(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車との車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ０となるようなスロットル開度ｔＴＶＯを算出し、この算出されたスロットル開度ｔＴＶＯに応じてスロットルを制御する車両制御方法において、
運転者の自車に対する操作動作を示す複数の計測変数に応じて運転者の運転意図を判別し、
先行車の動作を示す計測変数に応じて先行車の運転性質を判定し、
上記運転者の運転意図及び上記先行車の運転性質に基づいて、先行車との車間距離Ｌに対するスロットル開度ｔＴＶＯを規定する微分制御係数Ｋｄを変更してスロットルを制御することを特徴とする車両制御方法。
【請求項２】
先行車との車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ０となるようなスロットル開度ｔＴＶＯを算出するスロットル弁開度算出手段を有し、この算出されたスロットル開度ｔＴＶＯに応じてスロットルを制御する車両制御システムにおいて、
運転者の自車に対する操作動作を示す複数の計測変数に応じて運転者の運転意図を判定する運転者意図判定部と、
先行車の動作を示す計測変数に応じて先行車の運転性質を判定する先行車運転性質判定部とを備え、
上記運転者意図判定部において判定された運転者の運転意図及び上記先行車運転性質判定部において判定された先行車の運転性質に基づいて、先行車との車間距離Ｌに対するスロットル開度ｔＴＶＯを規定する微分制御係数Ｋｄを変更してスロットルを制御することを特徴とする車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制御方法及び車両制御システムに係り、特に、エンジンや変速機等のパワートレインを制御する好適な車両制御方法及び車両制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、大多数の市販車のエンジン制御においては、できるだけ多くの利用者の好みを満足させるように、エンジン制御の設定がなされている。これに対して、例えば、特開昭６４−５３０４７号公報に記載されているように、運転者のアクセルペダル操作などから運転者の意図を、軽快，普通，緩和の三つの運転モードに分類し、この運転モードにあわせてエンジン制御をすることにより、運転者の個々人の意図を満たすものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６４−５３０４７号公報に記載された方法では、自車を取巻く周辺状況をみていないため、ときとして不的確な制御パラメータを設定してしまう場合がある。その結果、運転者の意図に反した不快な走行性能をもたらしたり、先行車の特性を無視した走行となったりするという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、運転者の意図を反映した快適な走行性能をもたらすとともに、先行車特性に合せた的確な制御を行うことで円滑な走行が可能な車両制御方法及び車両制御システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、先行車との車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ０となるようなスロットル開度ｔＴＶＯを算出し、この算出されたスロットル開度ｔＴＶＯに応じてスロットルを制御する車両制御方法において、運転者の自車に対する操作動作を示す複数の計測変数に応じて運転者の運転意図を判別し、先行車の動作を示す計測変数に応じて先行車の運転性質を判定し、上記運転者の運転意図及び上記先行車の運転性質に基づいて、先行車との車間距離Ｌに対するスロットル開度ｔＴＶＯを規定する微分制御係数Ｋｄを変更してスロットルを制御するようにしたものである。
かかる方法により、運転者意図を判定して車両の制御を行うことにより、運転者意図にあった快適な走行と、先行車の運転特性を判定して車両の制御を行うことにより、先行車に合せた円滑な走行とを両立した車両の制御を行い得るものとなる。
【００１３】
（２）上記目的を達成するために、本発明は、先行車との車間距離Ｌが目標車間距離Ｌ０となるようなスロットル開度ｔＴＶＯを算出するスロットル弁開度算出手段を有し、この算出されたスロットル開度ｔＴＶＯに応じてスロットルを制御する車両制御システムにおいて、運転者の自車に対する操作動作を示す複数の計測変数に応じて運転者の運転意図を判定する運転者意図判定部と、先行車の動作を示す計測変数に応じて先行車の運転性質を判定する先行車運転性質判定部とを備え、 上記運転者意図判定部において判定された運転者の運転意図及び上記先行車運転性質判定部において判定された先行車の運転性質に基づいて、先行車との車間距離Ｌに対するスロットル開度ｔＴＶＯを規定する微分制御係数Ｋｄを変更してスロットルを制御するようにしたものである。
かかる構成により、運転者意図を判定して車両の制御を行うことにより、運転者意図にあった快適な走行と、先行車の運転特性を判定して車両の制御を行うことにより、先行車に合せた円滑な走行とを両立した車両の制御を行い得るものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図８を用いて、本発明の第１の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムについて説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成について説明する。
【００１５】
エンジン１０の吸気管１２には、スロットルバルブ１４が回転可能に支承されている。スロットルバルブ１４の開度は、スロットル制御機構３２によって制御される。スロットル制御機構３２は、制御ユニット１００から供給されるスロットル弁開度指令ｔＴＶＯの制御信号に基づいて、スロットルバルブ１４の開度を制御する。
【００１６】
エンジン１０の各シリンダの上流には、分岐した吸気管１２内に燃料を噴射する燃料噴射器３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄが設けられている。なお、ここでは、４気筒のエンジンとして図示しているが、気筒数は、これに限るものでない。燃料噴射器３４は、制御ユニット１００から供給される燃料噴射信号Ｇfによって、燃料噴射量を制御する。
【００１７】
次に、エンジン等の車両の状態を検出する各種のセンサについて説明する。
吸気管１２に取り付けられた空気量センサ４０は、吸気管１２からエンジン１０に吸入される空気量を検出して、吸入空気量の検出信号を制御ユニット１００に出力する。アクセルペダル踏込み角センサ４２は、アクセルペダルの踏込量を検出して、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳの検出信号を制御ユニット１００に出力する。クランク角センサ４４は、エンジンのクランク軸の回転数を検出して、エンジン回転数の検出信号を制御ユニット１００に出力する。水温センサ４６は、エンジンの冷却水の温度を検出して、水温の検出信号を制御ユニット１００に出力する。
【００１８】
車速センサ４８は、車軸の回転数を検出して、車速Ｖ１の検出信号を制御ユニット１００に出力する。空燃比センサ５０は、排気管１６に取り付けられ、排気ガスに基づいて空燃比を検出して、空燃比の検出信号を制御ユニット１００に出力する。スロットルセンサ５２は、スロットル弁１４の開度を検出して、スロットル開度の検出信号を制御ユニット１００に出力する。ブレーキ踏込み角センサ５４は、ブレーキペダルの踏込量を検出して、ブレーキペダル踏込み角ＢＰＳの検出信号を制御ユニット１００に出力する。
【００１９】
さらに、光学センサ５６は、車両の前部に取り付けられており、先行車両のブレーキランプの点灯を検出し、先行車ブレーキランプ点灯検出信号を制御ユニット１００に出力する。レーダー装置５８は、車両の前部に取り付けられており、先行車両との車間距離を測定し、先行車との車間距離Ｌの検出信号を制御ユニット１００に出力する。
【００２０】
さらに、運転モードを制御するために、運転意図入力スイッチ６０と、自動追従走行スイッチ６２とを有している。運転意図入力スイッチ６０は、自動走行モード，スポーティ走行モード，エコノミー走行モード等を切り替えて選択可能であり、このモード切替に応じて、制御ユニット１００は、運転モードを選択されたモードに切り替えて、車両の制御を行う。ここで、自動走行モードとは、本実施形態において詳述するように、運転者の意図を自動判定するとともに、先行車両の運転性質も判定し、両者の判定結果に基づいて、車両を自動制御するものである。スポーティ走行モード及びエコノミー走行モードは、運転者が直接操作選択することによって運転者の意図を制御ユニット１００に入力することにより、加速性を重視したスポーティな走行を可能としたり、ゆっくりと走行して燃費を改善するエコノミーな走行を可能とする。
【００２１】
自動追従走行スイッチ６０は、このスイッチがオンされると、制御ユニット１００は、運転モードを自動追従走行モードに切替て、車両を制御する。自動追従走行モードについては、図９を用いて後述するが、運転者の意図及び先行車の運転特性に応じた車間距離を維持しつつ、自動的に車速を変えながら先行車を追従するものである。
【００２２】
制御ユニット１００には、吸入空気量，アクセルペダル踏込み角ＡＰＳ，エンジン回転数，水温，車速Ｖ１，空燃比，ブレーキペダル踏込み角ＢＰＳ，先行車ブレーキランプ点灯検出信号，先行車との車間距離Ｌ等の各種の検出信号が入力する。制御ユニット１００は、これらの検出信号に基づいて、スロットル弁開度指令ｔＴＶＯをスロットル制御機構３２に出力してスロットル弁１４の開度を制御したり、燃料噴射器３４や他のパワートレインを制御する。
なお、本実施形態においては、制御ユニット１００は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳ，車速Ｖ１，ブレーキペダル踏込み角ＢＰＳ，先行車ブレーキランプ点灯検出信号，先行車との車間距離Ｌの検出信号に基づいて、運転者の意図及び先行車の運転性質を判定し、スロットル弁開度指令ｔＴＶＯをスロットル制御機構３２に出力してスロットル弁１４の開度を制御するようにしている。
【００２３】
制御ユニット１００は、相互にバスによって接続されたＣＰＵ１０２，ＲＯＭ１０４，ＲＡＭ１０６，タイマ１０８，ＩＯ／ＬＳＩ１１０から構成されている。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０４に格納された制御プログラムに基づいて、エンジン１０や他の変速機等のパワートレインを制御する。各種入力信号は、ＩＯ／ＬＳＩ１１０を介して制御ユニット１００内に入力され、ＲＡＭ１０６に一時的に格納される。ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０６に格納されたエンジン等の状態を表す入力信号に基づいて、制御信号を算出し、この制御信号は、ＩＯ／ＬＳＩ１１０を介して出力される。タイマー１０８は、所定の周期で、ＣＰＵ１０２に割り込み要求を発生し、これに応じてＣＰＵ１０２はＲＯＭ１０４に格納された制御プログラムを実行する。本実施形態による制御方法は、制御プログラムとしＲＯＭ１０４に格納されている。
【００２４】
次に、図２を用いて、本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成について説明する。
最初に、全体の構成について簡単に説明し、次に、各部の動作について図３〜図８を用いて詳細に説明する。
【００２５】
制御ユニット１００のスロットル弁開度算出部１２０は、アクセルペダル踏込み角センサ４２によって検出されたアクセルペダル踏込み角ＡＰＳに基づいて、定常状態で確保すべきスロットル弁開度ｔｔＴＶＯを決定する。スロットル弁開度算出部１２０は、後述するように、エンジン定常運転特性設定部１６０によって可変である。
【００２６】
スロットル応答特性設定（遅れ処理）部１３０は、スロットル弁開度算出部１２０によって算出された定常状態で確保すべきスロットル弁開度ｔｔＴＶＯに対して、時間遅れ処理を施し、スロットル弁開度指令ｔＴＶＯを算出する。時間遅れの程度は、後述するように、エンジン過渡運転特性設定部１７０によって可変である。
【００２７】
運転者意図判定部１４０は、アクセルペダル踏込み角センサ４２によって検出されたアクセルペダル踏込み角ＡＰＳと、ブレーキ踏込み角センサ５４によって検出されたブレーキペダル踏込み角ＢＰＳと、車速センサ４８によって検出された車速Ｖ１に基づいて、運転者の運転意図を判定し、数値化する。
【００２８】
運転者の意図を知るには、発進時や定速走行時のアクセルペダルの踏み方、減速時や停車時のブレーキペダルの踏み方、走行時のハンドルの切り方、先行車両との車間距離のデータを収集し、これらと車速、加速度、エンジン回転数などを参照して評価することにより行える。評価にはあたっては、アクセルペダルやブレーキペダルやハンドル位置の単位時間あたりの変化量や、その他の計測データを予め設定しておいたファジィ理論のメンバシップ関数に適用することにより、運転者の意図を分類、数値化できる。本実施形態では、上述したように、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳと、ブレーキペダル踏込み角ＢＰＳと、車速Ｖ１に基づいて、運転者の運転意図を判定し、数値化するようにしている。
【００２９】
先行車運転特性判定部１５０は、車速センサ４８によって検出された車速Ｖ１と、レーダ装置５６によって検出された先行車との車間距離Ｌと、光センサ５８によって検出された先行車のブレーキランプ点灯検出信号に基づいて、先行車の運転性質を判定し、数値化する。
【００３０】
先行車両の運転性質を判定するには、速度、加速度、ブレーキランプの点灯、車体の横揺れなどのデータを収集し、評価することで行える。評価にあたっては、計測データを予め設定しておいたファジィ理論のメンバシップ関数に適用することにより、先行車の運転性質を分類、数値化できる。本実施形態では、上述したように、車速Ｖ１と、先行車との車間距離Ｌと、先行車のブレーキランプ点灯検出信号に基づいて、先行車の運転性質を判定し、数値化するようにしている。
【００３１】
エンジン定常運転特性設定部１６０は、運転者意図判定部１４０によって判定された運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって判定された先行車運転性質とに基づいて、定常運転に関する運転特性を判定し、数値化する。この数値に比例して、スロットル弁開度算出部１２０におけるアクセルペダル踏込み角ＡＰＳとスロットル弁開度ｔｔＴＶＯの対応関係を変化させる。
【００３２】
エンジン過渡運転特性設定部１７０は、運転者意図判定部１４０によって判定された運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって判定された先行車運転性質とに基づいて、過渡での運転特性を判定し、数値化する。この数値は、スロットル応答特性設定部１３０におけるスロットル弁開度ｔｔＴＶＯからスロットル弁開度指令ｔＴＶＯを算出する際の遅れ時間を変化させる。
【００３３】
以上のようにして、運転者意図判定部１４０によって判定された運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって判定された先行車運転性質とに基づいて、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳに対するスロットル弁開度指令ｔＴＶＯを変えることにより、運転者の意図を反映した快適な走行性能を得ることができ、また、先行車の運転性質に応じた的確な制御を行い、円滑な走行が可能となる。
【００３４】
即ち、本実施形態では、運転者の意図（軽快度：「紳士」、「普通」、「軽快」）を運転操作から判定するとともに、先行する車両の運転性質（激しさ：「丁寧」、「普通」、「激しい」）をその挙動から判定し、これらの判断結果から制御パラメータが持つべき運転特性を随時更新する。これにより、運転者の意図を反映した快適な走行性能をもたらすとともに、先行車特性に合せた的確な制御を行うことで円滑な走行が可能となる。
【００３５】
次に、図３を用いて、本実施形態におけるスロットル弁開度算出部１２０の動作について説明する。
【００３６】
図３は、本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中のスロットル弁開度算出部の動作説明図である。
【００３７】
スロットル弁開度算出部１２０は、図３に示す関係で、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳから定常状態で確保すべきスロットル弁開度ｔｔＴＶＯを決定する。即ち、図３は、横軸をアクセルペダル踏込み角ＡＰＳとし、縦軸をスロットル弁開度ｔｔＴＶＯとしたときの両者の関係を示している。運転特性中間時を基準として考えると、運転特性最小時は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳに対してスロットル弁開度ｔｔＴＶＯの変化が小さくなっている。即ち、運転特性中間時と同様にアクセルペダルが踏み込まれた場合でも、スロットル弁の開度が小さくなるように設定されおり、運転特性中間時に比べて、車両の加速も控え目であり、車両の速度も控えるような運転特性となる。他方、運転特性最大時は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳに対してスロットル弁開度ｔｔＴＶＯの変化が大きくなっている。即ち、運転特性中間時と同様にアクセルペダルが踏み込まれた場合でも、スロットル弁の開度が大きくなるように設定されおり、運転特性中間時に比べて車両の加速もよく、速度も高まるような運転特性となる。
【００３８】
アクセルペダル踏込み角ＡＰＳと、スロットル弁開度ｔｔＴＶＯと関係は、マップ若しくはテーブル形式で、ＲＯＭ１０４に格納されており、エンジン定常運転特性設定部１６０から与えられる定常時の運転特性を示す数値に応じて、スロットル弁開度算出部１２０は、定常状態で確保すべきスロットル弁開度ｔｔＴＶＯを決定する。
【００３９】
次に、スロットル応答特性設定部１３０の処理内容について説明する。
スロットル応答特性設定部１３０は、以下の式（１）に従い、スロットル弁開度算出部１２０によって求められたスロットル弁開度ｔｔＴＶＯに対して、時間遅れ処理を施し、スロットル弁開度指令ｔＴＶＯを算出する。
【００４０】
【数１】
0003639419.tif 000002
【００４１】
ここで、ｓはラプラス演算子である。遅れの時定数Ｔ1、Ｔ2は、エンジン過渡運転特性設定部１７０により設定される。
【００４２】
このスロットル弁開度指令ｔＴＶＯが、制御ユニット１００からスロットル制御機構３２へ開度指令値として出力される。
【００４３】
次に、図４を用いて、本実施形態による運転者意図判定部１４０の処理内容について説明する。
【００４４】
運転者意図判定部１４０は、運転者のアクセルペダル操作とブレーキペダル操作と車速Ｖ１から、ファジィ理論を用いて運転者の運転意図を判定し、数値化する。
【００４５】
図４（Ａ）は、アクセルペダルの操作量を「大」，「中」，「小」のカテゴリーに分類したとき、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳの単位時間当たりの踏込み角ΔＡＰＳが、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。単位時間当たりの踏込み角ΔＡＰＳは、アクセルペダル踏込み角センサ４２によて検出されたアクセルペダル踏込み角ＡＰＳから、サンプリング時間毎のそれぞれの変化量ΔＡＰＳを算出することにより求められる。例えば、計測された値がΔＡＰＳ１であるとき、運転者意図判定部１４０は、カテゴリー「中」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「大」のグレードが「０．５」であると、図４（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【００４６】
また、図４（Ｂ）は、ブレーキペダルの操作量を「大」，「中」，「小」のカテゴリーに分類したとき、ブレーキペダル踏込み角ＢＰＳの単位時間当たりの踏込み角ΔＢＰＳが、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。単位時間当たりの踏込み角ΔＢＰＳは、ブレーキペダル踏込み角センサ５４によて検出されたブレーキペダル踏込み角ＢＰＳから、サンプリング時間毎のそれぞれの変化量ΔＢＰＳを算出することにより求められる。例えば、計測された値がΔＢＰＳ１であるとき、運転者意図判定部１４０は、カテゴリー「中」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「小」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「大」のグレードが「０．１」であると、図４（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【００４７】
図４（Ｃ）は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳの単位時間あたりの踏込み角ΔＡＰＳと、ブレーキペダル踏込み角ＢＰＳの単位時間あたりの踏込み角ΔＢＰＳの組合せによって、運転者の運転意図を判定する判定ルールを示している。
【００４８】
発進時や停車時，定速走行からの加減速時において、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳ，ブレーキペダル踏込み角ＢＰＳのそれぞれの単位時間あたりの踏込み角ΔＡＰＳ，ΔＢＰＳが大きいほど、運転者の運転意図は「軽快」を指向している。また、逆に、ΔＡＰＳ，ΔＢＰＳが小さいほど、運転者の運転意図は「紳士」を指向している。このルールは、図４（Ｃ）のようにまとめられる。なお、発進，停車，定速走行を行っていたかは、車速をみることにより判断（数値化）できる。このような運転状況下で計測されたΔＡＰＳあるいはΔＢＰＳを次回の計測まで保持し、これを入力として、運転意図が判定される。
【００４９】
図４（Ｃ）に示す判定ルールから、ファジィ理論にもとづくｍａｘ−ｍｉｎ合成を用いた推論法により、運転者意図が「紳士」，「普通」，「軽快」に属する割合（縮小係数）が算出される。
【００５０】
例えば、上述したように、計測された値がΔＡＰＳ１であるとき、図４（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて、運転者意図判定部１４０は、カテゴリー「中」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「大」のグレードが「０．５」であると求める。また、計測された値がΔＢＰＳ１であるとき、図４（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて、運転者意図判定部１４０は、カテゴリー「中」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「小」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「大」のグレードが「０．１」であると求める。即ち、ΔＡＰＳは、カテゴリー「大」，「中」の２カテゴリーとなり、ΔＢＰＳは、カテゴリー「大」，「中」，「小」の３カテゴリーとなり、それぞれの組合せは、図４（Ｃ）における９通りの組合せの中の６通りとなる。そこで、それぞれの組合せから、ｍｉｎ値を求める。
【００５１】
即ち、ΔＡＰＳが「大（グレード０．５）」で、ΔＢＰＳが「大（グレード０．１）のときは、図４（Ｃ）の判定ルールから、運転者意図は「軽快」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．１）＝０．１となる。同様にして、ΔＡＰＳが「大（グレード０．５）」で、ΔＢＰＳが「中（グレード０．６）のときは、図４（Ｃ）の判定ルールから、運転者意図は「軽快」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．６）＝０．５となる。ΔＡＰＳが「大（グレード０．５）」で、ΔＢＰＳが「小（グレード０．３）のときは、図４（Ｃ）の判定ルールから、運転者意図は「普通」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．３）＝０．３となる。
【００５２】
さらに、ΔＡＰＳが「中（グレード０．９）」で、ΔＢＰＳが「大（グレード０．１）のときは、図４（Ｃ）の判定ルールから、運転者意図は「軽快」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。ΔＡＰＳが「中（グレード０．９）」で、ΔＢＰＳが「中（グレード０．６）のときは、図４（Ｃ）の判定ルールから、運転者意図は「普通」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．６）＝０．６となる。ΔＡＰＳが「中（グレード０．９）」で、ΔＢＰＳが「小（グレード０．１）のときは、図４（Ｃ）の判定ルールから、運転者意図は「紳士」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。
【００５３】
さらに、これらの６通りの組合せを、運転者意図で分類し、ｍａｘ値を求める。即ち、運転者意図「軽快」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１，０．５，０．１）＝０．５となる。運転者意図「普通」の縮小係数は、ｍａｘ（０．３，０．６）＝０．６となる。運転者意図「紳士」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１）＝０．１となる。即ち、運転者意図が、「軽快」である割合は「０．６」であり、「普通」である割合は「０．５」であり、「紳士」である割合は「０．３」である。
【００５４】
図４（Ｄ）は、運転者意図に関するメンバシップ関数である。
【００５５】
図４（Ｅ）は、図４（Ｄ）の運転者意図に関するメンバシップ関数に対して、上述した運転者意図の縮小係数を掛けた上で合成したものである。この合成された運転者意図の重心ＭＤ１を求めることにより、運転者意図を運転者意図数値ＭＤとして、数値化することができる。求められた運転者意図数値ＭＤ１は、エンジン定常運転特性設定部１６０及びエンジン過渡運転特性設定部１７０において用いられる。
【００５６】
なお、ここで、偶発的な操作による運転意図の誤判定をさけるため、複数回の判定により得られた数値の平均をとったものを、運転者意図判定部１４０の出力としてもよい。
【００５７】
次に、図５を用いて、本実施形態による先行車運転性質判定部１５０の処理内容について説明する。
【００５８】
先行車運転性質判定部１５０は、レーダー装置５８によって検出された先行車との車間距離Ｌと車速センサ４８によって検出された自車の速度Ｖ１とから、先行車両の加速度Ａ２を求め、これと光学センサ５６によって検出された先行車ブレーキランプ点灯検出信号とから、先行車の運転性質を判定し、数値化する。
【００５９】
図５（Ａ）は、先行車両の加速度Ａ２を「大」，「中」，「小」のカテゴリーに分類したとき、先行車両の加速度Ａ２が、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。例えば、求められた先行車両の加速度Ａ２がＡ２−１であるとき、先行車運転性質判定部１５０は、カテゴリー「中」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「大」のグレードが「０．５」であると、図５（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【００６０】
また、図５（Ｂ）は、単位時間当たりのブレーキランプ点灯回数ＢＲＣを「大」，「中」，「小」のカテゴリーに分類したとき、検出されたブレーキランプ点灯回数ＢＲＣが、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。例えば、検出された値がＢＲＣ１であるとき、先行車運転性質判定部１５０は、カテゴリー「中」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「小」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「大」のグレードが「０．１」であると、図５（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【００６１】
図５（Ｃ）は、先行車両の加速度Ａ２と、ブレーキランプ点灯回数ＢＲＣの組合せによって、先行車の運転性質を判定する判定ルールを示している。先行車両の加速度Ａ２が大きく、ブレーキランプ点灯回数ＢＲＣが多いほど、先行車の運転性質は「激しい」を指向している。また、逆に、Ａ２，ＢＲＣが小さいほど、先行車の運転性質は「丁寧」を指向している。このルールは、図５（Ｃ）のようにまとめられる。
【００６２】
図５（Ｃ）に示す判定ルールから、ファジィ理論にもとづくｍａｘ−ｍｉｎ合成を用いた推論法により、先行車運転性質が「丁寧」，「普通」，「激しい」に属する割合（縮小係数）が算出される。
【００６３】
例えば、上述したように、求められた値がＡ２−１であるとき、図５（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて、先行車運転性質判定部１５０は、カテゴリー「中」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「大」のグレードが「０．５」であると求める。また、計測された値がＢＲＣ１であるとき、図５（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて、先行車運転性質判定部１５０は、カテゴリー「中」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「小」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「大」のグレードが「０．１」であると求める。即ち、Ａ２は、カテゴリー「大」，「中」の２カテゴリーとなり、ＢＲＣは、カテゴリー「大」，「中」，「小」の３カテゴリーとなり、それぞれの組合せは、図５（Ｃ）における９通りの組合せの中の６通りとなる。そこで、それぞれの組合せから、ｍｉｎ値を求める。
【００６４】
即ち、Ａ２が「大（カテゴリー０．５）」で、ＢＲＣが「大（カテゴリー０．１）のときは、図５（Ｃ）の判定ルールから、先行車運転性質は「激しい」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．１）＝０．１となる。同様にして、Ａ２が「大（カテゴリー０．５）」で、ＢＲＣが「中（カテゴリー０．６）のときは、図５（Ｃ）の判定ルールから、先行車運転性質は「激しい」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．６）＝０．５となる。Ａ２が「大（カテゴリー０．５）」で、ＢＲＣが「小（カテゴリー０．３）のときは、図５（Ｃ）の判定ルールから、先行車運転性質は「普通」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．３）＝０．３となる。
【００６５】
さらに、Ａ２が「中（カテゴリー０．９）」で、ＢＲＣが「大（カテゴリー０．１）のときは、図５（Ｃ）の判定ルールから、先行車運転性質は「激しい」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。Ａ２が「中（カテゴリー０．９）」で、ＢＲＣが「中（カテゴリー０．６）のときは、図５（Ｃ）の判定ルールから、先行車運転性質は「普通」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．６）＝０．６となる。Ａ２が「中（カテゴリー０．９）」で、ＢＲＣが「小（カテゴリー０．１）のときは、図５（Ｃ）の判定ルールから、先行車運転性質は「丁寧」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。
【００６６】
さらに、これらの６通りの組合せを、運転者意図で分類し、ｍａｘ値を求める。即ち、先行車運転性質「激しい」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１，０．５，０．１）＝０．５となる。先行車運転性質「普通」の縮小係数は、ｍａｘ（０．３，０．６）＝０．６となる。先行車運転性質「丁寧」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１）＝０．１となる。即ち、先行車運転性質が、「激しい」である割合は「０．６」であり、「普通」である割合は「０．５」であり、「丁寧」である割合は「０．３」である。
【００６７】
図５（Ｄ）は、先行車運転性質に関するメンバシップ関数である。
【００６８】
図５（Ｅ）は、図５（Ｄ）の先行車運転性質に関するメンバシップ関数に対して、上述した先行車運転性質の縮小係数を掛けた上で合成したものである。この合成された先行車運転性質の重心ＭＣ１を求めることにより、先行車運転性質図を先行車運転性質数値ＭＣとして、数値化することができる。求められた先行車運転性質数値ＭＣ１は、エンジン定常運転特性設定部１６０及びエンジン過渡運転特性設定部１７０において用いられる。
【００６９】
なお、ここで、偶発的な操作による先行車運転性質の誤判定をさけるため、複数回の判定により得られた数値の平均をとったものを、先行車運転性質判定部１５０の出力としてもよい。あるいは、複数回の計測によって得たΔＡＰＳ，ΔＢＰＳを、それぞれ、２回以上の所定の回数で移動平均化し、これらを運転者意図判定部１４０への入力としてもよい。あるいは、単位時間に計測した先行車両の加速度Ａ２，ブレーキランプ点灯回数ＢＲＣを、それぞれ２回以上の所定回数で移動平均化し、これらを先行車運転性質判定部１５０への入力としてもよい。
【００７０】
次に、図６を用いて、本実施形態によるエンジン定常運転特性設定部１６０の処理内容について説明する。
【００７１】
エンジン定常運転特性設定部１６０は、運転車意図判定部１４０によって求められた運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって求められた先行車運転性質とから、定常運転に関する運転特性を判定し、数値化する。この数値は小さいほど運転特性が「丁寧」、大きいほど「激しい」ことを示すものである。
【００７２】
図６（Ａ）は、運転者意図判定値ＭＤを「軽快」，「普通」，「紳士」のカテゴリーに分類したとき、運転者意図判定部１４０によって求められた運転者意図判定値ＭＤが、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。例えば、求められた運転者意図判定値ＭＤが図４において説明したようにＭＤ１であるとき、エンジン定常運転特性設定部１６０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「軽快」のグレードが「０．５」であると、図６（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【００７３】
また、図６（Ｂ）は、先行車運転性質判定値ＭＣを「激しい」，「普通」，「丁寧」のカテゴリーに分類したとき、先行車運転性質判定部１５０によって求められた先行車運転性質判定値ＭＣが、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。例えば、検出された値がＭＣ１であるとき、エンジン定常運転特性設定部１６０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「丁寧」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「激しい」のグレードが「０．１」であると、図６（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【００７４】
図６（Ｃ）は、運転者意図判定値ＭＤと、先行車運転性質判定値ＭＣとの組合せによって、定常運転特性を判定する判定ルールを示している。運転者意図ＭＤが大きく、先行車運転性質ＭＣが大きいほど、定常運転特性は「立上り重視」を指向している。また、逆に、ＭＤ，ＭＣが小さいほど、定常運転特性は「じっくり」を指向している。このルールは、図６（Ｃ）のようにまとめられる。
【００７５】
図６（Ｃ）に示す判定ルールから、ファジィ理論にもとづくｍａｘ−ｍｉｎ合成を用いた推論法により、定常運転特性が「じっくり」，「通常」，「立上り重視」に属する割合（縮小係数）が算出される。
【００７６】
例えば、上述したように、求められた値がＭＤ１であるとき、図６（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて、エンジン定常運転特性設定部１６０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「軽快」のグレードが「０．５」であると求める。また、計測された値がＭＣ１であるとき、図６（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて、エンジン定常運転特性設定部１６０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「丁寧」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「激しい」のグレードが「０．１」であると求める。即ち、ＭＤは、カテゴリー「軽快」，「普通」の２カテゴリーとなり、ＭＣは、カテゴリー「激しい」，「普通」，「丁寧」の３カテゴリーとなり、それぞれの組合せは、図６（Ｃ）における９通りの組合せの中の６通りとなる。そこで、それぞれの組合せから、ｍｉｎ値を求める。
【００７７】
即ち、ＭＤが「軽快（グレード０．５）」で、ＭＣが「激しい（グレード０．１）のときは、図６（Ｃ）の判定ルールから、運転者意図は「立上り重視」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．１）＝０．１となる。同様にして、ＭＤが「軽快（グレード０．５）」で、ＭＣが「普通（グレード０．６）のときは、図６（Ｃ）の判定ルールから、定常運転特性は「立上り重視」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．６）＝０．５となる。ＭＤが「軽快（グレード０．５）」で、ＭＣが「丁寧（グレード０．３）のときは、図６（Ｃ）の判定ルールから、定常運転特性は「通常」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．３）＝０．３となる。
【００７８】
さらに、ＭＤが「普通（グレード０．９）」で、ＭＣが「激しい（グレード０．１）のときは、図６（Ｃ）の判定ルールから、定常運転特性は「立上り重視」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。ＭＤが「普通（グレード０．９）」で、ＭＣが「普通（グレード０．６）のときは、図６（Ｃ）の判定ルールから、定常運転特性は「通常」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．６）＝０．６となる。ＭＤが「普通（グレード０．９）」で、ＭＣが「丁寧（グレード０．１）のときは、図６（Ｃ）の判定ルールから、定常運転特性は「じっくり」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。
【００７９】
さらに、これらの６通りの組合せを、定常運転特性で分類し、ｍａｘ値を求める。即ち、定常運転特性「立上り重視」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１，０．５，０．１）＝０．５となる。定常運転特性「通常」の縮小係数は、ｍａｘ（０．３，０．６）＝０．６となる。定常運転特性「じっくり」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１）＝０．１となる。即ち、定常運転特性が、「立上り重視」である割合は「０．６」であり、「通常」である割合は「０．５」であり、「じっくり」である割合は「０．３」である。
【００８０】
図６（Ｄ）は、定常運転特性に関するメンバシップ関数である。
【００８１】
図６（Ｅ）は、図６（Ｄ）の定常運転特性に関するメンバシップ関数に対して、上述した定常運転特性の縮小係数を掛けた上で合成したものである。この合成された定常運転特性の重心ＭＳ１を求めることにより、定常運転特性を定常運転特性数値ＭＳとして、数値化することができる。求められた定常運転特性数値ＭＳ１に基づいて、スロットル弁開度算出部１２０は、図３に示したアクセルペダル踏込み角とスロットル弁開度の対応関係を変化させる。定常運転特性が激しいほど、わずかなアクセルぺダル踏込み量でスロットル弁が大きく開くことになる。
【００８２】
次に、図７を用いて、本実施形態によるエンジン過渡運転特性設定部１７０の処理内容について説明する。
【００８３】
エンジン過渡運転特性設定部１７０は、運転車意図判定部１４０によって求められた運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって求められた先行車運転性質とから、過渡運転に関する運転特性を判定し、運転の激しさを数値化する。この数値は小さいほど運転特性が「緩」、大きいほど「急」であることを示すものである。
【００８４】
図７（Ａ）は、運転者意図判定値ＭＤを「軽快」，「普通」，「紳士」のカテゴリーに分類したとき、運転者意図判定部１４０によって求められた運転者意図判定値ＭＤが、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。例えば、求められた運転者意図判定値ＭＤが図４において説明したようにＭＤ１であるとき、エンジン過渡運転特性設定部１７０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「軽快」のグレードが「０．５」であると、図７（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【００８５】
また、図７（Ｂ）は、先行車運転性質判定値ＭＣを「激しい」，「普通」，「丁寧」のカテゴリーに分類したとき、先行車運転性質判定部１５０によって求められた先行車運転性質判定値ＭＣが、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。例えば、検出された値がＭＣ１であるとき、エンジン過渡運転特性設定部１７０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「丁寧」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「激しい」のグレードが「０．１」であると、図７（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【００８６】
図７（Ｃ）は、運転者意図判定値ＭＤと、先行車運転性質判定値ＭＣとの組合せによって、過渡運転特性を判定する判定ルールを示している。運転者意図ＭＤが大きく、先行車運転性質ＭＣが大きいほど、過渡運転特性は「立上り重視」を指向している。また、逆に、ＭＤ，ＭＣが小さいほど、過渡運転特性は「じっくり」を指向している。このルールは、図７（Ｃ）のようにまとめられる。
【００８７】
図７（Ｃ）に示す判定ルールから、ファジィ理論にもとづくｍａｘ−ｍｉｎ合成を用いた推論法により、過渡運転特性が「じっくり」，「通常」，「立上り重視」に属する割合（縮小係数）が算出される。
【００８８】
例えば、上述したように、求められた値がＭＤ１であるとき、図７（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて、エンジン過渡運転特性設定部１７０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「軽快」のグレードが「０．５」であると求める。また、計測された値がＭＣ１であるとき、図７（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて、エンジン過渡運転特性設定部１７０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「丁寧」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「激しい」のグレードが「０．１」であると求める。即ち、ＭＤは、カテゴリー「軽快」，「普通」の２カテゴリーとなり、ＭＣは、カテゴリー「激しい」，「普通」，「丁寧」の３カテゴリーとなり、それぞれの組合せは、図７（Ｃ）における９通りの組合せの中の６通りとなる。そこで、それぞれの組合せから、ｍｉｎ値を求める。
【００８９】
即ち、ＭＤが「軽快（カテゴリー０．５）」で、ＭＣが「激しい（カテゴリー０．１）のときは、図７（Ｃ）の判定ルールから、過渡運転特性は「急」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．１）＝０．１となる。同様にして、ＭＤが「軽快（カテゴリー０．５）」で、ＭＣが「普通（カテゴリー０．６）のときは、図７（Ｃ）の判定ルールから、過渡運転特性は「急」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．６）＝０．５となる。ＭＤが「軽快（カテゴリー０．５）」で、ＭＣが「丁寧（カテゴリー０．３）のときは、図７（Ｃ）の判定ルールから、過渡運転特性は「通常」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．３）＝０．３となる。
【００９０】
さらに、ＭＤが「普通（カテゴリー０．９）」で、ＭＣが「激しい（カテゴリー０．１）のときは、図７（Ｃ）の判定ルールから、過渡運転特性は「急」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。ＭＤが「普通（カテゴリー０．９）」で、ＭＣが「普通（カテゴリー０．６）のときは、図７（Ｃ）の判定ルールから、過渡運転特性は「通常」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．６）＝０．６となる。ＭＤが「普通（カテゴリー０．９）」で、ＭＣが「丁寧（カテゴリー０．１）のときは、図７（Ｃ）の判定ルールから、過渡運転特性は「緩」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。
【００９１】
さらに、これらの６通りの組合せを、過渡運転特性で分類し、ｍａｘ値を求める。即ち、過渡運転特性「急」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１，０．５，０．１）＝０．５となる。過渡運転特性「通常」の縮小係数は、ｍａｘ（０．３，０．６）＝０．６となる。過渡運転特性「緩」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１）＝０．１となる。即ち、過渡運転特性が、「急」である割合は「０．６」であり、「通常」である割合は「０．５」であり、「緩」である割合は「０．３」である。
【００９２】
図７（Ｄ）は、過渡運転特性に関するメンバシップ関数である。
【００９３】
図７（Ｅ）は、図７（Ｄ）の過渡運転特性に関するメンバシップ関数に対して、上述した過渡運転特性の縮小係数を掛けた上で合成したものである。この合成された過渡運転特性の重心ＭＴ１を求めることにより、過渡運転特性を過渡運転特性数値ＭＴとして、数値化することができる。求められた過渡運転特性数値ＭＴ１に基づいて、スロットル弁応答特性設定部１３０は、スロットル弁開度算出部１２０によって算出された定常状態で確保すべきスロットル弁開度ｔｔＴＶＯに対して、時間遅れ処理を施し、スロットル弁開度指令ｔＴＶＯを算出する。例えば、過渡運転特性数値ＭＴを０．０〜１．０の範囲に数値化した場合、ＭＴ＝０．０のとき、式（１）に示した時定数Ｔ１，Ｔ２をそれぞれ、Ｔ１＝０．４、Ｔ２＝０と設定し、１次遅れとする。また、ＭＴ＝０．５のとき、Ｔ１＝０、Ｔ２＝０とし、ＭＴ＝１．０のとき、Ｔ１＝０、Ｔ２＝０．０５とし、位相進みとする。ＭＴの中間値に対するＴ１，Ｔ２は、上述した関係を線形補完して求める。
【００９４】
次に、図８を用いて、本実施形態による制御ユニット１００の制御処理の流れについて説明する。
【００９５】
ステップ８１０において、制御ユニット１００のスロットル弁開度算出部１２０は、アクセルペダル踏込み角センサ４２によって検出されたアクセルペダル踏込み角ＡＰＳに基づいて、定常状態で確保すべきスロットル弁開度ｔｔＴＶＯを決定する。このとき、メモリ８８０に記憶されている図３に示したアクセルペダル踏込み角ＡＰＳとスロットル弁開度ｔｔＴＶＯの関係を参照している。
【００９６】
ステップ８２０において、スロットル応答特性設定部１３０は、スロットル弁開度算出部１２０によって算出された定常状態で確保すべきスロットル弁開度ｔｔＴＶＯに対して、時間遅れ処理を施し、スロットル弁開度指令ｔＴＶＯを算出する。このとき、時間遅れの係数Ｔ１，Ｔ２は、メモリ８９０に記録されている数１の係数Ｔ１、Ｔ２を参照している。
【００９７】
ステップ８３０において、運転者意図判定部１４０は、図４において説明したように、アクセルペダル踏込み角センサ４２によって検出されたアクセルペダル踏込み角ＡＰＳと、ブレーキ踏込み角センサ５４によって検出されたブレーキペダル踏込み角ＢＰＳと、車速センサ４８によって検出された車速Ｖ１に基づいて、運転者の運転意図を判定し、数値化する。発進時，停車時，定速走行からの加減速時でないときは、前回の運転者意図の値を保持する。
【００９８】
ステップ８４０において、先行車運転性質判定部１５０は、図５に示したように、レーダー装置５８によって検出された先行車との車間距離Ｌと、自車の速度Ｖ１とに基づいて、先行車両の加速度Ａ２を求め、さらに、この先行車の加速度Ａ２と、光学センサ５６によって検出された先行車ブレーキランプ点灯検出信号とに基づいて、先行車の運転性質を判定し、数値化する。先行車がいない場合は、「普通」を表す値を出力する。
【００９９】
ステップ８５０において、エンジン定常運転特性設定部１６０は、図６に示したように、運転者意図判定部１４０によって判定された運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって判定された先行車運転性質とに基づいて、定常運転に関する運転特性を判定し、数値化する。ここで、アクセルペダル踏み角ＡＰＳとスロットル弁開度ｔｔＴＶＯの関係を求め、メモリ８８０に記録する。
【０１００】
ステップ８６０において、エンジン過渡運転特性設定部１７０は、図７に示したように、運転者意図判定部１４０によって判定された運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって判定された先行車運転性質とに基づいて、過渡での運転特性を判定し、数値化する。ここで、係数Ｔ１，Ｔ２の値を求め、メモリ８９０に記録する。
【０１０１】
ステップ８７０において、スロットル応答特性設定部１３０は、算出したスロットル弁開度ｔＴＶＯをスロットル制御機構３２に出力する。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態では、更新される運転特性としてアクセルペダル踏込み角とスロットル弁開度の関係を規定するパラメータの特性（「じっくり」、「通常」、「立上り重視」）をとり、「軽快」な走行を求める運転者には「立上り重視」の運転特性とし、わずかな踏込みで十分なエンジントルクを得られる。また、「紳士」な走行を求める運転者には「じっくり」の運転特性とし、深く踏込むほどにエンジントルクを増加させることができる。さらに先行する車両が激しく加減速を繰返す「激しい」運転性質を持つ場合、自車の運転特性を「じっくり」方向になるよう重みづけする。これにより、運転者意図を反映させつつ、自車の不要な加減速を抑制できる。
【０１０３】
また、アクセルペダル踏込み角とスロットル弁が開くまでの応答速度を規定するパラメータの特性（速応性）を、意図判断、性質判断により随時更新する運転特性し、「軽快」な運転意図では、速応性を上げる。また、「紳士」的な運転が要求されている場合、速応性を下げる。これにより、運転者意図にあった立上りの速い軽快な特性を与えるとともに、不整地路面などでの「紳士」的な運転特性が必要な場合にも、これに的確に対応できる。
【０１０４】
本実施形態によれば、運転者意図を判定して車両の制御を行うことにより、運転者意図にあった快適な走行と、先行車の運転特性を判定して車両の制御を行うことにより、先行車に合せた円滑な走行とを両立したエンジン制御を行うことができる。
【０１０５】
次に、図９〜図１２を用いて、本発明の第２の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムについて説明する。なお、本実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成は、図１に示したものと同様である。
最初に、図９を用いて、本発明の第２の実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成について説明する。
【０１０６】
本実施形態においては、先行車両と一定の車間距離Ｌｏを維持する自動追従走行を行うようにしている。
図９において、制御ユニット１００Ａを構成する運転者意図判定部１４０及び先行車運転特性判定部１５０の機能は、図２に示したものと同一のものであり、それぞれ、図４及び図５において説明したような処理を実行する。
【０１０７】
スロットル弁開度算出部１２５は、レーダ装置５８により検出された先行車との車間距離Ｌに基づいて、先行車との車間距離が目標車間距離Ｌoとなるようなスロットル開度ｔＴＶＯを算出し、スロットル制御機構３２へ出力する。なお、スロットル弁開度指令ｔＴＶＯは、図１に示した自動追従走行スイッチがＯＮであり、かつ、ブレーキペダル及びアクセルベダルの踏込み角ＡＰＳ，ＢＰＳがともに０のとき、他の制御部からの信号に優先して、スロットル制御機構３２に伝えられ、先行車との車間距離が一定となるような自動追従制御を実行する。
【０１０８】
スロットル弁開度算出部１２５は、先行車との車間距離Ｌをもとに、以下の式（２）に従って比例微分制御を行い、スロットル開度ｔＴＶＯを算出し、スロットル制御機構３２へ出力する。
【０１０９】
【数２】
0003639419.tif 000003
【０１１０】
ここで、ｓはラプラス演算子であり、Ｋｄは微分制御の係数であり、Ｋｐは比例制御の係数である。
【０１１１】
自動追従運転特性設定部１８０は、運転者意図判定部１４０及び先行車運転特性判定部１５０で数値化された運転者意図ＭＤと先行車運転性質ＭＣをもとに、上述した式（２）の中の係数Ｋｄを変更することで、追従制御の応答特性を変化させる。
【０１１２】
ここで、図１０を用いて、本実施形態による自動追従運転特性設定部１８０の処理内容について説明する。
【０１１３】
自動追従運転特性設定部１８０は、運転車意図判定部１４０によって求められた運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって求められた先行車運転性質とから、自動追従運転に関する追従運転特性を判定し、追従運転の激しさを数値化する。この数値は小さいほど運転特性が「緩」、大きいほど「急」であることを示すものである。
【０１１４】
図１０（Ａ）は、運転者意図判定値ＭＤを「軽快」，「普通」，「紳士」のカテゴリーに分類したとき、運転者意図判定部１４０によって求められた運転者意図判定値ＭＤが、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。例えば、求められた運転者意図判定値ＭＤが図４において説明したようにＭＤ１であるとき、自動追従運転特性設定部１８０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「軽快」のグレードが「０．５」であると、図１０（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【０１１５】
また、図１０（Ｂ）は、先行車運転性質判定値ＭＣを「激しい」，「普通」，「丁寧」のカテゴリーに分類したとき、先行車運転性質判定部１５０によって求められた先行車運転性質判定値ＭＣが、各カテゴリーの中のどのカテゴリーに分類されるかのグレードを示すメンバシップ関数を示している。例えば、検出された値がＭＣ１であるとき、自動追従運転特性設定部１８０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「丁寧」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「激しい」のグレードが「０．１」であると、図１０（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて求める。
【０１１６】
図１０（Ｃ）は、運転者意図判定値ＭＤと、先行車運転性質判定値ＭＣとの組合せによって、過渡運転特性を判定する判定ルールを示している。運転者意図ＭＤが大きく、先行車運転性質ＭＣが大きいほど、追従運転特性は「立上り重視」を指向している。また、逆に、ＭＤ，ＭＣが小さいほど、追従運転特性は「じっくり」を指向している。このルールは、図１０（Ｃ）のようにまとめられる。
【０１１７】
図１０（Ｃ）に示す判定ルールから、ファジィ理論にもとづくｍａｘ−ｍｉｎ合成を用いた推論法により、追従運転特性が「じっくり」，「通常」，「立上り重視」に属する割合（縮小係数）が算出される。
【０１１８】
例えば、上述したように、求められた値がＭＤ１であるとき、図１０（Ａ）に示すメンバシップ関数を用いて、自動追従運転特性設定部１８０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．９」であり、カテゴリー「軽快」のグレードが「０．５」であると求める。また、計測された値がＭＣ１であるとき、図１０（Ｂ）に示すメンバシップ関数を用いて、自動追従運転特性設定部１８０は、カテゴリー「普通」のグレードが「０．６」であり、カテゴリー「丁寧」のグレードが「０．３」であり、カテゴリー「激しい」のグレードが「０．１」であると求める。即ち、ＭＤは、カテゴリー「軽快」，「普通」の２カテゴリーとなり、ＭＣは、カテゴリー「激しい」，「普通」，「丁寧」の３カテゴリーとなり、それぞれの組合せは、図１０（Ｃ）における９通りの組合せの中の６通りとなる。そこで、それぞれの組合せから、ｍｉｎ値を求める。
【０１１９】
即ち、ＭＤが「軽快（グレード０．５）」で、ＭＣが「激しい（グレード０．１）のときは、図１０（Ｃ）の判定ルールから、追従運転特性は「急」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．１）＝０．１となる。同様にして、ＭＤが「軽快（グレード０．５）」で、ＭＣが「普通（グレード０．６）のときは、図１０（Ｃ）の判定ルールから、追従運転特性は「急」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．６）＝０．５となる。ＭＤが「軽快（グレード０．５）」で、ＭＣが「丁寧（グレード０．３）のときは、図１０（Ｃ）の判定ルールから、追従運転特性は「通常」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．５，０．３）＝０．３となる。
【０１２０】
さらに、ＭＤが「普通（グレード０．９）」で、ＭＣが「激しい（グレード０．１）のときは、図１０（Ｃ）の判定ルールから、追従運転特性は「急」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。ＭＤが「普通（グレード０．９）」で、ＭＣが「普通（グレード０．６）のときは、図１０（Ｃ）の判定ルールから、追従運転特性は「通常」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．６）＝０．６となる。ＭＤが「普通（グレード０．９）」で、ＭＣが「丁寧（グレード０．１）のときは、図１０（Ｃ）の判定ルールから、追従運転特性は「緩」となり、このときの縮小係数はｍｉｎ（０．９，０．１）＝０．１となる。
【０１２１】
さらに、これらの６通りの組合せを、追従運転特性で分類し、ｍａｘ値を求める。即ち、追従運転特性「急」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１，０．５，０．１）＝０．５となる。追従運転特性「通常」の縮小係数は、ｍａｘ（０．３，０．６）＝０．６となる。追従運転特性「緩」の縮小係数は、ｍａｘ（０．１）＝０．１となる。即ち、追従運転特性が、「急」である割合は「０．６」であり、「通常」である割合は「０．５」であり、「緩」である割合は「０．３」である。
【０１２２】
図１０（Ｄ）は、追従運転特性に関するメンバシップ関数である。
【０１２３】
図１０（Ｅ）は、図１０（Ｄ）の追従運転特性に関するメンバシップ関数に対して、上述した追従運転特性の縮小係数を掛けた上で合成したものである。この合成された追従運転特性の重心ＭＡＣ１を求めることにより、追従運転特性を追従運転特性数値ＭＡＣとして、数値化することができる。求められた追従運転特性数値ＭＡＣ１に基づいて、スロットル弁開度算出部１２５は、式（２）の微分制御の係数Ｋｄを決定する。追従運転特性が「急」であるほど、Ｋｄの値を大きくする。ここで、係数Ｋｄの値は適切な範囲，例えば、後述する図１０のｋ２か〜ｋ４となるように、予め運転特性とＫｄの対応関係は決めてある。
【０１２４】
次に、図１１を用いて、本実施形態による制御ユニット１００Ａの制御処理の流れについて説明する。
【０１２５】
ステップ１１１０において、制御ユニット１００Ａのスロットル弁開度算出部１２５は、レーダ装置５８により検出された先行車との車間距離Ｌに基づいて、先行車との車間距離が目標車間距離Ｌ0となるようなスロットル開度ｔＴＶＯを算出する。このとき、メモリ１１９０に記録されている係数Ｋｄを微分制御の係数として用いる。
【０１２６】
ステップ１１２０において、運転者意図判定部１４０は、図４において説明したように、アクセルペダル踏込み角センサ４２によって検出されたアクセルペダル踏込み角ＡＰＳと、ブレーキ踏込み角センサ５４によって検出されたブレーキペダル踏込み角ＢＰＳと、車速センサ４８によって検出された車速Ｖ１に基づいて、運転者の運転意図を判定し、数値化する。自動追従走行スイッチがオンの場合を含め、発進時、停車時、定速走行からの加減速時でないときは前回の運転者意図の値を保持する。
【０１２７】
ステップ１１３０において、先行車運転性質判定部１５０は、図５に示したように、レーダー装置５８によって検出された先行車との車間距離Ｌと、自車の速度Ｖ１とに基づいて、先行車両の加速度Ａ２を求め、さらに、この先行車の加速度Ａ２と、光学センサ５６によって検出された先行車ブレーキランプ点灯検出信号とに基づいて、先行車の運転性質を判定し、数値化する。
【０１２８】
ステップ１１４０において、自動追従運転特性設定部１８０は、運転車意図判定部１４０によって求められた運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって求められた先行車運転性質とから、自動追従運転に関する追従運転特性を判定し、係数Ｋｄを決定する。ここで決定された係数Ｋｄの値は、メモリ１１９０に記録される。
【０１２９】
ステップ１１５０において、スロットル弁開度算出部１２５は、算出したスロットル弁開度ｔＴＶＯをスロットル制御機能３２に出力する。
【０１３０】
次に、図１２を用いて、本実施形態による車両制御の追従特性について説明する。
図１２は、先行車が走行速度Ｖ２を周期的に変化させた場合に、これに追従する制御をしたときの自車の速度変化を示したものである。横軸は先行車速度変化の周波数、縦軸は自車の速度の振動の振幅を表している。係数Ｋｄを４通りに変化させて各々の場合についてプロットしてある。ただし、
ｋ１＞ｋ２＞ｋ３＞ｋ４
の関係にある。このとき、変更者の速度変化が特定の周波数ｆ０付近で大きく発振することが分かる。発振の度合はＫｄを大きく取るほどに強くなる。この現象は追従制御での自車速度変化の遅れによるもので、追従制御を行う上で不可避の問題である。振幅が拡大傾向にあるとき、複数車両からなる車列の後続車両ほど、振幅が大きく伝わる。最終的には、先行車との接触事故などを発生することになる。従って、許される範囲内で、係数Ｋｄの値は小さめにとることが考えられる。しかし、あまりにＫｄを小さくとることは、先行する車両への追従性を劣化させる。
【０１３１】
そこで、本実施形態では、先行する車両が加減速を繰返すような「激しい」運転性質であるとき、Ｋｄの値は小さくとられ、発振現象の拡大を抑制する。また、運転者意図が「軽快」を求める場合は追従性を高め、「紳士」的な運転を求める場合は追従時の加速性能を抑えることができる。
【０１３２】
以上説明したように、本実施形態では、自動追従のためには、レーダ装置、光学装置などにより先行車両との距離を計測し、距離が規定値より大であれば自車を加速し、規定値より小であれば減速する制御がなされる。この加速度（減速度）が運転特性の一つであり、運転者意図が「軽快」である場合には加速度を大きめにとり、「紳士」である場合は小さめになるようにする。また、先行車の運転性質が「激しい」ほど自車加速度を小さめに取る。これにより、運転者の好みにあった快適な追従制御が実現できる。
【０１３３】
また、先行車が加減速を繰返すなど「激しい」運転性質の場合にも、自車の速度が著しく変ることがなくなり、速度の発振現象を抑制できる。これにより、複数車両による車列全体も円滑な走行が行える。
【０１３４】
本実施形態によれば、運転者意図を判定して車両の制御を行うことにより、運転者意図にあった快適な走行と、先行車の運転特性を判定して車両の制御を行うことにより、先行車に合せた円滑な走行とを両立した追従制御を行うことができる。
【０１３５】
次に、図１３及び図１４を用いて、本発明の第３の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムについて説明する。
最初に、図１３を用いて、本実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成について説明する。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【０１３６】
本実施形態においては、スロットル制御機構３２Ａは、制御ユニット１００Ｂから入力するスロットル弁開度指令値ｔＴＶＯと運転特性信号Ｐに基づいて、スロットル弁１４の開度を制御している。
【０１３７】
次に、図１４を用いて、本発明の第３の実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成について説明する。
制御ユニット１００Ｂを構成するスロットル弁開度算出部１２０，運転者意図判定部１４０，先行車運転性質判定部１５０，エンジン定常運転特性設定部１６０，エンジン過渡運転特性設定部１７０は、図２〜図７を用いて説明したものと同様な機能を有している。
【０１３８】
なお、スロットル弁開度算出部１２０は、アクセルペダル踏込み角センサ４２によって検出されたアクセルペダル踏込み角ＡＰＳに基づいて、定常状態で確保すべきスロットル弁開度指令ｔＴＶＯを決定し、スロットル制御機構３２Ａに出力する。
【０１３９】
また、エンジン過渡運転特性設定部１７０は、運転者意図判定部１４０によって判定された運転者意図と、先行車運転性質判定部１５０によって判定された先行車運転性質とに基づいて、過渡での運転特性を判定し、数値化して、運転特性信号Ｐとして、スロットル制御機構３２Ａに出力する。
【０１４０】
スロットル弁制御機構３２Ａは、入力されたスロットル弁開度指令ｔＴＶＯに基づき、以下の式（３）に示されるＰＩＤ制御により、スロットルセンサ５２によって検出されたスロットル開度ＴＶＯが、スロットル弁開度指令ｔＴＶＯと一致するように、スロットル弁を駆動するモータの電流Ｉを制御する。
【０１４１】
【数３】
0003639419.tif 000004
【０１４２】
ここで、Ｋｐは比例係数であり、Ｋｉは積分係数であり、Ｋｄは微分係数であり、ｓはラプラス演算子である。
【０１４３】
ここで、スロットル弁制御機構３２Ａは、制御ユニット１００Ｂから入力した運転特性信号Ｐに基づいて、微分係数Ｋｄを可変するようにしている。即ち、運転特性信号Ｐが大きほど、微分係数Ｋｄを大きな値としている。これにより、スロットル弁が開度指令値に一致するまでの応答時間が短くなる。なお、運転特性信号Ｐに基づいて、スロットル制御機構３２Ａは、式（３）の比例係数Ｋｐを可変したり、積分係数Ｋｉを可変するようにしてもよいものである。
【０１４４】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様にして、運転者意図を判定して車両の制御を行うことにより、運転者意図にあった快適な走行と、先行車の運転特性を判定して車両の制御を行うことにより、先行車に合せた円滑な走行とを両立した車両制御を行うことができる。
【０１４５】
次に、図１５〜図１８を用いて、本発明の第４の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムについて説明する。
最初に、図１５を用いて、本実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成について説明する。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【０１４６】
本実施形態においては、図１に示した構成に加えて、点火時期制御回路３６及びオートマチックトランスミッション装置７０を備えるとともに、燃料噴射機３４Ｗ，３４Ｘ，３４Ｙ，３４Ｚは、シリンダ内部に直接燃料を噴射する筒内直噴式の燃料噴射機を設置してある。
【０１４７】
点火時期制御回路３６は、制御ユニット１００Ｃから入力する点火時期制御信号に基づいて、点火時期を制御する。また、オートマティックトランスミッション装置７０は、制御ユニット１００Ｃによってギア位置（変速比）を制御可能となっている。
【０１４８】
本実施形態によるエンジンシステムにおいては、成層燃焼（超希薄燃焼）と均質燃焼（通常燃焼）が可能であり、制御ユニット１００Ｃは、燃費効率のよい燃焼方式を随時選択している。成層燃焼と均質燃焼が切替可能なエンジンシステムでは、スロットル開度とエンジントルクの関係が極めて非線形となる。本実施形態によるエンジンシステムでは、自然な運転特性を得るために、運転者の運転操作量から、エンジントクルや駆動時トルクの目標値を予め決定し、これを実現するようにスロットル開度，燃料噴射量，点火時期などを制御ユニット１００Ｃが制御している。
【０１４９】
次に、図１６を用いて、本発明の第４の実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成について説明する。
制御ユニット１００Ｃを構成する運転者意図判定部１４０，先行車運転性質判定部１５０，エンジン定常運転特性設定部１６０，エンジン過渡運転特性設定部１７０は、図２〜図７を用いて説明したものと同様な機能を有している。
【０１５０】
定常エンジントルク目標算出部１３５は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳと現在のエンジン回転数Ｎｅに基づいて、この組合せの元での定常状態で発生させるべきエンジントルクｔｔＴｅを算出する。また、定常エンジントルク目標算出部１３５は、エンジン定常運転特性設定部１６０からの定常運転特性の値に応じて、算出するエンジントルクｔｔＴｅを可変する。
【０１５１】
ここで、図１７を用いて、本実施形態における定常エンジントルク目標算出部１３５の動作について説明する。
【０１５２】
定常エンジントルク目標算出部１３５は、図１７に示す関係で、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳと現在のエンジン回転数Ｎｅに基づいて定常状態で発生させるべきエンジントルクｔｔＴｅを算出する。即ち、図１７は、横軸をアクセルペダル踏込み角ＡＰＳとし、縦軸を定常エンジントルク目標値ｔｔＴｅとし、アクセルペダルが全開位置における発生可能な最大のトルクは、エンジン回転数Ｎｅによって決まっている。そして、検出されたアクセルペダル踏込み角ＡＰＳに対して、定常状態で発生させるべきエンジントルクｔｔＴｅを求めている。
【０１５３】
また、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳとエンジントルク目標値ｔｔＴｅの関係は、運転特性に応じて可変である。運転特性中間時を基準として考えると、運転特性最小時は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳに対してエンジントルク目標値ｔｔＴｅの変化がアクセルペダル踏込角ＡＰＳが小さいときは小さくなっている。即ち、運転特性中間時と同様にアクセルペダルが踏み込まれた場合でも、エンジントルク目標値が小さくなるように設定されおり、運転特性中間時に比べて、車両の加速も控え目であるような運転特性となる。他方、運転特性最大時は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳに対してエンジントルク目標値ｔｔＴｅの変化が大きくなっている。即ち、運転特性中間時と同様にアクセルペダルが踏み込まれた場合でも、エンジントルク目標値ｔｔＴｅが大きくなるように設定されおり、運転特性中間時に比べて車両の加速もよくなるような運転特性となる。
【０１５４】
アクセルペダル踏込み角ＡＰＳと、エンジントルク目標値ｔｔＴｅ関係は、マップ若しくはテーブル形式で、ＲＯＭ１０４に格納されており、エンジン定常運転特性設定部１６０から与えられる定常時の運転特性を示す数値に応じて、定常エンジントルク目標算出部１３５は、定常状態で発生すべきエンジントルク目標値ｔｔＴｅを決定する。
【０１５５】
次に、過渡時エンジントルク目標算出部１４５は、エンジン過渡運転特性設定部１７０によって求められた過渡運転特性に応じて、定常エンジントルク目標算出部１３５において算出された定常エンジントクル目標ｔｔＴｅに遅れ処理を施し、過渡時のエンジントルク目標値ｔＴｅを算出する。
【０１５６】
過渡時エンジントルク目標算出部１４５は、以下の式（４）に従って、定常エンジントクル目標ｔｔＴｅに遅れ処理を施し、過渡時のエンジントルク目標値ｔＴｅを算出する。
【０１５７】
【数４】
0003639419.tif 000005
【０１５８】
ここで、遅れの時定数Ｔは、エンジン過渡運転特性設定部１７０で求められる過渡運転特性により可変とする。
【０１５９】
ここで、図１８を用いて、エンジン過渡運転特性ＭＴと遅れ時定数Ｔとの関係について説明する。
【０１６０】
図１８の横軸は、エンジン過渡運転特性設定部１７０によって設定されたエンジン過渡運転特性ＭＴを示しており、縦軸は、遅れ時定数Ｔを示している。遅れ時定数Ｔは、エンジン過渡運転特性ＭＴが最小時に、例えば，０．２ｓであり、エンジン過渡運転特性ＭＴが最大時に、例えば、０．０１ｓであり、その間は、直線的に短くなる特性としている。
【０１６１】
次に、最適化計算部１５５は、エンジントルクがｔＴｅとなり、かつ、燃費が最適になる燃焼方式を選び、これを実現するようにスロットル開度指令値ｔＴＶＯ，点火時期信号Ｇｉ，燃料噴射信号Ｇｆを算出し、それぞれ、スロットル制御機構３２，点火時期制御回路３６，燃料噴射器３４に出力して、スロットル弁開度，点火時期，燃料噴射量を制御する。
【０１６２】
本実施形態によれば、運転者意図を判定して車両の制御を行うことにより、運転者意図にあった快適な走行と、先行車の運転特性を判定して、エンジントクルや駆動時トルクの目標値を予め決定し、これを実現するようにスロットル開度，燃料噴射量，点火時期など車両の制御を行うことにより、先行車に合せた円滑な走行とを両立した車両制御を行うことができる。また、成層燃焼、均質燃焼の切替を伴うエンジンシステムにおいても実現できる。
【０１６３】
次に、図１９を用いて、本発明の第５の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムについて説明する。なお、本実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成は、図１５に示したものと同様である。
本実施形態においては、先行車両と一定の車間距離Ｌｏを維持する自動追従走行を行うようにしている。
図１９において、制御ユニット１００Ｄを構成する運転者意図判定部１４０，先行車運転特性判定部１５０の機能は、図２に示したものと同一のものであり、それぞれ、図４，図５において説明したような処理を実行する。また、自動追従運転特性設定部１８０は、図９に示したものと同一のものであり、図１０において説明したような処理を実行する。さらに、最適化計算部１５５は、図１６において説明したような処理を実行する。
【０１６４】
本実施形態において、エンジントルク目標算出部１３５Ａは、以下の式（５）に基づいて、エンジントルク目標値ｔＴｅを算出する。
【０１６５】
【数５】
0003639419.tif 000006
【０１６６】
ここで、係数Ｋｄは、図９の処理で式（２）の計数Ｋｄを定めたのと同じように、自動追従運転特性設定部部１８０で求まる自動追従運転特性の値によって定まるものである。運転特性値が大きいほど、計数Ｋｄの値を大きくする。
【０１６７】
最適化計算部１５５は、エンジントルクがｔＴｅとなり、かつ、燃費が最適になる燃焼方式を選び、これを実現するようにスロットル開度指令値ｔＴＶＯ，点火時期信号Ｇｉ，燃料噴射信号Ｇｆを算出し、それぞれ、スロットル制御機構３２，点火時期制御回路３６，燃料噴射器３４に出力して、スロットル弁開度，点火時期，燃料噴射量を制御する。
【０１６８】
本実施形態によれば、運転者意図を判定して車両の制御を行うことにより、運転者意図にあった快適な走行と、先行車の運転特性を判定して、エンジントルクの目標値を予め決定し、これを実現するようにスロットル開度，燃料噴射量，点火時期など車両の制御を行うことにより、先行車に合せた円滑な走行とを両立した追従制御を行うことができる。また、成層燃焼、均質燃焼の切替を伴うエンジンシステムにおいても実現できる。
【０１６９】
次に、図２０〜２２を用いて、本発明の第６の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムについて説明する。なお、本実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成は、図１５に示したものと同様である。
最初に、図２０を用いて、本実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成について説明する。
【０１７０】
図２０において、制御ユニット１００Ｅを構成する運転者意図判定部１４０，先行車運転特性判定部１５０，エンジン定常運転特性設定部１７０及びエンジン過渡運転特性設定部１８０の機能は、図２に示したものと同一のものであり、それぞれ、図４〜図７において説明したような処理を実行する。さらに、最適化計算部１５５は、図１６において説明したような処理を実行する。
【０１７１】
本実施形態においては、図１６に示した第４の実施形態ではエンジントルクの目標値を設定していたのに対し、駆動軸トルクの目標値を設定し、ギア位置を含め車両制御している。これにより、より一層の燃費の改善が行えるものである。
【０１７２】
図２０において、定常駆動軸トルク目標算出部１６５は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳと現在車速Ｖ１の組合せから、この組合せの元での定常状態で発生させるべき駆動軸トルクｔｔＴｄを算出する。算出される駆動軸トルクｔｔＴｄは、エンジン定常運転特性設定部１６０で求められる定常運転特性により可変とする。
【０１７３】
ここで、図２１を用いて、本実施形態における定常駆動軸トルク目標算出部１６５の動作について説明する。
【０１７４】
定常駆動軸トルク目標算出部１６５は、図２１に示す関係で、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳと現在の車速Ｖ１に基づいて定常状態で発生させるべき駆動軸トルクｔｔＴｄを算出する。即ち、図２１は、横軸をアクセルペダル踏込み角ＡＰＳとし、縦軸を定常駆動軸トルク目標値ｔｔＴｄとし、アクセルペダルが全開位置における発生可能な最大のトルクは、車速Ｖ１によって決まっている。そして、検出されたアクセルペダル踏込み角ＡＰＳに対して、定常状態で発生させるべき駆動軸トルクｔｔＴｄを求めている。
【０１７５】
また、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳと駆動軸トルク目標値ｔｔＴｄの関係は、運転特性に応じて可変である。運転特性中間時を基準として考えると、運転特性最小時は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳに対して駆動軸トルク目標値ｔｔＴｄの変化がアクセルペダル踏込角ＡＰＳが小さいときは小さくなっている。即ち、運転特性中間時と同様にアクセルペダルが踏み込まれた場合でも、駆動軸トルク目標値が小さくなるように設定されおり、運転特性中間時に比べて、車両の加速も控え目であるような運転特性となる。他方、運転特性最大時は、アクセルペダル踏込み角ＡＰＳに対して駆動軸トルク目標値ｔｔＴｄの変化が大きくなっている。即ち、運転特性中間時と同様にアクセルペダルが踏み込まれた場合でも、駆動軸トルク目標値ｔｔＴｄが大きくなるように設定されおり、運転特性中間時に比べて車両の加速もよくなるような運転特性となる。
【０１７６】
アクセルペダル踏込み角ＡＰＳと、駆動軸トルク目標値ｔｔＴｄ関係は、マップ若しくはテーブル形式で、ＲＯＭ１０４に格納されており、エンジン定常運転特性設定部１６０から与えられる定常時の運転特性を示す数値に応じて、定常駆動軸トルク目標算出部１６５は、定常状態で発生すべき駆動軸トルク目標値ｔｔＴｄを決定する。
【０１７７】
次に、過渡駆動軸トルク目標算出部１７５は、以下の式（６）に従って、定常エンジントクル目標ｔｔＴｄに遅れ処理を施し、過渡時のエンジントルク目標値ｔＴｄを算出する。
【０１７８】
【数６】
0003639419.tif 000007
【０１７９】
ここで、遅れの時定数Ｔは、エンジン過渡運転特性設定部１７０で求められる過渡運転特性により可変とする。
【０１８０】
ここで、図２２を用いて、過渡運転特性の値と時定数Ｔの関係について説明する。
【０１８１】
図２２の横軸は、エンジン過渡運転特性設定部１７０によって設定されたエンジン過渡運転特性ＭＴを示しており、縦軸は、遅れ時定数Ｔを示している。遅れ時定数Ｔは、エンジン過渡運転特性ＭＴが最小時に、例えば，０．５ｓであり、エンジン過渡運転特性ＭＴが最大時に、例えば、０．０５ｓであり、その間は、直線的に短くなる特性としている。
【０１８２】
次に、最適化計算部１５５は、駆動軸トルクがｔＴｄとなり、かつ、燃費が最適になる燃焼方式を選び、これを実現するようにスロットル開度指令値ｔＴＶＯ，点火時期信号Ｇｉ，燃料噴射信号Ｇｆ，ギア位置ｉを算出し、それぞれ、スロットル制御機構３２，点火時期制御回路３６，燃料噴射器３４，オートマティックトランスミッション装置７０に出力して、スロットル弁開度，点火時期，燃料噴射量，ギア位置を制御する。
【０１８３】
本実施形態によれば、運転者意図を判定して車両の制御を行うことにより、運転者意図にあった快適な走行と、先行車の運転特性を判定して、駆動軸トルクの目標値を予め決定し、これを実現するようにスロットル開度，燃料噴射量，点火時期など車両の制御を行うことにより、先行車に合せた円滑な走行とを両立した車両制御を行うことができる。また、成層燃焼、均質燃焼の切替を伴うエンジンシステムにおいても実現できる。
【０１８４】
次に、図２３を用いて、本発明の第７の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムについて説明する。なお、本実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成は、図１５に示したものと同様である。
本実施形態においては、先行車両と一定の車間距離Ｌｏを維持する自動追従走行を行うようにしている。
図２３において、制御ユニット１００Ｆを構成する運転者意図判定部１４０，先行車運転特性判定部１５０の機能は、図２に示したものと同一のものであり、それぞれ、図４，図５において説明したような処理を実行する。また、自動追従運転特性設定部１８０は、図９に示したものと同一のものであり、図１０において説明したような処理を実行する。さらに、最適化計算部１５５は、図１６において説明したような処理を実行する。
【０１８５】
本実施形態において、駆動軸トルク目標算出部１６５Ａは、以下の式（７）に基づいて、駆動軸トルク目標値ｔＴｄを算出する。
【０１８６】
【数７】
0003639419.tif 000008
【０１８７】
ここで、係数Ｋｄは、図９の処理で式（２）の計数Ｋｄを定めたのと同じように、自動追従運転特性設定部部１８０で求まる自動追従運転特性の値によって定まるものである。運転特性値が大きいほど、計数Ｋｄの値を大きくする。
【０１８８】
最適化計算部１５５は、駆動軸トルクがｔＴｄとなり、かつ、燃費が最適になる燃焼方式を選び、これを実現するようにスロットル開度指令値ｔＴＶＯ，点火時期信号Ｇｉ，燃料噴射信号Ｇｆ，ギア位置ｉを算出し、それぞれ、スロットル制御機構３２，点火時期制御回路３６，燃料噴射器３４，オートマティックトランスミッション装置７０に出力して、スロットル弁開度，点火時期，燃料噴射量，ギア位置を制御する。
【０１８９】
本実施形態によれば、運転者意図を判定して車両の制御を行うことにより、運転者意図にあった快適な走行と、先行車の運転特性を判定して、駆動軸トルクの目標値を予め決定し、これを実現するようにスロットル開度，燃料噴射量，点火時期など車両の制御を行うことにより、先行車に合せた円滑な走行とを両立した追従制御を行うことができる。また、成層燃焼、均質燃焼の切替を伴うエンジンシステムにおいても実現できる。
【０１９０】
なお、以上説明した各実施形態において用いたメンバシップ関数は、同一である必要はなく、個別に最適なメンバシップ関数を用意すればよいものである。
【０１９１】
【発明の効果】
本発明によれば、運転者の意図を反映した快適な走行性能をもたらすとともに、先行車特性に合せた的確な制御を行うことで円滑な走行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成を説明する機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中のスロットル弁開度算出部の動作説明図である。
【図４】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中の運転者意図判定部の動作説明図である。
【図５】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中の先行車運転性質判定部の動作説明図である。
【図６】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中のエンジン定常運転特性設定部の動作説明図である。
【図７】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中のエンジン過渡運転特性設定部の動作説明図である。
【図８】本発明の一実施形態による車両制御方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成を説明する機能ブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中の自動追従運転特性設定部の動作説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態による車両制御方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態による車両制御方法を実行したときの追従特性の説明図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第３実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成を説明する機能ブロック図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態による車両制御方法を適用する車両制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第４実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成を説明する機能ブロック図である。
【図１７】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中の定常エンジントルク目標算出部の動作説明図である。
【図１８】本発明の第５の実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中の過渡エンジントルク目標算出部において用いる時定数Ｔの説明図である。
【図１９】本発明の第５の実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成を説明する機能ブロック図である。
【図２０】本発明の第６の実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成を説明する機能ブロック図である。
【図２１】本発明の一実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中の定常駆動軸トルク目標算出部の動作説明図である。
【図２２】本発明の第６の実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットの中の過渡駆動軸トルク目標算出部において用いる時定数Ｔの説明図である。
【図２３】本発明の第７の実施形態による車両制御方法を実行する制御ユニットのシステム構成を説明する機能ブロック図である。
【符号の説明】
１０…エンジン
１４…スロットルバルブ
３２，３２Ａ…スロットル制御機構
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ…燃料噴射器
３６…点火時期制御回路
４０…空気量センサ
４２…アクセルペダル踏込み角センサ
４４…クランク角センサ
４８…車速センサ
５２…スロットルセンサ
５４…ブレーキペダル踏込み角センサ
５６…光学センサ
５８…レーダー装置
７０…オートマチックトランスミッション装置
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ…制御ユニット
１２０，１２５…スロットル弁開度算出部
１３０…スロットル応答特性設定部
１３５…定常エンジントルク目標算出部
１４０…運転者意図判定部
１４５…過渡エンジントルク目標算出部
１５０…先行車運転性質判定部
１５５…最適化計算部
１６０…エンジン定常運転特性設定部
１６５…定常駆動軸トルク目標算出部
１７０…エンジン過渡常運転特性設定部
１７５…過渡駆動軸トルク目標算出部
１８０…自動追従運転特性設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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