(57)【要約】【課題】加速時に違和感の無い変速操作を実現できる車両走行制御装置を提供すること。【解決手段】車両走行制御装置１は、目標車速及び目標加速度を設定するとともに、目標車速及び目標加速度が実現するようにエンジン及び自動変速機を制御する。車両走行制御装置１は、目標車速を算出する目標車速算出部６３と、目標加速度を算出する目標加速度算出部６２と、目標車速と実車速との車速偏差が無くなるような入力を算出するフィードバックコントローラ７２を有し、フィードバックコントローラ７２によって算出される入力と目標加速度に基づいて算出されるフィードフォワード入力とを用いることによってエンジン用要求駆動トルクを算出するエンジン用要求駆動トルク算出部７と、フィードバックコントローラ７２を有さず、目標加速度に基づいて変速機用要求駆動トルクを算出する変速機用要求駆動トルク算出部８と、を備える。【選択図】図４
2019199129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速に対する目標車速及び車両の加速度に対する目標加速度を設定するとともに、前記目標車速及び前記目標加速度が実現するように前記車両の動力発生源及び変速機を制御する車両走行制御装置であって、
前記車速を検出する車速センサと、
前記目標車速を算出する目標車速算出部と、
前記目標加速度を算出する目標加速度算出部と、
前記目標車速と前記車速センサによって検出される実車速との車速偏差が無くなるような入力を算出するフィードバックコントローラを有し、当該フィードバックコントローラによって算出される入力と前記目標加速度に基づいて算出される入力とを用いることによって第１目標駆動トルクを算出する第１目標駆動トルク算出部と、
前記フィードバックコントローラを有さず、前記目標加速度に基づいて第２目標駆動トルクを算出する第２目標駆動トルク算出部と、
前記第１目標駆動トルクに基づいて前記動力発生源を制御する動力発生源制御部と、
前記第２目標駆動トルクに基づいて目標変速比を決定し、当該目標変速比が実現するように前記変速機を制御する変速機制御部と、を備えることを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項２】
前記車両と先行車との間の車間距離を検出する車間距離検出装置と、
前記車間距離検出装置によって検出された実車間距離と前記実車速とに基づいて目標到達車速を算出する目標到達車速算出部と、をさらに備え、
前記目標加速度算出部は、前記目標到達車速と前記実車速との差に基づいて前記目標加速度を算出する基本目標加速度算出部と、前記基本目標加速度算出部によって算出された目標加速度になまし処理を施すなまし処理部と、を備え、
前記第１及び第２目標駆動トルク算出部は、前記なまし処理が施された後の目標加速度に基づいて前記第１及び第２目標駆動トルクを算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項３】
前記車両と先行車との間の車間距離を検出する車間距離検出装置と、
前記車間距離検出装置によって検出された実車間距離と前記実車速とに基づいて目標到達車速を算出する目標到達車速算出部と、をさらに備え、
前記目標加速度算出部は、前記目標到達車速と前記実車速との差に基づいて前記目標加速度を算出する基本目標加速度算出部と、前記基本目標加速度算出部によって算出された目標加速度になまし処理を施すなまし処理部と、を備え、
前記第１目標駆動トルク算出部は、前記なまし処理が施された後の目標加速度に基づいて前記第１目標駆動トルクを算出し、
前記第２目標駆動トルク算出部は、前記なまし処理が施される前の目標加速度に基づいて前記第２目標駆動トルクを算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項４】
前記第２目標駆動トルク算出部は、
前記目標加速度に基づいてフィードフォワード入力を算出するフィードフォワードコントローラと、
前記フィードフォワード入力に基づいて算出される前記第２目標駆動トルクを補正する補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記車速偏差の積分値、先行車に対する自車の相対速度とその目標相対速度の偏差の積分値、実加速度が目標加速度に未達であった時間、及び先行車に対する自車の相対加速度がその目標相対加速度に未達であった時間のうち少なくとも何れかを用いて定めた補正タイミングで前記第２目標駆動トルクを補正することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の車両走行制御装置。
【請求項５】
前記補正手段は、
前記補正タイミングで補正入力を算出する補正入力算出部と、
前記フィードフォワード入力と前記補正入力との比に基づいて学習係数を算出する学習係数算出部と、
前記フィードフォワード入力と前記補正入力との和と、前記学習係数と、に基づいて前記第２目標駆動トルクを算出する補正部と、を備えることを特徴とする請求項４に記載の車両走行制御装置。
【請求項６】
前記車両の車重を推定する車重推定部をさらに備え、
前記第２目標駆動トルク算出部は、前記車重推定部によって推定された車重と前記目標加速度とに基づいて前記第２目標駆動トルクを算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行制御装置に関する。より詳しくは、目標車速及び目標加速度を設定するとともに、これら目標車速及び目標加速度が実現するようにエンジンや駆動モータ等の動力発生源及び変速機を制御する車両走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、クルーズコントロールシステムやアダプティブクルーズコントロールシステム等の、運転支援機能や自動運転機能を備える車両走行制御装置の開発が盛んである。このような車両走行制御装置では、レーダを用いて自車と先行車との車間距離を測定しつつ、この車間距離が所定の目標車間距離で維持されるように車両の動力発生源であるエンジンや変速機を制御する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような車両走行制御装置では、特に車両の加速時において搭乗者が違和感を覚えないようにするため、目標車速と目標加速度を設定するとともに、これら目標車速及び目標加速度が実現するようにエンジンや変速機を制御している。より具体的には、車両走行制御装置は、目標車速及び目標加速度等に基づいて車両の駆動力に対する目標駆動力を算出し、この目標駆動力が実現するようにエンジンを制御するとともに、この目標駆動力に応じて選択されるギヤ段になるように変速機を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで上記のような車両走行制御装置では、実車速が目標車速に速やかに到達するよう、目標車速と実車速との偏差が無くなるようにフィードバックコントローラによって算出されるフィードバック入力と目標加速度や走行抵抗等に基づいてフィードフォワードコントローラによって算出されるフィードフォワード入力とを合算することによって目標駆動力を算出する場合がある。
【０００６】
図１８は、上述のようにフィードバック入力とフィードフォワード入力とを合算して得られる目標駆動力を用いてエンジン及び変速機を制御した場合における車速、加速度、目標駆動トルク、及びギヤ段の変化の一例を示す図である。図１８では、時刻ｔ０以降において、目標車速が上昇し始めた場合を示す。
【０００７】
図１８に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間では、目標車速及び目標加速度が上昇したことに応じて、これらを用いて算出される目標駆動トルクも上昇するが、変速機は適切なギヤ段に設定されているため、実車速は目標車速に追従する。
【０００８】
また時刻ｔ１以降では、目標駆動トルクの上昇に応じて、変速機のギヤ段を段階的に落とすシフトダウン制御が実行される。しかしながら変速機には遅れが生じるため、図１８に示すように実車速と目標車速との車速偏差が拡がってしまう。また車速偏差が拡がると、上記のように車速偏差のフィードバック制御に基づいて決定される目標駆動トルクがさらに増加してしまうことから、これにより余分なシフトダウン制御が実行されてしまう。このため時刻ｔ２以降では、車両の加速度及びエンジン回転数が急激に増加してしまい、搭乗者は違和感を覚えるおそれがある。
【０００９】
本発明は、加速時に違和感の無い変速操作を実現できる車両走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る車両走行制御装置は、車速に対する目標車速及び車両の加速度に対する目標加速度を設定するとともに、前記目標車速及び前記目標加速度が実現するように前記車両の動力発生源及び変速機を制御するものであって、前記車速を検出する車速センサと、前記目標車速を算出する目標車速算出部と、前記目標加速度を算出する目標加速度算出部と、前記目標車速と前記車速センサによって検出される実車速との車速偏差が無くなるような入力を算出するフィードバックコントローラを有し、当該フィードバックコントローラによって算出される入力と前記目標加速度に基づいて算出される入力とを用いることによって第１目標駆動トルクを算出する第１目標駆動トルク算出部と、前記フィードバックコントローラを有さず、前記目標加速度に基づいて第２目標駆動トルクを算出する第２目標駆動トルク算出部と、前記第１目標駆動トルクに基づいて前記動力発生源を制御する動力発生源制御部と、前記第２目標駆動トルクに基づいて目標変速比を決定し、当該目標変速比が実現するように前記変速機を制御する変速機制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
（２）この場合、前記車両走行制御装置は、前記車両と先行車との間の車間距離を検出する車間距離検出装置と、前記車間距離検出装置によって検出された実車間距離と前記実車速とに基づいて目標到達車速を算出する目標到達車速算出部と、をさらに備え、前記目標加速度算出部は、前記目標到達車速と前記実車速との差に基づいて前記目標加速度を算出する基本目標加速度算出部と、前記基本目標加速度算出部によって算出された目標加速度になまし処理を施すなまし処理部と、を備え、前記第１及び第２目標駆動トルク算出部は、前記なまし処理が施された後の目標加速度に基づいて前記第１及び第２目標駆動トルクを算出することが好ましい。
【００１２】
（３）この場合、前記車両走行制御装置は、前記車両と先行車との間の車間距離を検出する車間距離検出装置と、前記車間距離検出装置によって検出された実車間距離と前記実車速とに基づいて目標到達車速を算出する目標到達車速算出部と、をさらに備え、前記目標加速度算出部は、前記目標到達車速と前記実車速との差に基づいて前記目標加速度を算出する基本目標加速度算出部と、前記基本目標加速度算出部によって算出された目標加速度になまし処理を施すなまし処理部と、を備え、前記第１目標駆動トルク算出部は、前記なまし処理が施された後の目標加速度に基づいて前記第１目標駆動トルクを算出し、前記第２目標駆動トルク算出部は、前記なまし処理が施される前の目標加速度に基づいて前記第２目標駆動トルクを算出することが好ましい。
【００１３】
（４）この場合、前記第２目標駆動トルク算出部は、前記目標加速度に基づいてフィードフォワード入力を算出するフィードフォワードコントローラと、前記フィードフォワード入力に基づいて算出される前記第２目標駆動トルクを補正する補正手段と、を備え、前記補正手段は、前記車速偏差の積分値、先行車に対する自車の相対速度とその目標相対速度の偏差の積分値、実加速度が目標加速度に未達であった時間、及び先行車に対する自車の相対加速度がその目標相対加速度に未達であった時間のうち少なくとも何れかを用いて定めた補正タイミングで前記第２目標駆動トルクを補正することが好ましい。
【００１４】
（５）この場合、前記補正手段は、前記補正タイミングで補正入力を算出する補正入力算出部と、前記フィードフォワード入力と前記補正入力との比に基づいて学習係数を算出する学習係数算出部と、前記フィードフォワード入力と前記補正入力との和と、前記学習係数と、に基づいて前記第２目標駆動トルクを算出する補正部と、を備えることが好ましい。
【００１５】
（６）この場合、前記車両走行制御装置は、前記車両の車重を推定する車重推定部をさらに備え、前記第２目標駆動トルク算出部は、前記車重推定部によって推定された車重と前記目標加速度とに基づいて前記第２目標駆動トルクを算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
（１）本発明の車両走行制御装置では、第１目標駆動トルク算出部は、フィードバックコントローラによって目標車速と実車速との車速偏差が無くなるような入力を算出し、このフィードバックコントローラによる入力と、目標加速度に基づいて算出される入力とを用いることによって第１目標駆動トルクを算出し、動力発生源制御部は、この第１目標駆動トルクに基づいて動力発生源を制御する。これに対し第２目標駆動トルク算出部は、速度偏差に基づくフィードバックコントローラを有さず、目標加速度に基づいて第２目標駆動トルクを算出し、変速機制御部は、この第２目標駆動トルクに基づいて目標変速比を決定し、この目標変速比が実現するように変速機を制御する。このように本発明では、駆動トルクに対する応答が比較的速い動力発生源に用いる第１目標駆動トルクに対しては車速偏差に基づくフィードバックコントローラの入力を用い、駆動トルクに対する応答が比較的遅い変速機に用いる第２目標駆動トルクに対しては車速偏差に基づくフィードバックコントローラの入力を用いないようにする。これにより、車両の加速時において、変速機における変速操作の遅れに起因して車速偏差が大きくなった場合であっても、第２目標駆動トルクは過剰に大きくなることはないので、変速機制御部によって余分なシフトダウン操作が行われるのを抑制できる。またこのように加速時における余分なシフトダウン操作を抑制することにより、加速度及び動力発生源の回転数の急激な増加も抑制できるので、加速時には違和感の無い変速操作を実現できる。
【００１７】
（２）本発明の車両走行制御装置は、実車間距離と実車速とに基づいて目標到達車速を算出する目標到達車速算出部と、この目標到達車速と実車速との差に基づいて目標加速度を算出する基本目標加速度算出部と、基本目標加速度算出部によって算出された目標加速度になまし処理を施すなまし処理部と、を備える。また第１及び第２目標駆動トルク算出部は、なまし処理が施され、ジャークが除かれた後の目標加速度に基づいて第１及び第２目標駆動トルクを算出し、これを動力発生源の制御及び変速機の制御に用いる。従って本発明によれば、加速時には違和感の無い滑らかな駆動力制御及び変速操作を実現できる。
【００１８】
（３）本発明の車両走行制御装置では、第１目標駆動トルク算出部は、なまし処理が施され、ジャークが除かれた後の目標加速度に基づいて第１目標駆動トルクを算出し、これを動力発生源の制御に用いる。これにより、加速時には違和感の無い滑らかな駆動力制御を実現できる。ところで目標加速度にこのような、なまし処理を施すと、ジャークを除去できるものの急な変化に対して遅れが生じる場合がある。そこで第２目標駆動トルク算出部は、なまし処理が施される前の目標加速度に基づいて第２目標駆動トルクを算出し、これを変速機の制御に用いる。これにより、急な加速が要求される場合には、これに追従できるように変速機の変速比を速やかに変えることができる。
【００１９】
（４）上述のように第２目標駆動トルク算出部は、車速偏差に基づくフィードバックコントローラを用いずに第２目標駆動トルクを算出するため、加速時においてシフトダウンする段数が不足し、実車速の目標車速に対する追従性が悪化するおそれがある。これに対し本発明の第２目標駆動トルク算出部では、フィードフォワード入力に基づいて算出される第２目標駆動トルクを、変速後の車速偏差の積分値、相対速度偏差の積分値、実加速度が目標加速度に未達であった時間、及び相対加速度が目標相対加速度に未達であった時間の何れかに基づいて定めたタイミングで補正する。上記４つのパラメータは、上記追従性の悪化を判定する際の目安となる。本発明では、これら４つのパラメータの何れかに基づいて定められた補正タイミングで第２目標駆動トルクを補正することにより、追従性が悪化した場合には、適切な補正タイミングで追従性が回復するように変速機を制御することができる。
【００２０】
（５）本発明の第２目標駆動トルク算出部では、フィードフォワード入力と補正タイミングで算出される補正入力との比に基づいて学習係数を算出し、フィードフォワード入力と補正入力との和と、学習係数とに基づいて第２目標駆動トルクを算出する。従って本発明によれば、何らかの理由によって実車速の目標車速に対する追従性が悪化し、補正入力が０より大きくなった場合には、この補正入力の増加が学習係数に反映されるので、次回以降における追従性の悪化を未然に防ぐことができる。
【００２１】
（６）例えば牽引時のように、車重が想定している重さよりも重くなると、第２目標駆動トルクが望ましい値よりも小さくなってしまい、駆動トルクが不足し、実車速の目標車速に対する追従性が悪化するおそれがある。これに対し本発明の第２目標駆動トルク算出部では、車重推定部によって推定された車重と目標加速度とに基づいて第２目標駆動トルクを算出する。これにより、何らかの理由によって車重が変化した場合であっても、適切な大きさの第２目標駆動トルクを算出できるので、追従性の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両走行制御装置を搭載する車両の構成を示す図である。
【図２】運転モードとして自動運転モードが選択されている場合におけるＦＩ−ＥＣＵ及びＴＭ−ＥＣＵの演算手順を示す機能ブロック図である。
【図３】ＡＯ−ＥＣＵにおける車間距離制御の概念を説明するための図である。
【図４】ＡＯ−ＥＣＵにおける車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。
【図５】上記実施形態に係る車両走行制御装置による制御例を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る車両走行制御装置に搭載されるＡＯ−ＥＣＵにおける車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。
【図７】上記実施形態に係る車両走行制御装置において生じ得る課題を説明するための図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る車両走行制御装置に搭載されるＡＯ−ＥＣＵにおける車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。
【図９】補正駆動トルク算出部において補正駆動トルクを算出する手順を示すフローチャートである。
【図１０】上記実施形態に係る車両走行制御装置による制御例を示すタイムチャートである。
【図１１】補正駆動トルク算出部において補正駆動トルクを算出する手順を示すフローチャートであり、追従性の悪化を判定する目安として実加速度が目標加速度に未達であった時間を採用した場合を示す。
【図１２】図１１のフローチャートに基づく制御例を示すタイムチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る車両走行制御装置に搭載されるＡＯ−ＥＣＵにおける車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。
【図１４】上記実施形態に係る車両走行制御装置による制御例を示すタイムチャートである。
【図１５】本発明の第５実施形態に係る車両走行制御装置に搭載されるＡＯ−ＥＣＵにおける車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。
【図１６】車重推定部において推定車重を算出する演算手順の一例を示す図である。
【図１７】車重推定部において推定車重を算出する演算手順の他の例を示す図である。
【図１８】フィードバック入力とフィードフォワード入力とを合算して得られる目標駆動力を用いてエンジン及び変速機を制御した場合における車速、加速度、目標駆動トルク、及びギヤ段の変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る車両走行制御装置１を搭載する車両Ｖの構成を示す図である。
【００２４】
車両Ｖは、動力発生源であるエンジンＥと、エンジンＥの出力軸と図示しないトルクコンバータを介して連結された自動変速機ＴＭと、これらエンジンＥ及び自動変速機ＴＭを制御する車両走行制御装置１と、を備える。自動変速機ＴＭは、それぞれ異なる変速比を有する複数のギヤを備え、車両走行制御装置１によって選択されるギヤ段に応じた変速比でエンジンＥの出力を変速して駆動輪Ｗに伝達する多段自動変速機である。なお以下では、車両Ｖの動力発生源としてエンジンＥを備えるものについて説明するが、車両Ｖの動力発生源の種類及び数はこれに限らない。車両Ｖの動力発生源としては、エンジンの代わりに電動機を用いてもよいし、エンジンと電動機とを組み合わせたものでもよい。
【００２５】
車両走行制御装置１は、運転者が操作可能なアクセルペダルＡＰと、運転モード切替スイッチＳＷと、エンジンＥ及び自動変速機ＴＭを総括的に制御する自動運転制御装置２（以下、「ＡＯ−ＥＣＵ２」との略称を用いる）と、運転者によるアクセルペダルＡＰの操作又はＡＯ−ＥＣＵ２からの指令に基づいてエンジンＥを操作するエンジン制御装置３（以下、「ＦＩ−ＥＣＵ３」との略称を用いる）と、運転者によるアクセルペダルＡＰの操作又はＡＯ−ＥＣＵ２からの指令に基づいて自動変速機ＴＭを操作する変速機制御装置４（以下、「ＴＭ−ＥＣＵ４」との略称を用いる）と、車両Ｖ又はその周囲の状態に関する情報を取得する複数のセンサによって構成されるセンサユニット５と、を備える。
【００２６】
運転モード切替スイッチＳＷは、運転者が車両Ｖの運転モードを切り替える際に操作するスイッチである。車両走行制御装置１では、運転者による運転モード切替スイッチＳＷの操作に応じて、車両Ｖの運転モードを、マニュアル運転モード又は自動運転モードの何れかに切り替えることが可能となっている。マニュアル運転モードとは、運転者によるアクセルペダルＡＰ等の操作に基づいてエンジンＥ及び自動変速機ＴＭを操作する運転モードである。また自動運転モードとは、主としてＡＯ−ＥＣＵ２における演算に基づいてエンジンＥ及び自動変速機ＴＭを操作する運転モードである。以下では、運転モードとして自動運転モードが選択されている場合における車両走行制御装置１の機能について詳細に説明する。
【００２７】
センサユニット５は、車速センサ５１と、前後加速度センサ５２と、車間距離センサ５３と、アクセルペダルセンサ５４と、を備える。
【００２８】
車速センサ５１は、車両Ｖの車体の速度である車速を検出し、検出値に応じた信号をＡＯ−ＥＣＵ２、ＦＩ−ＥＣＵ３、及びＴＭ−ＥＣＵ４へ送信する。車速センサ５１には、例えば、駆動輪Ｗの車軸の回転数に比例したパルス信号を生成するエンコーダが用いられる。
【００２９】
前後加速度センサ５２は、車体に取り付けられ、車体の進行方向に沿った加速度を検出し、検出値に応じた信号をＡＯ−ＥＣＵ２に送信する。前後加速度センサ５２には、例えば、１軸の加速度センサであって、その検出軸が車体の進行方向と平行になるように車体に取り付けられたものが用いられる。
【００３０】
車間距離センサ５３は、自車と、自車の進行方向前方側に存在する先行車との間の距離である車間距離を検出し、検出値に応じた信号をＡＯ−ＥＣＵ２に送信する。この車間距離センサ５３には、例えば、ミリ波レーダが用いられる。
【００３１】
アクセルペダルセンサ５４は、運転者によって操作されるアクセルペダルＡＰの開度であるアクセル開度を検出し、検出値に応じた信号をＡＯ−ＥＣＵ２、ＦＩ−ＥＣＵ３、及びＴＭ−ＥＣＵ４へ送信する。
【００３２】
ＡＯ−ＥＣＵ２は、運転モードとして自動運転モードが選択されている場合に、エンジンＥ及び自動変速機ＴＭを総括的に制御するマイクロコンピュータである。より具体的には、ＡＯ−ＥＣＵ２は、運転モードとして自動運転モードが選択されている場合には、車速センサ５１、前後加速度センサ５２、及び車間距離センサ５３等の検出信号を用いた車間距離制御を行うことによって、駆動輪Ｗに伝達される駆動トルクに対する要求に相当する要求駆動トルクを算出する。この車間距離制御では、ＡＯ−ＥＣＵ２は、後に図３を参照して説明するように、自車と先行車との間の車間距離が所定値で維持されるような要求トルクをＦＩ−ＥＣＵ３へ入力するものとＴＭ−ＥＣＵ４へ入力するものとに分けて算出する。以下では、ＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御によって算出される要求駆動トルクであって、ＦＩ−ＥＣＵ３へ入力するものをエンジン用要求駆動トルクといい、ＴＭ−ＥＣＵ４へ入力するものを変速機用要求駆動トルクという。
【００３３】
ＦＩ−ＥＣＵ３、アクセルペダルセンサ５４又はＡＯ−ＥＣＵ２からの入力に応じてエンジンＥを操作するマイクロコンピュータである。より具体的には、ＦＩ−ＥＣＵ３は、後に図２を参照して説明するように、アクセルペダルセンサ５４の検出値に基づいて算出されるドライバ要求駆動トルク又はＡＯ−ＥＣＵ２から入力されるエンジン用要求駆動トルクに基づいてエンジンＥの燃料噴射量、吸入空気量、及び点火時期等を操作する。
【００３４】
ＴＭ−ＥＣＵ４は、アクセルペダルセンサ５４又はＡＯ−ＥＣＵ２からの入力に応じて自動変速機ＴＭを操作するマイクロコンピュータである。より具体的には、ＴＭ−ＥＣＵ４は、後に図２を参照して説明するように、アクセルペダルセンサ５４の検出値に基づいて算出されるドライバ要求駆動トルク又はＡＯ−ＥＣＵ２から入力される変速機用要求駆動トルクに基づいて目標ギヤ段を決定し、決定した目標ギヤ比が実現するように自動変速機ＴＭを操作する。
【００３５】
図２は、運転モードとして自動運転モードが選択されている場合におけるＦＩ−ＥＣＵ３及びＴＭ−ＥＣＵ４の演算手順を示す機能ブロック図である。
【００３６】
ＦＩ−ＥＣＵ３は、除算部３１と、擬似開度算出部３２と、調停部３３と、擬似駆動トルク算出部３４と、フィルタ３５と、目標エンジントルク算出部３６と、エンジン制御部３７と、を備える。
【００３７】
除算部３１は、ＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御によって算出されるエンジン用要求駆動トルクを、エンジンＥの出力軸と自動変速機ＴＭの入力軸とを連結するトルクコンバータにおけるトルク増幅率で除算することによって、制御用要求駆動トルクを算出する。この制御用要求駆動トルクは、ＦＩ−ＥＣＵ３における演算のために定義される駆動トルクであり、エンジン用要求駆動トルクからトルクコンバータによる増幅分を除いたものに相当する。
【００３８】
擬似開度算出部３２は、制御用要求駆動トルクと、車速センサ５１によって算出される車速である実車速と、自動変速機ＴＭにおいて現に選択されているギヤ段である実ギヤ段と、を用いることによって、擬似アクセル開度を算出する。この擬似アクセル開度とは、ＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御を、運転者によるアクセルペダルＡＰの操作によって実現しようとした場合におけるアクセル開度に相当する。
【００３９】
擬似開度算出部３２には、図２に示すように、アクセル開度と車速と駆動トルクとを関連付けるマップがギヤ段ごとに複数設けられている。擬似開度算出部３２では、これら複数のマップの中から自動変速機ＴＭにおいて現に選択されているギヤ段に応じたマップを選択し、制御用要求駆動トルクと実車速とに基づいて、選択したマップを検索することによって擬似アクセル開度を算出する。
【００４０】
調停部３３は、アクセルペダルセンサ５４によって検出される実アクセル開度と擬似開度算出部３２によって算出される擬似アクセル開度とを用いることによって、制御用アクセル開度を算出する。より具体的には、調停部３３は、実アクセル開度及び擬似アクセル開度のうち大きい方を制御用アクセル開度とする。
【００４１】
擬似駆動トルク算出部３４は、制御用アクセル開度と、実車速と、実ギヤ段とを用いることによって、擬似要求駆動トルクを算出する。この擬似要求駆動トルクは、ＦＩ−ＥＣＵ３における演算のために定義される駆動トルクであり、ＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御を、運転者によるアクセルペダルＡＰの操作によって実現しようとした場合における要求駆動トルクに相当する。
【００４２】
擬似駆動トルク算出部３４には、図２に示すように、擬似開度算出部３２と同じマップがギヤ段ごとに複数設けられている。擬似駆動トルク算出部３４は、これら複数のマップの中から実ギヤ段に応じたマップを選択し、制御用アクセル開度と実車速とに基づいて、選択したマップを検索することによって擬似要求駆動トルクを算出する。
【００４３】
フィルタ３５は、擬似駆動トルク算出部３４によって算出される擬似要求駆動トルクにから、急激な変動を取り除くためのフィルタ演算を施す。加速時には、エンジンＥの出力トルクが大きく変動することによって、運転者が違和感を覚えるおそれがある。フィルタ３５では、擬似要求駆動トルクの急激な変動を取り除くことによって、エンジンＥの出力トルクの急激な変動を抑制する。
【００４４】
目標エンジントルク算出部３６は、フィルタ３５を経た擬似要求駆動トルクを、自動変速機ＴＭにおいて現に選択されているギヤ段のギヤ比である実ギヤ比で除算することによって、目標エンジントルクを算出する。この目標エンジントルクは、エンジンＥからトルクコンバータへ入力するトルクに対する目標に相当する。
【００４５】
エンジン制御部３７は、目標エンジントルク算出部３６によって算出された目標エンジントルクが実現するように、エンジンＥの燃料噴射量、吸入空気量、及び点火時期等を操作する。
【００４６】
ＴＭ−ＥＣＵ４は、除算部４１と、擬似開度算出部４２と、調停部４３と、目標ギヤ段選択部４５と、変速機制御部４６と、を備える。
【００４７】
除算部４１は、ＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御によって算出される変速機用要求駆動トルクを、トルク増幅率で除算することによって、制御用要求駆動トルクを算出する。この制御用要求駆動トルクは、ＴＭ−ＥＣＵ４における演算のために定義される駆動トルクであり、変速機用要求駆動トルクからトルクコンバータによる増幅分を除いたものに相当する。
【００４８】
擬似開度算出部４２は、制御用要求駆動トルクと、実車速と、実ギヤ段と、を用いることによって、擬似アクセル開度を算出する。なおこの擬似開度算出部４２において擬似アクセル開度を算出する具体的な手順は、ＦＩ−ＥＣＵ３の擬似開度算出部３２において擬似アクセル開度を算出する手順と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００４９】
調停部４３は、実アクセル開度と擬似開度算出部４２によって算出される擬似アクセル開度とを用いることによって、制御用アクセル開度を算出する。より具体的には、調停部４３は、実アクセル開度及び擬似アクセル開度のうち大きい方を制御用アクセル開度とする。
【００５０】
目標ギヤ段選択部４５は、制御用アクセル開度と、実車速と、を用いることによって、目標ギヤ段を決定する。目標ギヤ段選択部４５には、図２に示すように、車速及びアクセル開度によって特定される運転点と、ギヤ段とを関連付けるシフトマップが設けられている。目標ギヤ段選択部４５は、制御用アクセル開度及び実車速に基づいてシフトマップを検索することによって、目標ギヤ段を決定する。
【００５１】
変速機制御部４６は、目標ギヤ段選択部４５によって決定された目標ギヤ段が実現するように、自動変速機ＴＭを操作する。
【００５２】
図３は、ＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御の概念を説明するためのタイムチャートである。図３には、上段から下段に向かって順に、車間距離、車速、及び加速度の変化を示す。
【００５３】
ＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御では、車間距離センサ５３によって検出される車間距離である実車間距離（図３中、実線参照）に対し目標車間距離（図３中、破線参照）を設定するとともに、実車間距離が所定の目標時間で目標車間距離に到達するように目標車速及び目標加速度を算出し、これら目標車速及び目標加速度が実現するようにエンジン用要求駆動トルク及び変速機用要求駆動トルクを算出する。ここで目標車速とは、実車速（図３中、実線参照）に対する目標に相当し、先行車車速（図３中、破線参照）の近傍に設定される。また目標加速度とは、車速センサ５１によって検出される実車速を時間微分して得られる加速度である実加速度（図３中、実線参照）に対する目標に相当し、先行車加速度（図３中、破線参照）の近傍に設定される。
【００５４】
ここで適切な車間距離は、車速によって異なる。そこでＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御では、目標車間距離を実車速に基づいて決定する。
【００５５】
また実車間距離が目標車間距離に到達するまでの時間である目標時間は、実車間距離と目標車間距離との差分によって異なる。そこでＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御では、実車間距離と目標車間距離との差分に基づいて目標時間を決定する。
【００５６】
またＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御では、搭乗者の快適性を向上するため、目標加速度に対し上限を設定しており、この上限を超えないように目標加速度を算出する。またこの車間距離制御では、加速度の時間微分である加加速度に対しても上限を定めるようにしており、加加速度がこの上限を超えないように目標加速度を算出する。
【００５７】
図４は、ＡＯ−ＥＣＵ２における車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。
【００５８】
ＡＯ−ＥＣＵ２は、車間距離センサ５３によって検出される車間距離である実車間距離と実車速とに基づいて、目標車速及び目標加速度を算出する目標算出部６と、目標車速及び目標加速度に基づいてエンジン用要求駆動トルクを算出するエンジン用要求駆動トルク算出部７と、目標加速度に基づいて変速機用要求駆動トルクを算出する変速機用要求駆動トルク算出部８と、を備える。
【００５９】
目標算出部６は、実車間距離と実車速とに基づいて目標到達車速を算出する目標到達車速算出部６１と、目標到達車速と実車速とに基づいて目標加速度を算出する目標加速度算出部６２と、目標到達車速と目標加速度と実車速とに基づいて目標車速を算出する目標車速算出部６３と、を備える。
【００６０】
目標到達車速算出部６１は、目標車間距離算出部６１１と、距離差算出部６１２と、相対速度算出部６１３と、目標時間算出部６１４と、目標相対速度算出部６１５と、合算部６１６と、を備え、これらを用いることによって、目標到達車速を算出する。ここで目標到達車速とは、以下で説明するように、目標時間で目標車間距離に到達するために実現すべき車速に相当する。
【００６１】
目標車間距離算出部６１１は、実車速に基づいて予め定められたマップを検索することによって、実車速に応じた目標車間距離を算出する。この目標車間距離算出部６１１では、実車速が大きくなるほど長くなるように目標車間距離を算出する。
【００６２】
距離差算出部６１２は、実車間距離から目標車間距離を減算することによって距離差を算出する。
【００６３】
相対速度算出部６１３は、距離差算出部６１２によって算出された距離差を用いることによって、先行車に対する自車の相対速度を算出する。この相対速度とは、より具体的には先行車の静止系における自車の車速に相当する。相対速度算出部６１３では、例えば、今回の制御周期に距離差算出部６１２によって算出された相対速度から、前回の制御周期（例えば、１秒前）に距離差算出部６１２によって算出された相対速度を減算することによって相対速度を算出する。
【００６４】
目標時間算出部６１４は、距離差算出部６１２によって算出された距離差に基づいて予め定められたマップを検索することによって、距離差に応じた目標時間を算出する。この目標時間算出部６１４では、距離差が長くなるほど短くなるように目標時間を算出する。
【００６５】
目標相対速度算出部６１５は、距離差を目標時間で除算することによって、相対速度に対する目標に相当する目標相対速度を算出する。
【００６６】
合算部６１６は、目標相対速度算出部６１５によって算出された目標相対速度と、相対速度算出部６１３によって算出された相対速度と、実車速と、を合算することによって目標到達速度を算出する。
【００６７】
目標加速度算出部６２は、車速偏差算出部６２１と、基本目標加速度算出部６２２と、なまし処理部６２３と、を備え、これらを用いることによって目標加速度を算出する。
【００６８】
車速偏差算出部６２１は、目標到達車速算出部６１によって算出された目標到達車速から実車速を減算することによって車速偏差を算出する。
【００６９】
基本目標加速度算出部６２２は、車速偏差算出部６２１によって算出された車速偏差に基づいて、目標加速度に対する基本値に相当する基本目標加速度を算出する。基本目標加速度算出部６２２には、図３に示すように車速差と加速度とを関連付けるマップが設けられている。基本目標加速度算出部６２２では、車速偏差に基づいて上記マップを検索することによって基本目標加速度を算出する。
前記目標到達車速と前記実車速との差に基づいて前記目標加速度を算出する基本目標加速度算出部と
【００７０】
基本目標加速度算出部６２２では、車速偏差が０である場合には基本目標加速度を０とし、車速偏差が正側で大きくなるほど基本目標加速度を正側で大きくし、車速偏差が負側で小さくなるほど基本目標加速度を負側で小さくする。また基本目標加速度算出部６２２では、基本目標加速度に対して上限と下限とを設定しており、車速偏差が所定の正の上限閾値より大きい場合には、基本目標加速度を車速偏差によらず上限で一定とする。また基本目標加速度算出部６２２では、車速偏差が所定の負の下限閾値より小さい場合には、基本目標加速度を車速偏差によらず下限で一定とする。
【００７１】
なまし処理部６２３は、基本目標加速度算出部６２２によって算出された基本目標加速度に対しなまし処理、すなわちレートリミット処理を施すことによって目標加速度を算出する。より具体的には、なまし処理部６２３では、図３に示すように基本目標加速度に基づいてマップを検索することによって基本目標加加速度を算出するとともに、この基本目標加加速度を積分したものと基本目標加速度とを比較し、小さい方を目標加速度とする。
【００７２】
目標車速算出部６３は、基本目標車速算出部６３１と、比較部６３２と、を備え、これらを用いることによって目標車速を算出する。
【００７３】
基本目標車速算出部６３１は、目標加速度算出部６２によって算出される目標加速度と実車速とに基づいて、目標車速に対する基本値に相当する基本目標車速を算出する。基本目標車速算出部６３１では、車速が実車速である状態から、上記目標加速度で加速したと仮定した場合に実現される車速を算出し、これを基本目標車速とする。より具体的には、基本目標車速算出部６３１では、実車速に目標加速度を加算することによって基本目標車速を算出する。
【００７４】
比較部６３２は、目標到達車速算出部６１によって算出された目標到達車速と、基本目標車速算出部６３１によって算出された基本目標車速とを比較し、小さい方を目標車速とする。
【００７５】
エンジン用要求駆動トルク算出部７は、目標車速と実車速との車速偏差を算出する偏差算出部７１と、この車速偏差が無くなるようにフィードバック入力を算出するフィードバックコントローラ７２と、目標加速度を用いてフィードフォワード入力を算出するフィードフォワード入力算出部７３と、これらフィードバック入力とフィードフォワード入力とを合算することによってエンジン用要求駆動トルクを算出する合算部７４と、を備える。
【００７６】
偏差算出部７１は、目標車速から実車速を減算することによって車速偏差を算出する。
【００７７】
フィードバックコントローラ７２は、偏差算出部７１によって算出される車速偏差が０になるように、既知のフィードバック制御則に従ってフィードバック入力を算出する。
【００７８】
フィードフォワード入力算出部７３は、勾配加速度算出部７３１と、勾配補正部７３２と、制御用駆動トルク算出部７３３と、走行抵抗トルク補正部７３４と、を備え、これらを用いることによって目標加速度に応じたフィードフォワード入力を算出する。
【００７９】
勾配加速度算出部７３１は、勾配加速度を算出する。勾配路では、車両Ｖには進行方向とは逆向きに重力加速度が作用することから、その分だけ目標加速度を勾配に応じた分だけ上乗せして補正する必要がある。勾配加速度算出部７３１は、例えば、車両Ｖの実駆動力を予め定められた設定車重で除算することによって、車両Ｖの理論加速度を算出し、さらにこの理論加速度から実加速度を減算することによって勾配加速度を算出する。また例えば、勾配加速度算出部７３１は、例えば、地図勾配情報から現在地の路面の勾配を取得し、この勾配に所定の変換係数を乗算することによって勾配加速度を算出してもよい。
【００８０】
勾配補正部７３２は、目標加速度に勾配加速度を加算することによって、補正後の目標加速度を算出する。
【００８１】
制御用駆動トルク算出部７３３は、補正後の目標加速度に、設定車重と、駆動輪Ｗの設定タイヤ径と、を乗算することによって、制御用駆動トルクを算出する。ここで設定車重及び設定タイヤ径は、例えば、予め定められた値が用いられる。
【００８２】
走行抵抗トルク補正部７３４は、制御用駆動トルク算出部７３３によって算出された制御用目標駆動トルクと、図示しない処理によって算出された走行抵抗トルクとを合算することによりフィードフォワード入力を算出する。
【００８３】
変速機用要求駆動トルク算出部８は、エンジン用要求駆動トルク算出部７を構成するモジュールのうち、フィードフォワード入力算出部７３のみを流用することによって変速機用要求駆動トルクを算出する。より具体的には、変速機用要求駆動トルク算出部８は、目標加速度に基づいてフィードフォワード入力算出部７３によって算出されるフィードフォワード入力を変速機用要求駆動トルクとして用いる。換言すれば、変速機用要求駆動トルク算出部８は、フィードバック入力を算出するためのフィードバックコントローラ７２を有さず、目標加速度に基づいてフィードフォワード入力算出部７３によって変速機用要求駆動トルクを算出する。
【００８４】
以上のように、ＡＯ−ＥＣＵ２では、実車間距離及び実車速に基づいて目標車速及び目標加速度を算出するとともに、これら目標車速及び目標加速度が実現するようにエンジン用要求駆動トルク及び変速機用要求駆動トルクを算出し、これらをＦＩ−ＥＣＵ３及びＴＭ−ＥＣＵ４へ入力する。またＦＩ−ＥＣＵ３及びＴＭ−ＥＣＵ４ではこれら要求駆動トルクに基づいてエンジンＥ及び自動変速機ＴＭを制御する。
【００８５】
図５は、本実施形態に係る車両走行制御装置１による制御例を示すタイムチャートである。図５には、上段から順に、自動運転モードにおける車両走行制御装置１によって実現される車速、要求駆動トルク、及び自動変速機ＴＭのギヤ段を示す。より具体的には、図５には、時刻ｔ０において実車速と目標車速とが略一致した状態から、時刻ｔ１において目標車速が増加し始めた場合の例を示す。なおこのような目標車速の増加は、例えば先行車が加速した場合に実現される。また図５には、比較例の車両走行制御装置によって実現される車速及びギヤ段を破線で示す。ここで比較例の車両走行制御装置とは、フィードバック入力を含むエンジン用要求駆動トルクをＦＩ−ＥＣＵ３及びＴＭ−ＥＣＵ４の両方に入力するものをいう。また図５では、目標車速を一点鎖線で示し、実車速を実線で示し、エンジン用要求駆動トルクを一点鎖線で示し、変速機用要求駆動トルクを実線で示す。
【００８６】
図５の例では、時刻ｔ１からｔ２の間で所定の傾きで目標車速が増加し、その後時刻ｔ２からｔ４の間で時刻ｔ１からｔ２の間よりも急な傾きで目標車速が増加する。
【００８７】
このため、時刻ｔ１からｔ２の間では、車両走行制御装置１は、ギヤ段を落とさずにエンジンＥのエンジントルクを変化させるだけで車速を目標車速に追従させることができる。このため時刻ｔ１からｔ２の間では、車速偏差が略０であり、したがってフィードバック入力も略０となり、エンジン用要求駆動トルクと変速機用要求駆動トルクとは略等しい。
【００８８】
これに対し時刻ｔ２では、車両走行制御装置１は、目標車速の急な上昇に車速を追従させるべく、ギヤ段を数段落とす。しかしながら自動変速機ＴＭにおける変速操作には少なからず遅れが生じることから、時刻ｔ２以降では、目標車速と実車速との車速偏差が大きくなる。このため時刻ｔ２以降では、車速偏差に基づいてフィードバックコントローラ７２によって算出されるフィードバック入力が大きくなり、エンジン用要求駆動トルクと変速機用要求駆動トルクとの差も広がり始める。
【００８９】
このため、フィードバック入力を含むエンジン用要求駆動トルクに基づいてギヤ段を決定する比較例の車両走行制御装置では、図５において破線で示すように、この要求駆動トルクの増加に応じようとしてギヤ段をさらに落とす操作が行われる。このため比較例の車両走行制御装置では、時刻ｔ３において車速が目標車速をオーバーシュートしてしまう場合がある。
【００９０】
これに対し本実施形態に係る車両走行制御装置１では、フィードバック入力を含まない変速機用要求駆動トルクに基づいてギヤ段を決定するため、比較例で実行されるような余計なシフトダウン操作が行われない。このため図５に示すように、車両走行制御装置１では、時刻ｔ２からｔ４の間でオーバーシュートすることなく車速を目標車速に追従させることができる。
【００９１】
本実施形態の車両走行制御装置１によれば、以下の効果を奏する。
（１）車両走行制御装置１では、エンジン用要求駆動トルク算出部７は、フィードバックコントローラ７２によって目標車速と実車速との車速偏差が無くなるようなフィードバック入力を算出し、このフィードバック入力と、目標加速度に基づいてフィードフォワード入力算出部７３によって算出されるフィードフォワード入力とを用いることによってエンジン用要求駆動トルクを算出し、ＦＩ−ＥＣＵ３は、このエンジン用要求駆動トルクに基づいてエンジンＥを操作する。これに対し変速機用要求駆動トルク算出部８は、速度偏差に基づくフィードバックコントローラ７２を有さず、目標加速度に基づいてフィードフォワード入力算出部７３によって変速機用要求駆動トルクを算出し、ＴＭ−ＥＣＵ４は、この変速機用要求駆動トルクに基づいて目標ギヤ段を決定し、この目標ギヤ段が実現するように自動変速機ＴＭを操作する。このように車両走行制御装置１では、駆動トルクに対する応答が比較的速いエンジンＥに用いるエンジン用要求駆動トルクに対しては車速偏差に基づくフィードバックコントローラ７２の入力を用い、駆動トルクに対する応答が比較的遅い自動変速機ＴＭに用いる変速機用要求駆動トルクに対しては車速偏差に基づくフィードバックコントローラ７２の入力を用いないようにする。これにより、車両の加速時において、自動変速機ＴＭにおける変速操作の遅れに起因して車速偏差が大きくなった場合であっても、変速機用要求駆動トルクは過剰に大きくなることはないので、ＴＭ−ＥＣＵ４によって余分なシフトダウン操作が行われるのを抑制できる。またこのように加速時における余分なシフトダウン操作を抑制することにより、加速度及びエンジンＥの回転数の急激な増加も抑制できるので、加速時には違和感の無い変速操作を実現できる。
【００９２】
（２）車両走行制御装置１は、実車間距離と実車速とに基づいて目標到達車速を算出する目標到達車速算出部６１と、この目標到達車速と実車速との差に基づいて基本目標加速度を算出する基本目標加速度算出部６２２と、基本目標加速度算出部６２２によって算出された基本目標加速度になまし処理を施すなまし処理部６２３と、を備える。またエンジン用要求駆動トルク算出部７及び変速機用要求駆動トルク算出部８は、なまし処理が施され、ジャークが除かれた後の目標加速度に基づいてエンジン用要求駆動トルク及び変速機用要求駆動トルクを算出し、これをエンジンＥ及び自動変速機ＴＭの制御に用いる。従って車両走行制御装置１によれば、加速時には違和感の無い滑らかな駆動力制御及び変速操作を実現できる。
【００９３】
なお本実施形態では、変速機用要求駆動トルク算出部８は、エンジン用要求駆動トルク算出部７を構成するモジュールの一部であるフィードフォワード入力算出部７３を流用することによって変速機用要求駆動トルクを算出する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。変速機用要求駆動トルク算出部８においても、フィードフォワード入力算出部７３と同じ演算を行うことによって変速機用要求駆動トルクを算出するようにしてもよい。
【００９４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る車両走行制御装置１Ａについて、図面を参照しながら説明する。なお以下の第２実施形態の説明では、第１実施形態の車両Ｖと同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９５】
図６は、本実施形態に係る車両走行制御装置１Ａに搭載されるＡＯ−ＥＣＵ２Ａにおける車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。ＡＯ−ＥＣＵ２Ａは、第１実施形態に係るＡＯ−ＥＣＵ２と、変速機用要求駆動トルク算出部８Ａの構成が異なる。
【００９６】
より具体的には、第１実施形態に係る変速機用要求駆動トルク算出部８（図４参照）は、なまし処理部６２３におけるなまし処理を経た目標加速度を入力として変速機用要求駆動トルクを算出する。これに対し本実施形態に係る変速機用要求駆動トルク算出部８Ａは、なまし処理部６２３におけるなまし処理を経る前の基本目標加速度を入力として変速機用要求駆動トルクを算出する点において、第１実施形態に係る変速機用要求駆動トルク算出部８と異なる。
【００９７】
変速機用要求駆動トルク算出部８Ａは、勾配加速度算出部７３１Ａと、勾配補正部７３２Ａと、制御用駆動トルク算出部７３３Ａと、走行抵抗トルク補正部７３４Ａと、を備え、勾配補正部７３２Ａに基本目標加速度を入力することによって、変速機用要求駆動トルクを算出する。なお、勾配加速度算出部７３１Ａ、勾配補正部７３２Ａ、制御用駆動トルク算出部７３３Ａ、及び走行抵抗トルク補正部７３４Ａにおける具体的な演算手順は、第１実施形態に係る勾配加速度算出部７３１、勾配補正部７３２、制御用駆動トルク算出部７３３、及び走行抵抗トルク補正部７３４と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００９８】
本実施形態の車両走行制御装置１Ａによれば、以下の効果を奏する。
（３）車両走行制御装置１Ａでは、エンジン用要求駆動トルク算出部７は、なまし処理が施され、ジャークが除かれた後の目標加速度に基づいてエンジン用要求駆動トルクを算出し、これをＦＩ−ＥＣＵ３へ入力する。これにより、加速時には違和感の無い滑らかな駆動力制御を実現できる。ところで目標加速度にこのような、なまし処理を施すと、ジャークを除去できるものの急な変化に対して遅れが生じる場合がある。そこで変速機用要求駆動トルク算出部８Ａは、なまし処理が施される前の基本目標加速度に基づいて変速機用要求駆動トルクを算出し、これをＴＭ−ＥＣＵ４へ入力する。これにより、急な加速が要求される場合には、これに追従できるように自動変速機ＴＭのギヤ段を速やかに変えることができる。
【００９９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る車両走行制御装置１Ｂについて、図面を参照しながら説明する。なお以下の第３実施形態の説明では、第１実施形態の車両Ｖと同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１００】
本実施形態に係る車両走行制御装置１Ｂの具体的な構成について説明する前に、上記第１実施形態に係る車両走行制御装置１及び第２実施形態に係る車両走行制御装置１Ａにおいて生じ得る課題について説明する。
【０１０１】
図７は、上記実施形態に係る車両走行制御装置１，１Ａにおいて生じ得る課題を説明するための図である。より具体的には、図７は、何らかの理由によって変速機用要求駆動トルクの精度が悪化した場合における車速、要求駆動トルク、及びギヤ段の変化を示すタイムチャートである。
【０１０２】
車両走行制御装置１，１Ａにおいて算出される変速機用要求駆動トルクは、車速偏差に基づくフィードバック入力を含まない。このため、何らかの理由により変速機用要求駆動トルクの精度が悪化した場合、図７に示すように、適切なギヤ段が選択されず、実車速の目標車速に対する追従性が悪化するおそれがある。車両走行制御装置１，１Ａでは、勾配加速度や設定車重等に基づいて変速機用要求駆動トルクを算出しているため、勾配加速度や設定車重等にずれが生じると、変速機用要求駆動トルクの精度が悪化してしまう。また車両走行制御装置１，１Ａでは、フィードフォワード入力のみによって変速用要求駆動トルクを算出しており、上記のようなずれを補正する手段を持たないため、図７に示すように実車速の目標車速に対する追従性の悪化を解消することができない。本実施形態に係る車両走行制御装置１Ｂは、このような実車速の目標車速に対する追従性の悪化を課題として構成されたものである。
【０１０３】
図８は、本実施形態に係る車両走行制御装置１Ｂに搭載されるＡＯ−ＥＣＵ２Ｂにおける車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。ＡＯ−ＥＣＵ２Ｂは、第１実施形態に係るＡＯ−ＥＣＵ２と、変速機用要求駆動トルク算出部８Ｂの構成が異なる。
【０１０４】
変速機用要求駆動トルク算出部８Ｂは、目標加速度に基づいてフィードフォワード入力を算出するフィードフォワード入力算出部７３と、車速偏差に基づいて補正駆動トルクを算出する補正駆動トルク算出部８１Ｂと、補正駆動トルクとフィードフォワード入力とを合算することによって変速機用要求駆動トルクを算出する補正部８２Ｂと、を備える。
【０１０５】
フィードフォワード入力算出部７３において、目標加速度に基づいてフィードフォワード入力を算出する手順については、第１実施形態と同じであるので詳細な説明を省略する。
【０１０６】
補正駆動トルク算出部８１Ｂは、後に図９を参照して説明するように、車速偏差の積分値を用いることによって実車速の目標車速に対する追従性悪化の有無を判定し、追従性が悪化したと判定した場合には０より大きな補正駆動トルクを算出する。
【０１０７】
補正部８２Ｂは、フィードフォワード入力算出部７３において算出されるフィードフォワード入力と、補正駆動トルク算出部８１Ｂにおいて算出される補正駆動トルクとを合算することによって変速機用要求駆動トルクを算出する。
【０１０８】
図９は、補正駆動トルク算出部８１Ｂにおいて補正駆動トルクを算出する手順を示すフローチャートである。図９に示す処理は、補正駆動トルク算出部８１Ｂにおいて、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【０１０９】
始めにＳ１では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、実車速が目標車速に到達しているか否か、より具体的には車速偏差が０よりも僅かに大きな値に設定された収束判定閾値以下であるか否かを判定する。Ｓ１の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち実車速の目標車速に対する追従性が良好である場合には、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、後述の車速偏差積分値を０にリセットし（Ｓ２参照）、さらに補正駆動トルクを０にリセットした後（Ｓ３参照）、図９の処理を終了する。またＳ１の判定結果がＮＯである場合、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、Ｓ４に移る。
【０１１０】
Ｓ４では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、自動変速機ＴＭがギヤ段を落とすシフトダウン操作が完了したか否かを判定する。Ｓ４の判定結果がＹＥＳである場合、すなわちシフトダウン操作が完了した後である場合には、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、車速偏差積分値を算出した後（Ｓ５参照）、Ｓ７に移る。補正駆動トルク算出部８１Ｂは、例えば、前回の制御周期における車速偏差積分値に、今回の制御周期における車速偏差を加算することによって、今回の制御周期における車速偏差積分値を算出する。この車速偏差積分値は、実車速の目標車速に対する追従性の良否を判定するための目安となる。
【０１１１】
またＳ４の判定結果がＮＯである場合、すなわちシフトダウン操作が完了していない場合には、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、車速偏差積分値をリセットした後（Ｓ６参照）、Ｓ７に移る。シフトダウン操作が完了していない場合、実車速と目標車速との差は拡がってしまう場合が多い。そこで補正駆動トルク算出部８１Ｂでは、自動変速機ＴＭにおけるシフトダウンの遅れによる影響を除くため、シフトダウン操作が完了するまでは、車速偏差積分値をリセットする。
【０１１２】
Ｓ７では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、車速偏差積分値が予め設定された追従性悪化判定閾値以上であるか否かを判定する。Ｓ７の判定結果がＮＯである場合、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、追従性は良好であると判断し、補正駆動トルクを前回値で維持したまま図９の処理を終了する。
【０１１３】
Ｓ７の判定結果がＹＥＳである場合、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、追従性が悪化した状態であると判断し、Ｓ８に移る。Ｓ８では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、車速偏差積分値を０にリセットし、Ｓ９に移る。
【０１１４】
Ｓ９では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、車速偏差に基づいて、実車速を目標車速に追従させるための上乗せ加速度を算出し、Ｓ１０に移る。補正駆動トルク算出部８１Ｂは、基本的には、車速偏差が大きくなるほど上乗せ加速度を大きくする。
【０１１５】
Ｓ１０では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、目標加速度と上乗せ加速度とを合算して得られる加速度が、実加速度よりも大きいか否かを判定する。Ｓ１０の判定結果がＹＥＳである場合、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、Ｓ１１に移り、補正駆動トルクを更新する。またＳ１０の判定結果がＮＯである場合、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、補正駆動トルクを更新すると実加速度が過剰に増加してしまい、搭乗者が違和感を覚えるおそれがあると判断し、補正駆動トルクを前回値で維持したまま図９の処理を終了する。
【０１１６】
Ｓ１１では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、補正駆動トルクが上乗せ加速度に応じた分だけ増加するように、補正駆動トルクを更新し、図９の処理を終了する。より具体的には、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、下記式（１）に示すように、前回の制御周期における補正駆動トルクに、目標加速度と上乗せ加速度との和から実加速度を減算して得られる正の加速度を設定車重及び設定タイヤ径の積で除算することによって、今回の制御周期における補正駆動トルクを算出する。
補正駆動トルク（今回値）＝補正駆動トルク（前回値）
＋（目標加速度＋上乗せ加速度−実加速度）×（設定車重×設定タイヤ径）    （１）
【０１１７】
図１０は、本実施形態に係る車両走行制御装置１Ｂによる制御例を示すタイムチャートである。図１０には、上段から順に、自動運転モードにおける車両走行制御装置１Ｂによって実現される車速、車速偏差積分値、加速度、要求駆動トルク、及び自動変速機ＴＭのギヤ段を示す。より具体的には、図１０には、時刻ｔ１０において実車速と目標車速とが略一致した状態から、時刻ｔ１１において目標車速が増加し始めた場合の例を示す。また図１０には、第１実施形態に係る車両走行制御装置１によって実現される実車速、実加速度、変速機用要求駆動トルク、及びギヤ段を破線で示す。また図１０では、目標車速を一点鎖線で示し、実車速を実線で示す。また目標加速度を一点鎖線で示し、実加速度を太実線で示し、目標加速度と上乗せ加速度とを合算して得られる加速度を細実線で示す。またエンジン用要求駆動トルクを一点鎖線で示し、変速機用要求駆動トルクを実線で示す。
【０１１８】
図１０の例では、時刻ｔ１１において目標車速が増加し始めた後、時刻ｔ１２においてシフトダウン操作を開始し、この時刻ｔ１２以降において車速偏差が大きくなり始める。また図１０の例では、時刻ｔ１２において開始したシフトダウン操作は、時刻ｔ１３において完了する。したがってこの時刻ｔ１２からｔ１３の間では、実車速は殆ど増加せず、また実加速度も一時的に低下する。またシフトダウン操作が完了する時刻ｔ１３までの間では、上述のように車速偏差積分値はリセットされるため（図９のＳ６参照）、常に０である。
【０１１９】
その後時刻ｔ１３においてシフトダウン操作が完了したことに応じて、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、車速偏差の積算を開始する（図９のＳ５参照）。これにより車速偏差積分値は、徐々に増加し始める。
【０１２０】
その後時刻ｔ１４では、車速偏差積分値が追従性悪化判定閾値以上となったことに応じて（図９のＳ７参照）、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、変速機用要求駆動トルクを補正する必要があると判断し、時刻ｔ１４における車速偏差に基づいて上乗せ加速度を算出し（図９のＳ９参照）、さらにこの上乗せ加速度に基づいて補正駆動トルクを０より大きな値に更新する。これにより、図１０に示すように、変速機用要求駆動トルクは、時刻ｔ１４において補正駆動トルク分だけ増加する。このため時刻ｔ１４では、変速機用要求駆動トルクが増加したことに応じて、ＴＭ−ＥＣＵ４は、さらにシフトダウン操作を開始する。このため、本実施形態の車両走行制御装置１Ｂでは、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５の間においてシフトダウン操作の遅れによって実車速と目標車速との差が拡がるものの、シフトダウン操作が完了する時刻ｔ１５以降では、実車速は目標車速に追従させることができる。これにより本実施形態の車両走行制御装置１Ｂでは、時刻ｔ１８において実車速を目標車速に概ね一致させることができる。これに対し第１実施形態に係る車両走行制御装置１では、時刻ｔ１４以降も変速機用要求駆動トルクは一定であるため、シフトダウン操作が行われない。このため第１実施形態の車両走行制御装置１では、実車速を目標車速に到達させるまでに時間がかかってしまう。
【０１２１】
なお図１０の例では、時刻ｔ１６と時刻ｔ１７においても車速偏差積分値が追従性悪化判定閾値以上となる。しかしながら図１０の例では、時刻ｔ１６及び時刻ｔ１７における実加速度は、目標加速度と上乗せ加速度とを合せて得られる加速度よりも大きくなっている。このため、実加速度の過剰な上昇を抑制するため、補正駆動トルクは更新されないようになっている（図９のＳ１０参照）。
【０１２２】
本実施形態の車両走行制御装置１Ｂによれば、以下の効果を奏する。
（４）本実施形態の変速機用要求駆動トルク算出部８Ｂでは、フィードフォワード入力に基づいて算出される変速機用要求駆動トルクを、車速偏差積分値が追従性悪化判定閾値を超えたタイミングで補正する。この車速偏差積分値は、上記追従性の悪化を判定する際の目安となる。車両走行制御装置１Ｂでは、車速偏差積分値に基づいて定められたタイミングで変速機用要求駆動トルクを補正することにより、追従性が悪化した場合には、適切なタイミングで追従性が回復するように自動変速機ＴＭを制御することができる。
【０１２３】
以上、本発明の第３実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。
例えば上記実施形態では、実車速の目標車速に対する追従性の悪化を判定するための目安として車速偏差積分値を採用し、この車速偏差積分値に基づいて定めたタイミングで変速機用要求駆動トルクを補正したが、本発明はこれに限らない。
【０１２４】
例えば、車速偏差積分値の代わりに、相対速度とその目標相対速度との偏差の積分値を追従性の悪化を判定するための目安として採用し、この相対速度偏差積分値が追従性悪化判定閾値を超えたタイミングで、図９を参照して説明した手順と同じ手順で変速機用要求駆動トルクを補正してもよい。
【０１２５】
また例えば、車速偏差積分値の代わりに、実加速度が目標加速度に未達であった時間や、相対加速度が目標相対加速度に未達であった時間を追従性の悪化を判定するための目安として採用し、これら時間に基づいて定めたタイミングで変速機用要求駆動トルクを補正してもよい。
【０１２６】
図１１は、補正駆動トルク算出部８１Ｂにおいて補正駆動トルクを算出する手順を示すフローチャートであり、追従性の悪化を判定する目安として実加速度が目標加速度に未達であった時間を採用した場合を示す。図１１に示す処理は、補正駆動トルク算出部８１Ｂにおいて、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【０１２７】
始めにＳ２１では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、実車速が目標車速に到達しているか否かを判定する。Ｓ２１の判定結果がＹＥＳである場合には、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、後述のタイマを０にリセットし（Ｓ２２参照）、さらに補正駆動トルクを０にリセットした後（Ｓ２３参照）、図１１の処理を終了する。またＳ２１の判定結果がＮＯである場合、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、Ｓ２４に移る。
【０１２８】
Ｓ２４では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、自動変速機ＴＭがギヤ段を落とすシフトダウン操作が完了した後、所定の待ち時間が経過した後であるか否かを判定する。Ｓ２４の判定結果がＹＥＳである場合には、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、実加速度が目標加速度に未達であるか否か、より具体的には目標加速度から実加速度を減算して得られる加速度偏差が０よりも僅かに大きな値に設定された閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ２５参照）。Ｓ２５の判定結果がＹＥＳである場合、実加速度が目標加速度に未達であった時間を計測するためのタイマをカウントアップした後（Ｓ２６参照）、Ｓ２８に移る。またＳ２４の判定結果がＮＯであった場合、及びＳ２５の判定結果がＮＯであった場合には、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、Ｓ２７に移り、タイマをリセットした後、Ｓ２８に移る。
【０１２９】
Ｓ２８では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、タイマの値が予め設定された追従性悪化判定閾値以上であるか否かを判定する。Ｓ２８の判定結果がＮＯである場合、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、追従性は良好であると判断し、補正駆動トルクを前回値で維持したまま図１１の処理を終了する。
【０１３０】
Ｓ２８の判定結果がＹＥＳである場合、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、追従性が悪化した状態であると判断し、Ｓ２９に移る。Ｓ２９では、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、タイマの値を０にリセットし、Ｓ３０に移る。なお、Ｓ３０及びＳ３１の処理は、図９のＳ９及びＳ１１の処理と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【０１３１】
図１２は、図１１のフローチャートに基づく制御例を示すタイムチャートである。
図１２には、上段から順に、自動運転モードにおける車両走行制御装置１Ｂによって実現される車速、加速度、タイマ、要求駆動トルク、及び自動変速機ＴＭのギヤ段を示す。より具体的には、図１２には、時刻ｔ２０において実車速と目標車速とが略一致した状態から、時刻ｔ２１において目標車速が増加し始めた場合の例を示す。また図１２には、第１実施形態に係る車両走行制御装置１によって実現される実車速、実加速度、変速機用要求駆動トルク、及びギヤ段を破線で示す。また図１２では、目標車速を一点鎖線で示し、実車速を実線で示す。また目標加速度を一点鎖線で示し、実加速度を太実線で示し、目標加速度と上乗せ加速度とを合算して得られる加速度を細実線で示す。またエンジン用要求駆動トルクを一点鎖線で示し、変速機用要求駆動トルクを実線で示す。
【０１３２】
図１２の例では、時刻ｔ２１において目標車速が増加し始めた後、時刻ｔ２２においてシフトダウン操作を開始し、この時刻ｔ２２以降において車速偏差が大きくなり始める。また図１２の例では、時刻ｔ２２において開始したシフトダウン操作は、時刻ｔ２３において完了する。したがってこの時刻ｔ２３から待ち時間後の時刻ｔ２４から、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、タイマのカウントアップを開始する（図１１のＳ２６参照）。
【０１３３】
その後時刻ｔ２５では、タイマの値が追従性悪化判定閾値以上となったことに応じて（図１１のＳ２８参照）、補正駆動トルク算出部８１Ｂは、変速機用要求駆動トルクを補正する必要があると判断し、時刻ｔ２５における車速偏差に基づいて上乗せ加速度を算出し（図１１のＳ３０参照）、さらにこの上乗せ加速度に基づいて補正駆動トルクを０より大きな値に更新する。これにより、図１２に示すように、変速機用要求駆動トルクは、時刻ｔ２５において補正駆動トルク分だけ増加する。このため時刻ｔ２５では、変速機用要求駆動トルクが増加したことに応じて、ＴＭ−ＥＣＵ４は、さらにシフトダウン操作を開始する。このため、本実施形態の車両走行制御装置１Ｂでは、時刻ｔ２５から時刻ｔ２６の間においてシフトダウン操作の遅れによって実車速と目標車速との差が拡がるものの、シフトダウン操作が完了する時刻ｔ２６以降では、実車速は目標車速に追従させることができる。これにより本実施形態の車両走行制御装置１Ｂでは、時刻ｔ２７において実車速を目標車速に概ね一致させることができる。これに対し第１実施形態に係る車両走行制御装置１では、時刻ｔ２５以降も変速機用要求駆動トルクは一定であるため、シフトダウン操作が行われない。このため第１実施形態の車両走行制御装置１では、実車速を目標車速に到達させるまでに時間がかかってしまう。
【０１３４】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る車両走行制御装置１Ｃについて、図面を参照しながら説明する。なお以下の第４実施形態の説明では、第３実施形態の車両と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３５】
図１３は、本実施形態に係る車両走行制御装置１Ｃに搭載されるＡＯ−ＥＣＵ２Ｃにおける車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。ＡＯ−ＥＣＵ２Ｃは、第３実施形態に係るＡＯ−ＥＣＵ２Ｂと、変速機用要求駆動トルク算出部８Ｃの構成が異なる。
【０１３６】
変速機用要求駆動トルク算出部８Ｃは、フィードフォワード入力算出部７３と、補正駆動トルク算出部８１Ｂと、フィードフォワード入力と補正駆動トルクとの和を算出する合算部８４Ｃと、学習係数を算出する学習係数算出部８５Ｃと、合算部８４Ｃによって算出される和と学習係数とを用いて変速機用要求駆動トルクを算出する補正部８６Ｃと、を備える。
【０１３７】
学習係数算出部８５Ｃは、補正駆動トルク算出部８１Ｂによって算出される補正駆動トルクを、フィードフォワード入力算出部７３によって算出されるフィードフォワード入力で除算して得られる比に基づいて学習係数を算出する。より具体的には、学習係数算出部８５Ｃは、補正駆動トルク算出部８１Ｂにおいて追従性が悪化したと判定され、これにより補正駆動トルクが０より大きな値となった場合には、この０より大きな補正駆動トルクをその時のフィードフォワード入力で除算することによって比を算出し、さらにこの比からフィルタを用いることによって、徐々に変化する学習係数を算出する。
【０１３８】
合算部８４Ｃは、フィードフォワード入力算出部７３によって算出されるフィードフォワード入力と、補正駆動トルク算出部８１Ｂによって算出される補正駆動トルクとの和を算出する。
【０１３９】
補正部８６Ｃは、合算部８４Ｃによって算出された和に、学習係数算出部８５Ｃによって算出された学習係数を乗算することによって、変速機用要求駆動トルクを算出する。
【０１４０】
図１４は、本実施形態に係る車両走行制御装置１Ｃによる制御例を示すタイムチャートである。図１４には、上段から順に、自動運転モードにおける車両走行制御装置１Ｃによって実現される車速、車速偏差積分値、加速度、学習係数、要求駆動トルク、及び自動変速機ＴＭのギヤ段を示す。より具体的には、図１４には、時刻ｔ３０〜ｔ３２の間及び時刻ｔ３３以降において同じ態様で加減速が行われた場合の例を示す。また図１４には、第１実施形態に係る車両走行制御装置１によって実現される実車速、実加速度、変速機用要求駆動トルク、及びギヤ段を破線で示す。また図１４では、目標車速を一点鎖線で示し、実車速を実線で示す。また目標加速度を一点鎖線で示し、実加速度を太実線で示し、目標加速度と上乗せ加速度とを合算して得られる加速度を細実線で示す。またエンジン用要求駆動トルクを一点鎖線で示し、変速機用要求駆動トルクを実線で示す。
【０１４１】
図１４の例において、時刻ｔ３０〜時刻ｔ３２までの間の各パラメータの振る舞いは、図１０の例における時刻ｔ１１〜時刻ｔ１８までの間の各パラメータの振る舞いと同じである。ただし本実施形態に係る車両走行制御装置１Ｃによれば、学習係数算出部８５Ｃは、時刻ｔ３１において補正駆動トルクが０より大きな値になったことに応じて、学習係数を１より大きな値へ向けて徐々に変化させる。
【０１４２】
その後時刻ｔ３３以降では、時刻ｔ３０〜ｔ３２と同じ態様で再び加減速が行われる。しかしながら時刻ｔ３３では、学習係数が１より大きな値となっている。このため時刻ｔ３３以降では、図１４に示すように変速機用要求駆動トルクは１より大きな学習係数によって増加側に補正される。このように時刻ｔ３３以降では、時刻ｔ３０〜ｔ３２の間よりも変速機用要求駆動トルクが大きくなるため、時刻ｔ３４において比較的速いタイミングでシフトダウン操作が行われる。したがって時刻ｔ３５以降では実車速が増加し、時刻ｔ３６において目標車速に到達する。以上のように、本実施形態に係る車両走行制御装置１Ｃによれば、学習係数を用いて変速機用要求駆動トルクを算出することにより、時刻ｔ３３以降の再加速時における車速追従性能を向上できる。
【０１４３】
本実施形態の車両走行制御装置１Ｃによれば、以下の効果を奏する。
（５）変速機用要求駆動トルク算出部８Ｃでは、フィードフォワード入力と補正タイミングで算出される補正駆動トルクとの比に基づいて学習係数を算出し、フィードフォワード入力と補正駆動トルクとの和に学習係数を乗算することによって変速機用要求駆動トルクを算出する。従って車両走行制御装置１Ｃによれば、何らかの理由によって実車速の目標車速に対する追従性が悪化し、補正駆動トルクが０より大きくなった場合には、この補正駆動トルクの増加が学習係数に反映されるので、次回以降における追従性の悪化を未然に防ぐことができる。
【０１４４】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る車両走行制御装置１Ｄについて、図面を参照しながら説明する。なお以下の第５実施形態の説明では、第１実施形態の車両Ｖと同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４５】
図１５は、本実施形態に係る車両走行制御装置１Ｄに搭載されるＡＯ−ＥＣＵ２Ｄにおける車間距離制御の演算手順を示す機能ブロック図である。ＡＯ−ＥＣＵ２Ｄは、第１実施形態に係るＡＯ−ＥＣＵ２と、エンジン用要求駆動トルク算出部７Ｄ及び変速機用要求駆動トルク算出部８Ｄの構成が異なる。より具体的には、エンジン用要求駆動トルク算出部７Ｄ及び変速機用要求駆動トルク算出部８Ｄにおいて要求駆動トルクを算出する際に用いられるフィードフォワード入力算出部７３Ｄの構成が異なる。
【０１４６】
フィードフォワード入力算出部７３Ｄは、勾配加速度算出部７３１と、勾配補正部７３２と、制御用駆動トルク算出部７３３と、走行抵抗トルク補正部７３４と、車重推定部７３５Ｄと、を備え、これらを用いることによって目標加速度に応じたフィードフォワード入力を算出する。すなわち、第１実施形態では、制御用駆動トルク算出部７３３は、勾配補正部７３２によって補正された目標加速度に、設定車重と設定タイヤ径とを乗算することによって制御用駆動トルクを算出したが、本実施形態では、制御用駆動トルク算出部７３３は、勾配補正部７３２によって補正された目標加速度に、車重推定部７３５Ｄによって算出される推定車重と設定タイヤ径とを乗算することによって制御用駆動トルクを算出する点に異なる。
【０１４７】
図１６は、車重推定部７３５Ｄにおいて推定車重を算出する演算手順の一例を示す図である。図１６には、車重推定部７３５Ｄは、地図勾配情報を用いることによって推定車重を算出する場合の例を示す。
【０１４８】
図１６の例では、設定車重に基づいて下記式（２）によって算出される駆動力Ｆ１と、実際の車重に基づいて下記式（３）によって算出される駆動力Ｆ２とは略等しいとの仮定の下で、推定車重を算出する。
Ｆ１＝設定車重×（実加速度＋推定勾配加速度）    （２）
Ｆ２＝実際の車重×（実加速度＋地図勾配加速度）    （３）
【０１４９】
上記式（２）において、実加速度は、上述のように車速センサ５１によって検出される実車速を時間微分して得られる加速度である。また推定勾配加速度は、理論加速度から実加速度を減算して得られる加速度である。また理論加速度は、実駆動力を設定車重で除算することで算出される加速度である。また上記式（３）において、地図勾配加速度は、地図勾配情報から現在地の路面の勾配を取得し、この勾配に所定の変換係数を乗算することによって算出される。
【０１５０】
従って、上記駆動力Ｆ１とＦ２が等しいとすると、実際の車重に相当する推定車重は、図１６に示す手順によって算出される。すなわち車重推定部７３５Ｄでは、下記式（４）に基づいて推定車重を算出する。
推定車重＝設定車重×（実加速度＋推定勾配加速度）
／（実加速度＋地図勾配加速度）      （４）
【０１５１】
図１７は、車重推定部７３５Ｄにおいて推定車重を算出する演算手順の他の例を示す図である。図１７には、車重推定部７３５Ｄは、前後加速度センサ５２を用いることによって推定車重を算出する場合の例を示す。
【０１５２】
図１７の例では、設定車重に基づいて上記式（２）によって算出される駆動力Ｆ１と、実際の車重に基づいて下記式（５）によって算出される駆動力Ｆ３とは略等しいとの仮定の下で、推定車重を算出する。
Ｆ３＝実際の車重×（実加速度＋停車時の前後加速度センサ５２の検出値）    （５）
【０１５３】
勾配路では、前後加速度センサ５２の検出軸と平行な車両Ｖの進行方向が水平面に対し勾配に応じた角度だけ傾斜することから、前後加速度センサ５２の検出値は、勾配に応じた分だけ増加する。
【０１５４】
従って、上記駆動力Ｆ１とＦ３が等しいとすると、実際の車重に相当する推定車重は、図１７に示す手順によって算出される。すなわち車重推定部７３５Ｄでは、下記式（６）に基づいて推定車重を算出する。
推定車重＝設定車重×（実加速度＋推定勾配加速度）
／（実加速度＋前後加速度センサの検出値）      （６）
【０１５５】
本実施形態の車両走行制御装置１Ｄによれば、以下の効果を奏する。
（６）例えば牽引時のように、実際の車重が設定車重よりも重くなると、変速機用要求駆動トルクが望ましい値よりも小さくなってしまい、駆動トルクが不足し、実車速の目標車速に対する追従性が悪化するおそれがある。これに対し本実施形態に係る変速機用要求駆動トルク算出部８Ｄでは、車重推定部７３５Ｄによって算出された推定車重と目標加速度とに基づいて変速機用要求駆動トルクを算出する。これにより、何らかの理由によって実際の車重が変化した場合であっても、適切な大きさの変速機用要求駆動トルクを算出できるので、追従性の悪化を抑制できる。
【０１５６】
以上、本発明の第１実施形態から第５実施形態について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
【符号の説明】
【０１５７】
Ｖ…車両
Ｅ…エンジン（動力発生源）
ＴＭ…自動変速機（変速機）
Ｗ…駆動輪
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…車両走行制御装置
ＳＷ…運転モード切替スイッチ
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ…ＡＯ−ＥＣＵ
３…ＦＩ−ＥＣＵ（動力発生源制御部）
４…ＴＭ−ＥＣＵ（変速機制御部）
６…目標算出部（目標車速算出部、目標加速度算出部）
６１…目標到達車速算出部（目標到達車速算出部）
６２…目標加速度算出部（目標加速度算出部）
６２２…基本目標加速度算出部（基本目標加速度算出部）
６２３…なまし処理部（なまし処理部）
６３…目標車速算出部（目標車速算出部）
７，７Ｄ…エンジン用要求駆動トルク算出部（第１目標駆動トルク算出部）
７２…フィードバックコントローラ（フィードバックコントローラ）
７３，７３Ｄ…フィードフォワード入力算出部（フィードフォワードコントローラ）
７３５Ｄ…車重推定部
８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ…変速機用要求駆動トルク算出部（第２目標駆動トルク算出部）
８１Ｂ…補正駆動トルク算出部（補正入力算出部）
８２Ｂ，８６Ｃ…補正部
８４Ｃ…合算部
８５Ｃ…学習係数算出部（学習係数算出部）
【図１】
2019199129.tif 000003
【図２】
2019199129.tif 000004
【図３】
2019199129.tif 000005
【図４】
2019199129.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019199129.tif 000010
【図９】
2019199129.tif 000011
【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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