车辆的控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及车辆的控制装置及控制方法。

背景技术

日本特开2004-50904号公报中记载的控制装置能够执行所谓的自动巡航处理。控制装置在车辆以恒定的速度行驶的稳定行驶状态的情况下，执行自动巡航处理。具体而言，控制装置判定车速是否在以预先确定的规定值为中央值的一定的范围内或加速踏板的操作量是否在以预先确定的规定值为中央值的一定的范围内。然后，当上述的判定结果为肯定的状态持续了预先确定的规定时间的情况下，控制装置执行自动巡航处理。在执行自动巡航处理的过程中，控制装置自动控制加速器操作量，使得作为目标的车速与当前的车速之差变小。即，控制装置在自动巡航处理过程中，以使车速为大致恒定的方式进行控制。

发明内容

发明所要解决的课题

在上述公报所记载的控制装置中，对能否执行自动巡航处理没有考虑车辆行驶的路面的坡度的影响。因此，即使驾驶者意图将车速保持为恒定而操作加速踏板，有时自动巡航处理也不会被执行。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个方式所涉及的车辆的控制装置适用于车辆，该车辆具备：加速器传感器，构成为检测加速踏板的操作量；车速传感器，构成为检测车速；及坡度传感器，构成为检测车辆行驶的路面的坡度。所述控制装置构成为执行如下处理：计算处理，基于所述车速及所述加速踏板的操作量，计算使所述车辆前进所需的行驶驱动力；及自动巡航处理，以使所述车速成为恒定的目标车速的方式进行控制。所述控制装置构成为，以预先确定的规定时间内的所述车速的最大值与最小值之差为预先确定的规定值以下、且基于所述车速计算的行驶阻力与基于所述路面的坡度计算的坡度阻力之和为所述行驶驱动力以上作为条件，执行所述自动巡航处理。

附图说明

图1是车辆的概略结构。

图2是图1的控制装置执行的开始判定控制的流程图。

图3是变更例的控制装置执行的开始判定控制的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对搭载有控制装置的车辆的一个实施方式进行说明。

＜车辆的概略结构＞

如图1所示，车辆500具有加速踏板21、制动踏板22及变速杆23。加速踏板21是用于操作车辆500的加速度的脚踏板。制动踏板22是为了使车辆500减速而用于操作制动装置的脚踏板。在图1中，省略了制动装置的图示。制动装置例如是盘式制动装置。

变速杆23是用于切换车辆500的行驶状态的杆。变速杆23由车辆500的驾驶者进行切换操作。能够通过变速杆23进行切换的车辆500的行驶状态是驻车、空档、低速档、前进及倒车中的任一种。在通过变速杆23使车辆500的行驶状态为驻车或空档的情况下，形成非行驶用的变速档。另外，在车辆500的行驶状态为低速档、前进或倒车的情况下，形成行驶用的变速档。此外，在图1中省略了形成变速档的变速器的图示。

在车辆500处于驻车的行驶状态的情况下，车辆500的车轮的旋转被锁定。在车辆500处于空档的行驶状态的情况下，来自内燃机等驱动源的驱动力不向车轮传递。在车辆500处于低速档或前进的行驶状态的情况下，来自内燃机等驱动源的驱动力被传递到车轮，车辆500前进。但是，在车辆500处于低速档的行驶状态的情况下，变速器的变速档被限制为最低速的变速档。在车辆500处于前进的行驶状态的情况下，变速器的变速档不受限制。在车辆500处于倒车的行驶状态的情况下，来自内燃机等驱动源的驱动力被传递到车轮，车辆500后退。

车辆500具有加速器传感器31、制动器传感器32、杆位置传感器33、车速传感器34及坡度传感器35。

加速器传感器31检测车辆500的驾驶者操作的加速踏板21的操作量即加速器操作量ACC。车辆500的驾驶者对加速踏板21的操作量越大，则加速器操作量ACC成为越大的值。在车辆500的驾驶者没有操作加速踏板21的情况下，加速器操作量ACC变为零。

制动器传感器32检测车辆500的驾驶者操作的制动踏板22的操作量即制动器操作量BRA。车辆500的驾驶者对制动踏板22的操作量越大，则制动器操作量BRA成为越大的值。在车辆500的驾驶者没有操作制动踏板22的情况下，制动器操作量BRA变为零。

杆位置传感器33检测车辆500的驾驶者操作的变速杆23的操作位置即杆位置LP。变速杆23的操作位置对应于车辆500的行驶状态的种类，包括驻车、空档、低速档、前进、倒车的各位置。

车速传感器34检测车辆500的速度即车速V。坡度传感器35检测车辆500的前后轴相对于水平面的倾斜角θ。具体而言，坡度传感器35例如检测上升坡度角及下降坡度角。例如，坡度传感器35将上升坡度角检测为正的倾斜角θ。另外，坡度传感器35将下降坡度角检测为负的倾斜角θ。即，坡度传感器35能够检测车辆500行驶的路面的坡度。

车辆500具备控制装置100。

控制装置100从加速器传感器31取得表示加速器操作量ACC的信号。控制装置100从制动器传感器32取得表示制动器操作量BRA的信号。控制装置100从杆位置传感器33取得表示杆位置LP的信号。控制装置100从车速传感器34取得表示车速V的信号。控制装置100从坡度传感器35检测表示倾斜角θ的信号。

控制装置100执行基于加速器操作量ACC及车速V来计算行驶驱动力的计算处理。所谓行驶驱动力，是指用于使车辆500前进的力。具体而言，加速器操作量ACC越大，则控制装置100将行驶驱动力计算为越大的值。另外，车速V越大，则控制装置100将行驶驱动力计算为越大的值。

控制装置100计算行驶阻力。行驶阻力通过将各值代入以下的式1而求出。

F＝μ·g·M+(1/2)·ρ·Cd·S·V

其中，F表示行驶阻力，μ表示滚动阻力，g表示重力加速度，M表示车辆质量、ρ表示空气密度，Cd表示空气阻力系数，S表示前面投影面积。

在该实施方式中，滚动阻力μ及空气密度ρ分别是预先确定的恒定值。重力加速度G为9.8m/s

控制装置100计算坡度阻力。坡度阻力通过将各值代入以下的式2而求出。坡度阻力在上升坡度角的情况下，被计算为正的值，在下降坡度角的情况下，被计算为负的值。

R＝M×g×sinθ (式2)

其中，R表示坡度阻力。

控制装置100可以具备包括按照计算机程序(软件)执行各种处理的一个以上的处理器的处理电路(processing circuitry)。控制装置100也可以具备处理电路，该处理电路包括执行各种处理中的至少一部分处理的面向特定用途的集成电路(ASIC)等一个以上的专用的硬件电路。或者，控制装置100也可以具备包括这些处理器及专用的硬件电路的组合的处理电路。处理器包括CPU及RAM以及ROM等存储器。存储器保存有构成为使CPU执行处理的程序代码或指令。存储器即计算机可读介质包括能够由通用或专用的计算机访问的任何可利用的介质。

＜关于自动巡航的开始判定控制＞

控制装置100能够执行自动巡航的开始判定控制。控制装置100以制动器操作量BRA为零且未执行自动巡航处理作为条件，反复执行开始判定控制。

如图2所示，控制装置100在执行开始判定控制时，执行步骤S11的处理。在步骤S11中，控制装置100取得杆位置LP。然后，控制装置100判定杆位置LP是否为前进。在上述判定的结果为否定的情况下，控制装置100结束开始判定控制。在上述判定的结果为肯定的情况下，控制装置100的处理向步骤S12转移。

在步骤S12中，控制装置100在预先确定的规定时间内反复取得车速V。然后，控制装置100计算规定时间内的车速V的最大值Vmax与最小值Vmin之差。然后，控制装置100判定最大值Vmax与最小值Vmin之差是否为预先确定的规定值以下。

上述规定时间是足以判定车辆500的驾驶者是否正在进行将车速V保持为恒定的驾驶的时间。规定时间例如预先设定为几秒到十几秒左右。另外，规定值例如预先设定为时速5公里。在步骤S12中做出了否定判定的情况下，控制装置100结束开始判定控制。在步骤S12中做出了肯定判定的情况下，控制装置100的处理向步骤S13转移。

在步骤S13中，控制装置100计算行驶驱动力。另外，控制装置100计算行驶阻力及坡度阻力。关于行驶驱动力、行驶阻力及坡度阻力的计算方法，如上所述。然后，控制装置100判定行驶阻力与坡度阻力之和是否为行驶驱动力以上。在上述判定的结果为否定的情况下，控制装置100结束开始判定控制。在上述判定的结果为肯定的情况下，控制装置100向步骤S14转移。

在步骤S14中，控制装置100开始自动巡航处理。之后，控制装置100结束开始判定控制。此外，当开始自动巡航处理时，直至该自动巡航处理结束，都不执行一系列的自动巡航的开始判定控制。

在自动巡航处理的执行过程中，控制装置100自动控制加速器操作量ACC及变速比等，以使车速V成为恒定的目标车速。目标车速例如被设定为在步骤S12中的规定时间内取得的车速V的最大值Vmax及车速V的最小值Vmin的平均值。

另外，在自动巡航处理的执行过程中，控制装置100判定是否满足以下的自动巡航处理的结束条件。

·杆位置LP从前进变更为其他的位置。

·制动器操作量BRA为正的值。

·加速器操作量ACC大于零且行驶阻力与坡度阻力之和小于行驶驱动力。

控制装置100在满足了上述的三个结束条件中的至少一个的情况下，结束正在执行的自动巡航处理。即，车辆500以对应于加速器操作量ACC等的车速V行驶。

＜本实施方式的作用＞

例如，车辆500从平坦道路进入了下降坡度道路。在该情况下，由于重力的影响，车辆500逐渐加速。此时，假设车辆500的驾驶者想要将车速V保持为恒定，从而减少了加速器操作量ACC。

控制装置100在自动巡航的开始判定控制中，在步骤S11～步骤S13中的判定结果为肯定的情况下，开始自动巡航处理。即，即使在车辆500的驾驶者减少了加速器操作量ACC的情况下，如果上述三个判定的结果为肯定，则控制装置100开始自动巡航处理。

＜本实施方式的效果＞

(1)根据上述实施方式，控制装置100以行驶阻力与坡度阻力之和为行驶驱动力以上作为条件，开始自动巡航处理。即，控制装置100考虑车辆500行驶的路面的坡度来执行自动巡航处理。

在此，在行驶阻力与坡度阻力之和为行驶驱动力以上的情况下，在使车辆500前进的方向上作用的力的大小为零或为负。即，车辆500为正在匀速行驶或正在减速任意一方。在该情况下，车辆500的驾驶者不意图加速的可能性较高。因此，即使在基于驾驶者的加速器操作量ACC变更的情况下，当车速V大致恒定且车辆500的驾驶者不具有加速意图的可能性较高时，也能够执行自动巡航处理。

(2)根据上述实施方式，在自动巡航处理中，控制装置100将在规定时间内取得的车速V的最大值Vmax及车速V的最小值Vmin的平均值作为目标车速。即，能够以接近车辆500的驾驶者所希望的车速的车速V行驶。

(3)根据上述实施方式，控制装置100将制动器操作量BRA为零作为条件之一来执行自动巡航的开始判定控制。在此，在制动器操作量BRA为零的情况下，车辆500的驾驶者没有减速的意图的可能性较高。因此，可以防止尽管驾驶者有减速的意图，也执行自动巡航的开始判定控制及之后的自动巡航处理的情况。

(4)根据上述实施方式，控制装置100在自动巡航处理的执行过程中，以加速器操作量ACC大于零且行驶阻力与坡度阻力之和小于行驶驱动力作为条件，结束正在执行的自动巡航处理。在满足上述条件的情况下，在使车辆500前进的方向上作用的力的大小为正。即，车辆500正在加速。在该情况下，车辆500的驾驶者意图加速的可能性较高。因此，根据上述结构，在车辆500的驾驶者想要加速的情况下，能够结束自动巡航处理。

＜变更例＞

本实施方式可以以如下方式变更来实施。本实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合实施。

·在上述实施方式中，控制装置100也可以省略自动巡航的开始判定控制中的步骤S11的处理。另外，控制装置100也可以在自动巡航的开始判定控制中代替步骤S11的处理而执行其他的判定处理。例如，在图3所示的示例中，控制装置100当开始自动巡航的开始判定控制时，代替上述实施方式的步骤S11的处理，首先执行步骤S21所示的处理。在步骤S21中，控制装置100判定坡度传感器35检测出的坡度是否为下降坡度。具体而言，控制装置100从坡度传感器35检测倾斜角θ。然后，在倾斜角θ为负的状态持续了预先确定的时间的情况下，控制装置100判定为坡度传感器35检测出的坡度为下降坡度。在判定结果为肯定的情况下，控制装置100的处理向步骤S22转移。在图3所示的示例中，步骤S22～S24的处理与上述实施方式的自动巡航的开始判定控制的步骤S12～14的处理相同。

根据上述结构，在车辆500在下降坡度的路面行驶且行驶阻力与坡度阻力之和为行驶驱动力以上这样的情况下，控制装置100可以执行自动巡航处理。在该变更例中，也与上述的(1)的效果相同，能够考虑车辆500行驶的路面的坡度而执行自动巡航处理。

·在上述实施方式中，自动巡航处理结束的条件不限于上述实施方式的示例。例如，在上述实施方式中，也可以在自动巡航处理结束的条件中包括上述实施方式中例示的条件以外的条件，也可以省略上述实施方式中例示的条件中的几个。

·在上述实施方式中，也可以在执行自动巡航的开始判定控制的条件中不包括制动器操作量BRA为零的情况。例如，车辆500的驾驶者有时想要将车速V保存为恒定而操作制动踏板22。根据上述结构，在该状况下也能够执行自动巡航的开始判定控制。另外，在执行自动巡航的开始判定控制的条件中，也可以包括上述实施方式中例示的条件以外的条件。

·在上述实施方式中，自动巡航处理执行过程中的目标车速的设定值不限于上述实施方式的示例。例如，控制装置100也可以将规定时间内的车速V的最大值Vmax或规定时间内的车速V的最小值Vmin设定为目标车速。另外，控制装置100也可以将车辆500的驾驶者设定的任意的车速V设定为目标车速。

·行驶阻力及坡度阻力的计算方法不限于上述实施方式的示例。例如，当计算行驶阻力时，也可以将滚动阻力μ及空气密度ρ设为与车辆500行驶的环境相应的变量。另外，用于计算行驶阻力及坡度阻力的计算式也不限于上述实施方式的示例。