスロットルを開いたりシフトダウンした
りするため、−時的にせよ車速か低下することは回避で
きない。この時間を短縮するにはループゲインを高くす
ればよいが、反面で系の安定性が低下して乗り心地が悪
くなるので、一般には成る程度の時定数を持たせて車速
変化を緩慢にする。
この様な場合、運転手であれば登り坂を見てその後の車
速低下を予見できるため、登り坂にさしかかる前にアク
セルペダルを踏み込んでスロットルを開いたり、シフト
ダウンして車速低下を回避しようとする。これに対し、
上述したＦ／Ｂ制御は事後的なものなので、この様な予
見に基づく事前の準備はない。
速低下を予見できるため、登り坂にさしかかる前にアク
セルペダルを踏み込んでスロットルを開いたり、シフト
ダウンして車速低下を回避しようとする。これに対し、
上述したＦ／Ｂ制御は事後的なものなので、この様な予
見に基づく事前の準備はない。
本発明は登り坂等の道路情報を使用したＦ／Ｆ制御を加
えることで、自動化された車両制御の応答性を高め、人
間的な惑じのする制御内容にしようとするものである。
えることで、自動化された車両制御の応答性を高め、人
間的な惑じのする制御内容にしようとするものである。
第１図は本発明の構成図で、２０はナビゲーションシス
テム、３０Ａ〜３０Ｃは各種の車両制御装置である。つ
まり、３０Ａは車速センサ１から得られる各時点の走行
車速を目標車速に近づけるようにアクチュエータ７を駆
動してスロットル８の開度を調整する定速走行制御用の
クルーズ・コントローラ、３０Ｂはトランスミッション
１０（例えば無段変速機ＣＶＴ）の減速比を車速とスロ
ットル開度の関係からマツプ計算して制御するトランス
ミッション・コントローラ、３０Ｃはサスヘンジョン１
１の強度を車速とＧセンサ１２から得られる路面状Ｂ（
凸凹）に応じて可変するサスペンション・コントローラ
である。
テム、３０Ａ〜３０Ｃは各種の車両制御装置である。つ
まり、３０Ａは車速センサ１から得られる各時点の走行
車速を目標車速に近づけるようにアクチュエータ７を駆
動してスロットル８の開度を調整する定速走行制御用の
クルーズ・コントローラ、３０Ｂはトランスミッション
１０（例えば無段変速機ＣＶＴ）の減速比を車速とスロ
ットル開度の関係からマツプ計算して制御するトランス
ミッション・コントローラ、３０Ｃはサスヘンジョン１
１の強度を車速とＧセンサ１２から得られる路面状Ｂ（
凸凹）に応じて可変するサスペンション・コントローラ
である。
この種のコントローラ３０は全てＦ／Ｂ制御を行うよう
に構成されているが、本発明ではこれに道路情報に応じ
たＦ／Ｆ制御を追加する。ナビゲーションシステム２０
は地図情報の記憶手段（例えばＣＤ−ＲＯＭ）２１から
走行地域の区分地図を読出し、それを表示器（例えばＬ
ＣＤ）２２に表示する一方、方位センサ１３と舵角セン
サ１４から自車位置を検出してそれを表示器２２の地図
上に重ねて表示する機能を有する。本発明ではこの記憶
手段２１に道路の勾配、路面状態（凸凹）、カーブ曲率
等の道路情報（ロケーション情報）を地点別に記憶させ
、これを自車位置でアクセスしてメモリ２３に展開し、
各コントローラ３０に使用させる。
に構成されているが、本発明ではこれに道路情報に応じ
たＦ／Ｆ制御を追加する。ナビゲーションシステム２０
は地図情報の記憶手段（例えばＣＤ−ＲＯＭ）２１から
走行地域の区分地図を読出し、それを表示器（例えばＬ
ＣＤ）２２に表示する一方、方位センサ１３と舵角セン
サ１４から自車位置を検出してそれを表示器２２の地図
上に重ねて表示する機能を有する。本発明ではこの記憶
手段２１に道路の勾配、路面状態（凸凹）、カーブ曲率
等の道路情報（ロケーション情報）を地点別に記憶させ
、これを自車位置でアクセスしてメモリ２３に展開し、
各コントローラ３０に使用させる。
コントローラ３０は第２図のようにＦ ／ Ｆ ！＋ｌ
Ｊ御手段３１とＦ ／ Ｂ Ｉ制御手段３２を有し、Ｆ
／Ｂ制御では制御対象から得られる車速等の過去の情報
に基づ＜ Ｆ／Ｂ補正値を基本操作量に加えるが、Ｆ／
Ｆ制御では現在位置のロケーション情報に基づ＜ Ｆ／
Ｆ補正値を基本操作量に加える。
Ｊ御手段３１とＦ ／ Ｂ Ｉ制御手段３２を有し、Ｆ
／Ｂ制御では制御対象から得られる車速等の過去の情報
に基づ＜ Ｆ／Ｂ補正値を基本操作量に加えるが、Ｆ／
Ｆ制御では現在位置のロケーション情報に基づ＜ Ｆ／
Ｆ補正値を基本操作量に加える。
ロケーション情報は現在位置のものであるから、例えば
定速走行中に登り坂にさしかかれば直ちに（車速低下が
起こる前に）スロットル開度を大きめに開＜Ｆ／Ｆｆ！
ｄＨＩが可能になる。このようなＦ／Ｆ制御を行うとＦ
／Ｂ制御の補正量が少なくて済むので応答性に優れ、平
地から登り坂に移っても車速低下を伴なうことなく定速
走行し続けることができる。他の制御についても同様で
あり、これにより運転者による操作と同様な人間的な操
作感覚を出すことができる。尚、この場合Ｆ／Ｂ制御は
系を安定させるために併用する。
定速走行中に登り坂にさしかかれば直ちに（車速低下が
起こる前に）スロットル開度を大きめに開＜Ｆ／Ｆｆ！
ｄＨＩが可能になる。このようなＦ／Ｆ制御を行うとＦ
／Ｂ制御の補正量が少なくて済むので応答性に優れ、平
地から登り坂に移っても車速低下を伴なうことなく定速
走行し続けることができる。他の制御についても同様で
あり、これにより運転者による操作と同様な人間的な操
作感覚を出すことができる。尚、この場合Ｆ／Ｂ制御は
系を安定させるために併用する。
第３図は本発明の一実施例を示すフローチャートで、（
ａ）は第１図の各コントローラ３０Ａ〜３０Ｃを１台の
マイクロコンピュータで実現する場合のメインルーチン
を示し、また（口）はナビゲーションシステム２０から
送信されるロケーション情報（道路情報）を該マイクロ
コンピュータで受信するシリアル割込み処理を示してい
る。
ａ）は第１図の各コントローラ３０Ａ〜３０Ｃを１台の
マイクロコンピュータで実現する場合のメインルーチン
を示し、また（口）はナビゲーションシステム２０から
送信されるロケーション情報（道路情報）を該マイクロ
コンピュータで受信するシリアル割込み処理を示してい
る。
（ａ）のメインルーチンはステップＳ１０．・・・・・
・Ｓ２０〜Ｓ２８．・・・・・・、Ｓ３０，３３１から
なり、ステップＳＩＯで各コントローラの基本操作量を
算出したら、ステップＳ２０．Ｓ２３．Ｓ２７で道路情
報を判別する。この道路情報は［有］）のステップＳ４
０で受信されたものである。
・Ｓ２０〜Ｓ２８．・・・・・・、Ｓ３０，３３１から
なり、ステップＳＩＯで各コントローラの基本操作量を
算出したら、ステップＳ２０．Ｓ２３．Ｓ２７で道路情
報を判別する。この道路情報は［有］）のステップＳ４
０で受信されたものである。
ステップＳ２０は坂路か否かの判定であり、坂路であれ
ばステップＳ２１でクルーズ・コントコラ３０Ａ用にス
ロットル開度を平地のα倍にするＦ／Ｆ補正量を算出し
、またステップＳ２２でトランスミッション・コントロ
ーラ３０Ｂ用に減速比をβ倍にするＦ／Ｆ補正量を算出
する。αは勾配θの関数α＝ｆ（θ）であり、登り坂で
あればα〉１、下り坂であればα〈１となる。βもθの
関数β−ｇ（θ）である。
ばステップＳ２１でクルーズ・コントコラ３０Ａ用にス
ロットル開度を平地のα倍にするＦ／Ｆ補正量を算出し
、またステップＳ２２でトランスミッション・コントロ
ーラ３０Ｂ用に減速比をβ倍にするＦ／Ｆ補正量を算出
する。αは勾配θの関数α＝ｆ（θ）であり、登り坂で
あればα〉１、下り坂であればα〈１となる。βもθの
関数β−ｇ（θ）である。
ステップ３２３はカーブか否かの判定であり、カーブで
あればステップＳ２４でカーブ外側の車高を直線路の１
倍にし、またステップ３２５でサスペンションを硬めに
する。これらはいずれもサスペンション・コントローラ
３０Ｃ用で、γは車速■とカーブ半径Ｒの関数ｒ ＝
ｈ （Ｒ／Ｖ）とする。
あればステップＳ２４でカーブ外側の車高を直線路の１
倍にし、またステップ３２５でサスペンションを硬めに
する。これらはいずれもサスペンション・コントローラ
３０Ｃ用で、γは車速■とカーブ半径Ｒの関数ｒ ＝
ｈ （Ｒ／Ｖ）とする。
続りステップＳ２６はトランスミッション・コントロー
ラ３０Ｂ用で、ここでは減速比を直線路のδ倍にする。
ラ３０Ｂ用で、ここでは減速比を直線路のδ倍にする。
これもＲ，Ｖの関数δ＝Ｐ（Ｒ／Ｖ）とする。この他に
Ｒ／Ｖによってステアリングの切れ角を変化させる制御
もできる。
Ｒ／Ｖによってステアリングの切れ角を変化させる制御
もできる。
ステップＳ２７は路面に凸凹があるか否かの判定であり
、あればステップ３２８でサスペンションを平坦路より
軟らかめにする。
、あればステップ３２８でサスペンションを平坦路より
軟らかめにする。
以上のＦ／Ｆ制御したらステップＳ３０で所定のＦ／Ｂ
制御をして系を安定化させ、次のステップＳ３１で最終
操作量を各アクチュエータへ出力する。
制御をして系を安定化させ、次のステップＳ３１で最終
操作量を各アクチュエータへ出力する。
尚、以上の説明では使用する道路情報を現在位置のもの
としたが、マイクロコンピュータの処理速度やアクチュ
エータの動作遅れ等を考慮し、ｎ秒後に通過する地点の
道路情報を使用することもできる。このｎ秒は車速によ
って変化する。
としたが、マイクロコンピュータの処理速度やアクチュ
エータの動作遅れ等を考慮し、ｎ秒後に通過する地点の
道路情報を使用することもできる。このｎ秒は車速によ
って変化する。
（発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、車両制御にＦ／ＦＩ
ＩＨ１ｌを導入したので、Ｆ／Ｂ制御による安定性に加
え応答性を高めることができ、運転者と同様な人間的な
操作感覚で車両各部を自動制御することができる利点が
ある。
ＩＨ１ｌを導入したので、Ｆ／Ｂ制御による安定性に加
え応答性を高めることができ、運転者と同様な人間的な
操作感覚で車両各部を自動制御することができる利点が
ある。
第１図は本発明の構成図、
第２図は本発明の説明図、
第３図は本発明の実施例のフローチャート、第４図は従
来の定速走行制御のブロック図である。 図中、８はスロントル、１０はトランスミッション、１
１はサスペンション、１３は方位センサ、１４は舵角セ
ンサ、２１は道路情報記憶手段、３ｌはＦ／ＦｔｉｌＪ
？ｉ１手段、 ３２はＦ／Ｂ制御手段であ る。 出 願 人
来の定速走行制御のブロック図である。 図中、８はスロントル、１０はトランスミッション、１
１はサスペンション、１３は方位センサ、１４は舵角セ
ンサ、２１は道路情報記憶手段、３ｌはＦ／ＦｔｉｌＪ
？ｉ１手段、 ３２はＦ／Ｂ制御手段であ る。 出 願 人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、各種センサの出力に応じて車両各部の制御を行う車
両制御装置において、 車両が走行する道路の勾配、路面状態、カーブ半径等の
情報を予め記憶してある道路情報記憶手段（２１）と、 該車両の現在位置および走行方向を検出するセンサ（１
３、１４）と、 該車両の現在位置から走行方向の道路情報を前記記憶手
段より読出し、前記車両各部を制御する基本操作量に該
道路情報に応じた補正を加えるフィード・フォワード制
御手段（３１）とを備えることを特徴とする車両制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115585A JP2719728B2 (ja) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | 車両制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115585A JP2719728B2 (ja) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | 車両制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415799A true JPH0415799A (ja) | 1992-01-21 |
| JP2719728B2 JP2719728B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=14666236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2115585A Expired - Lifetime JP2719728B2 (ja) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | 車両制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2719728B2 (ja) |
Cited By (14)
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Families Citing this family (2)
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-
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- 1990-05-01 JP JP2115585A patent/JP2719728B2/ja not_active Expired - Lifetime
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