(57)【要約】【課題】スロットルバルブの開度を調整するための負圧式アクチュエータの負圧調整用バルブの耐久性を向上させる。【解決手段】自車速Ｖｓｐがしきい値Ｖｔｈよりも大きいかどうかを判定し（ステップＳ７）、Ｖｓｐ＜Ｖｔｈであるときには、比較的低速走行でありスロットルバルブの開度制御の応答性が要求されているとして、制御周期係数μ０を第１の係数μ１（＝０．５）に設定し（ステップＳ８）、Ｖｓｐ＜Ｖｔｈでないときには、比較的高速走行でありスロットルバルブの開度制御の応答性が要求されていないとして制御周期係数μ０を第２の係数μ２（＝１．０）に設定する（ステップＳ９）。この制御周期係数μ０と基本制御周期Ｔ０とを乗算して、制御周期Ｔｃを算出し（ステップＳ１０）、この制御周期Ｔｃでリリースバルブ３３をＰＷＭ制御する（ステップＳ１１）。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルバルブの開度調整を行うための負圧式アクチュエータを備え、当該負圧式アクチュエータを制御することにより、設定車速又は先行車両に追従して走行させるようにした追従制御装置において、
前記負圧式アクチュエータは、当該負圧式アクチュエータ内の負圧を調整するための負圧調整用バルブを備え、当該負圧調整用バルブをＰＷＭ制御することにより前記スロットルバルブの開度を制御するようにしたアクチュエータであって、
前記スロットルバルブの開度制御の応答性の必要度合が小さいときほど、前記負圧調整用バルブに対するＰＷＭ制御周期を大きくするようにしたことを特徴とする追従制御装置。
【請求項２】
スロットルバルブの開度調整を行うための負圧式アクチュエータを備え、当該負圧式アクチュエータを制御することにより、設定車速又は先行車両に追従して走行させるようにした追従制御装置において、
前記負圧式アクチュエータは、当該負圧式アクチュエータ内の負圧を調整するための負圧調整用バルブを備え、当該負圧調整用バルブを制御することにより前記スロットルバルブの開度を制御するようにしたアクチュエータであって、
目標開度に応じて前記負圧調整用バルブを指定された制御周期でＰＷＭ制御する制御手段と、
前記スロットルバルブの開度制御の応答性の必要度合を検出する応答性必要度合検出手段と、
当該応答性必要度合検出手段で検出した前記開度制御の応答性の必要度合が小さいときほど、前記制御手段による前記ＰＷＭ制御における制御周期を大きな値に設定する制御周期設定手段と、を備えることを特徴とする追従制御装置。
【請求項３】
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記応答性必要度合検出手段は、前記車速検出手段で検出される車速が大きいときほど、前記開度制御の応答性の必要度合は小さいと判断するようになっていることを特徴とする請求項２記載の追従制御装置。
【請求項４】
前記負圧式アクチュエータ内の負圧の変化度合を予測する負圧変化度合予測手段を備え、
前記応答性必要度合検出手段は、前記負圧変化度合予測手段で予測される前記負圧の変化度合が小さいときほど、前記開度制御の応答性の必要度合は小さいと判断するようになっていることを特徴とする請求項２又は３記載の追従制御装置。
【請求項５】
前記負圧変化度合予測手段は、前記目標開度の変化度合を検出するようになっていることを特徴とする請求項４記載の追従制御装置。
【請求項６】
前記先行車両と自車両との間の車間距離を検出する車間距離検出手段を備え、
前記応答性必要度合検出手段は、前記車間距離検出手段で検出される車間距離が大きいときほど、前記開度制御の応答性の必要度合は小さいと判断するようになっていることを特徴とする請求項２乃至５記載の追従制御装置。
【請求項７】
前記先行車両と自車両との間の車間距離の、接近する方向への変化度合を検出する車間距離変化度合検出手段を備え、
前記応答性必要度合検出手段は、前記車間距離変化度合検出手段で検出される、接近する方向への車間距離の変化度合が小さいときほど、前記開度制御の応答性の必要度合は小さいと判断するようになっていることを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の追従制御装置。
【請求項８】
前記先行車両と自車両との間の、接近する方向への相対車速を検出する相対車速検出手段を備え、
前記応答性必要度合検出手段は、前記相対車速検出手段で検出される、接近する方向への相対車速が小さいときほど、前記開度制御の応答性の必要度合は小さいと判断するようになっていることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載の追従制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の走行速度が設定車速又は先行車両に追従して走行するようにスロットルバルブを調整するようにした追従制御装置に関し、特に負圧式アクチュエータを用いて前記スロットルバルブを制御するようにした追従制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乗員により設定された設定車速又はこの設定車速を上限として先行車両に追従して走行するようにした追従制御装置においては、スロットルバルブの開度を調整することにより車速を制御している。
前記スロットルバルブの開度を調整するためのアクチュエータとして、例えば特開平１０−０３０４６７号公報に記載されているように、負圧式アクチュエータを用いたものが提案されている。
【０００３】
この負圧式アクチュエータは、負圧室内の負圧に応じて移動するダイアフラムの動きをアクセルワイヤを介してスロットルバルブに伝達することによってスロットルバルブの開度を調整するようにしたものである。そして、前記負圧室内に負圧を発生させる負圧ポンプ、前記負圧室内の負圧を抜いて大気圧にするためのベントバルブ及び負圧室内の負圧をより速やかに抜くためのセーフティバルブを制御することによって、前記負圧室内の負圧を調整し、前記スロットルバブルの開度を調整するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３０４６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、低車速域では車速変化が大きく、また、高車速域に比較して変速機のギヤ比が大きく、スロットルバルブの開度変化に対する駆動力変化が大きい。つまり、スロットルバルブの開度変化に対し、車両挙動の変化が大きい。
【０００６】
このため、追従制御装置において、車間距離制御の動作領域を車速ゼロまで拡張して作動させるインチング制御を行った場合等、低車速域においてスロットルバルブを制御する場合には、高車速域においてスロットルバルブを制御する場合に比較して、より短い制御周期でスロットルバルブの制御を行う必要がある。つまり、前記ベントバルブをより短い周期で制御する必要があるが、特に、前記ベントバルブをＰＷＭ制御する場合には、ベントバルブの開閉動作回数が増大することになり、ベントバルブの耐久性に影響を及ぼすという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の課題に着目してなされたものであり、負圧式アクチュエータを構成する負圧調整用のバルブの耐久性を向上させることの可能な追従制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る追従制御装置は、負圧式アクチュエータを制御し、スロットルバルブの開度を制御することにより、設定車速又は先行車両に追従して走行させるようにした追従制御装置において、前記負圧式アクチュエータ内の負圧を調整するための負圧調整用バルブのＰＷＭ制御周期を、スロットルバルブの開度制御の応答性の必要度合が小さいときほど、大きくする。したがって、スロットルバルブの開度制御の応答性の必要度合が大きいときには、ＰＷＭ制御周期は小さく設定されて応答性が確保され、また、スロットルバルブの開度制御の応答性の必要度合が小さいときほどＰＷＭ制御周期は大きく設定されるため、応答性は多少低下するが、その分、負圧調整用バルブの開閉回数は減少する。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係る追従制御装置によれば、スロットルバルブの開度制御の応答性の必要度合が小さいときほど、負圧調整用バルブのＰＷＭ制御周期を大きくするようにしたから、スロットルバルブの開度制御の応答性の必要度合が大きいときには、応答性を確保しつつ、スロットルバルブの開度制御の必要度合が小さいときには応答性は多少低下するものの、その分負圧調整用バルブの開閉回数を低下させることができ、負圧調整用バルブの耐久性を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、第１の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す概略構成図であって、図中、１ＦＬ、１ＦＲは従動輪としての前輪、１ＲＬ、１ＲＲは駆動輪としての後輪であって、後輪１ＲＬ、１ＲＲは、エンジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５及び車軸６を介して伝達されて回転駆動される。
【００１１】
前輪１ＦＬ、１ＦＲ及び後輪１ＲＬ、１ＲＲには、それぞれ制動力を発生するブレーキアクチュエータ７が設けられていると共に、これらブレーキアクチュエータ７の制動油圧が制動制御装置８によって制御される。
ここで、制動制御装置８は、ブレーキペダル８ａの踏込みに応じて制動油圧を発生すると共に、追従制御用コントローラ２０から供給される制動圧指令値Ｐｂｒの大きさに応じた制動油圧を発生してブレーキアクチュエータ７に供給するように構成されている。
【００１２】
また、エンジン２には、その出力を制御するエンジン出力制御装置９が設けられている。このエンジン出力制御装置９は、図示しないスロットルバルブの開度が所定開度となるようにスロットルアクチュエータ１０を制御することによって、エンジン出力を制御する。
図２は、スロットルアクチュエータ１０の構成を示したものであって、このスロットルアクチュエータ１０は、負圧式のアクチュエータ３１とこれを駆動制御する駆動回路１０ａとで構成されている。
【００１３】
図２に示すように、負圧式のアクチュエータ１１は、ハウジング１１ａ内にダイアフラム１１ｂが設置され、負圧室１１ｃの負圧に応じてダイアフラム１１ｂが移動する。ダイアフラム１１ｂは、ばね１１ｄにより常時図の左方向に付勢されると共に、スロットルバルブ３１にスロットルワイヤ１１ｅを介して連結されている。前記負圧室１１ｃの負圧が低下すると、ばね１１ｄの付勢力によりダイアフラム１１ｂが図の左方向に移動し、スロットルバルブ３１が閉方向に駆動される。逆に負圧室１１ｃの負圧が増加すると、ダイアフラム１１ｂがばね１１ｄの付勢力にうちかって図の右方向に移動し、スロットルバルブ３１が開方向に駆動される。
【００１４】
前記アクチュエータ１１の負圧室１１ｃの負圧は、負圧ポンプ３２、リリースバルブ３３及びエアバルブ３４によって制御される。前記負圧ポンプ３２は、モータ３２ａを駆動することによってダイアフラム３２ｂが駆動され、これによってアクチュエータ１１の負圧室１１ｃに負圧を発生させるようになっている。前記リリースバルブ３３はソレノイド３３ａによって開閉され、このリリースバルブ３３は、負圧室１１ｃの負圧を抜いて大気圧にするバルブであって、前記負圧室１１ｃの負圧の調整は、主にこのリリースバルブ３３によって行われるようになっている。また、エアバルブ３４は、ソレノイド３４ａにより開閉され、このエアバルブ３４は、フェールセーフ用に用いられるバルブであり、負圧室１１ｃの負圧を抜いて大気圧にする。また、このエアバルブ３４は、負圧室１１ｃの負圧を急速に抜く際にも用いられるようになっている。
【００１５】
そして、前記リリースバルブ３３及びエアバルブ３４の各ソレノイド３３ａ、３４ａは、エンジン出力制御装置９によって制御されるようになっている。
一方、車両の前方側の車体下部には、先行車両との間の車間距離Ｄを検出するレーダ装置で構成される車間距離センサ１２が設けられている。この車間距離センサ１２としては、例えばレーザ光を前方に掃射して先行車両からの反射光を受光することにより、先行車両と自車両との車間距離Ｄを計測するレーダ装置や電波や超音波を利用して車間距離Ｄを計測する測距センサ等を適用することができる。
【００１６】
また、車両には、自動変速機３の出力側に配設された出力軸の回転速度を検出することにより、自車速Ｖｓｐを検出する車速センサ１３が配設されている。さらに、エンジン２にはエンジン回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１４が設けられている。
そして、車間距離センサ１２、車速センサ１３及びエンジン回転速度センサ１４の各出力信号が追従制御用コントローラ２０に入力され、この追従制御用コントローラ２０によって、車間距離センサ１２で検出した車間距離Ｄ、車速センサ１３で検出した自車速Ｖｓｐ及びエンジン回転速度センサ１４で検出したエンジン回転速度Ｎｅに基づいて、制動制御装置８及びエンジン出力制御装置９を制御することにより、先行車両との間に適正な車間距離を維持しながら追従走行する走行制御を行う。
【００１７】
この追従制御用コントローラ２０は、マイクロコンピュータとその周辺機器とを備え、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により、図３に示す制御ブロックを構成している。
この制御ブロックは、公知の追従制御処理における制御ブロックと同様に構成され、例えば、車速センサ１３からの車速パルスの周期を計測し、自車速を演算する車速信号処理部２１と、車間距離センサ１２でレーザ光を掃射してから先行車の反射光を受光するまでの時間を計測し、先行車との車間距離Ｄを演算する測距信号処理部２２と、車速信号処理部２１で演算した自車速Ｖｓｐ及び測距信号処理部２２で演算された車間距離Ｄに基づいて、車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ＊  に維持するための目標車速Ｖ＊  を算出する車間距離制御部２３と、この車間距離制御部２３で算出した目標車速Ｖ＊  に基づいて、自車速Ｖｓｐを目標車速Ｖ＊  に一致させるように、制動制御装置８及びエンジン出力制御装置９を制御する車速制御部２４とを備えている。
【００１８】
前記車間距離制御部２３は、測距信号処理部２２から入力される車間距離Ｄに基づき先行車との相対速度ΔＶを算出する相対速度演算部２３ａと、車間距離センサ１２により先行車両を捕捉しているとき、車速信号処理部２１から入力される自車速Ｖｓｐ及び相対速度演算部２３ａから入力される相対速度ΔＶをもとに、先行車両と自車両との間の目標車間距離Ｄ＊  を設定し、先行車両を捕捉していないとき、運転者により設定された車速設定値Ｖｔを後述の目標車速演算部２３ｄに出力する目標車間距離設定部２３ｂと、目標車間距離設定部２３ｂで算出された目標車間距離Ｄ＊  に基づき、規範モデルによって車間距離Ｄを目標車間距離Ｄ＊  に一致させるための車間距離指令値ＤＴを算出する車間距離指令値演算部２３ｃと、先行車両を捕捉しているときには、車間距離指令値演算部２３ｃで算出した車間距離指令値ＤＴ、相対速度演算部２３ａで算出した相対速度ΔＶ、及び測距信号処理部２２で算出した車間距離Ｄをもとに、車間距離Ｄを車間距離指令値ＤＴに一致させるための目標車速Ｖ＊  を算出し、先行車両を捕捉していないときには車速設定値Ｖｔを目標車速Ｖ＊  として設定する目標車速演算部２３ｄとから構成されている。
【００１９】
また、前記車速制御部２４は、目標車速Ｖ＊  と自車速Ｖｓｐとを一致させるための加速度指令値及び外乱推定値を算出し、これらの偏差でなる目標加速度に基づいてエンジンのトルク指令値Ｔｅｇを算出する車速サーボ部２４ａと、トルク指令値Ｔｅｇ及びシフト位置検出部２４ｂで検出された自動変速機３のギヤ位置に基づいてスロットル開度指令値θ＊  及びブレーキ液圧指令値Ｐｂｒを演算し、これらをエンジン出力制御装置９及び制動制御装置８に出力するトルク分配制御演算部２４ｃと、を備えている。
【００２０】
図４は、エンジン出力制御装置９におけるスロットル開度のサーボ系の一例を示したものであって、モデルマッチング補償器９ａと、外乱補償器としてのロバスト補償器９ｂと、非線形補償器９ｃと、この非線形補償器９ｃからの、デューティ比を指定する制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭ、及び自車速Ｖｓｐに基づいて、負圧ポンプ３２及びリリースバルブ３３をＰＷＭ制御するためのＰＷＭ駆動信号及び前記エアバルブ３４を駆動するための駆動信号を生成するＤＵＴＹ駆動部９ｄ及びスロットルアクチュエータ１０に設けられたスロットル開度を検出するための位置検出部９ｅとを備えて構成されている。そして、このサーボ系では、公知のスロットル開度制御のサーボ系と同様にスロットル開度指令値θ＊  及び位置検出部９ｅの検出信号に基づいて、スロットルアクチュエータ１０の負圧ポンプ３２やリリースバルブ３３を駆動するための制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭをロバストモデルマッチング制御等の手法によって演算する。この制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭは負圧ポンプ３２及びリリースバルブ３３の駆動量を表し、また、その駆動タイミングをデューティ比で表す信号であって、正値であるとき負圧ポンプ３２の駆動を表し、負値であるときリリースバルブ３３の駆動を表す。そして、この制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭに基づいて、後述の駆動信号生成処理を行って負圧ポンプ３２及びリリースバルブ３３を駆動するための駆動信号を生成すると共に、追従走行制御を解除した場合等、急速に負圧を低減させる必要がある場合等必要に応じて、エアバルブ３４を作動させるための駆動信号を生成する。
【００２１】
図５は、ＤＵＴＹ駆動部９ｄにおける、リリースバルブ３３及び負圧ポンプ３２に対するＰＷＭ駆動信号を生成するための駆動信号生成処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
この駆動信号生成処理では、非線形補償器９ｃから制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭを入力すると、この制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭが、零より大きいか否か（ＤＵＴＹ−ＣＯＭ＞０）を判定する（ステップＳ１）。そして、ＤＵＴＹ−ＣＯＭ＞０である場合には（ステップＳ２）、ステップＳ３に移行し、負圧ポンプ３２に対するＰＷＭ制御周期を予め設定したＴｐ  とする。
【００２２】
そして、ステップＳ４に移行し、制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭを負圧ポンプ３２の特性に合うように補正する。この補正は、例えば制御周期の長さによる負圧漏れを考慮して制御周期が長いほど制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭが大きくなるよう補正を行う。
そして、ステップＳ５に移行し、負圧ポンプ３２を、前記ステップＳ３で設定した制御周期Ｔｐ  でＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ駆動信号を生成し、これを出力する。また、リリースバルブ３３へのＰＷＭ駆動信号をリリースバルブ３３を閉状態とする指令値に維持する。
【００２３】
これを受けてモータ３２ａを駆動するための図示しない駆動回路が、ＰＷＭ駆動信号に基づいてモータ３２ａに駆動電流を供給し、モータ３２ａが駆動される。また、リリースバルブ３３が閉状態に維持され、これによって、負圧室１１ｃの負圧が増加することから、スロットルバルブ３１の開度が増加する。
一方、制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭが、ＤＵＴＹ−ＣＯＭ≦０である場合には、ステップＳ７に移行し、このときの自車速Ｖｓｐが、しきい値Ｖｔｈよりも大きいか否かに基づいて、低速ＡＣＣ領域にあるか、或いは高速ＡＣＣ領域にあるかを判断する。そして、図６に示すように、自車速ＶｓｐがＶｔｈよりも小さいときには、低速ＡＣＣ領域にあるとして、制御周期係数μ０を第１の係数μ１例えば“０．５”に設定する（ステップＳ８）。逆に、自車速ＶｓｐがＶｔｈ以上であるときには、高速ＡＣＣ領域にあるとして、制御周期係数μ０を前記第１の係数μ１よりも大きなμ２例えば“１．０”に設定する（ステップＳ９）。なお、前記しきい値Ｖｔｈは、前記リリースバルブ３３に対するＰＷＭ制御周期を大きくしたことにより、スロットルバルブ３１の応答特性が変化したとしても車両挙動に大きな影響を及ぼさないとみなすことの可能な値に設定される。
【００２４】
そして、このようにして設定した制御周期係数μ０と基本制御周期Ｔ０とを乗算して、制御周期Ｔｃ  を算出した後（ステップＳ１０）、入力された制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭを、リリースバルブ３３の特性に合うように補正する（ステップＳ１１）。この補正は、例えば、制御周期の長さによる負圧漏れを考慮して制御周期が長いほど制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭが大きくなるように補正を行う。
【００２５】
そして、リリースバルブ３３を、ステップＳ１０で算出した制御周期Ｔｃ  でＰＷＭ制御するためのＰＷＭ駆動信号を生成し、これを出力する（ステップＳ１２）。また、負圧ポンプ３２へのＰＷＭ駆動信号の出力を停止する。
これを受けて、リリースバルブ３３のソレノイド３３ａを駆動するための図示しない駆動回路が、前記ＰＷＭ駆動信号に応じてソレノイド３３ａに駆動電流を供給し、これによって、ソレノイド３３ａに通電が行われ、リリースバルブ３３が開閉動作する。また、負圧ポンプ３２は駆動されないから、負圧室１１ｃ内の負圧が低下し、スロットルバルブ３１の開度が閉方向に移動する。
【００２６】
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
今、車間距離センサ１２によって、先行車両を捕捉しているものとすると、追従制御用コントローラ２０では、車間距離センサ１２で検出される車間距離Ｄ、車速センサ１３で検出される自車速Ｖｓｐをもとに、所定の車間距離をもって先行車両に追従して走行するための目標車速Ｖ＊  を算出し、自車速Ｖｓｐを目標車速Ｖ＊  に一致させるためのトルク指令値Ｔｅｇを算出し、これに基づいて、スロットル開度指令値θ＊  及びブレーキ液圧指令値Ｐｂｒを演算し、これらをエンジン出力制御装置９及び制動制御装置８に出力する。これによって、自車両は、先行車両に追従して走行する。
【００２７】
このとき、エンジン制御装置９のＤＵＴＹ駆動部９ｄでは、自車速Ｖｓｐに応じて負圧ポンプ３２及びリリースバルブ３３をＰＷＭ制御する際の制御周期を変更しており、例えば、自車速Ｖｓｐがしきい値Ｖｔｈよりも小さい場合には、図６から低速ＡＣＣ領域であると判断されるから、制御周期係数μ０＝μ１（＝０．５）に設定される。
【００２８】
そして、図７の左半分に示すように、先行車両（図７（ｂ））が加速すると自車両（図７（ａ））も加速し、このとき、定加速を行っている場合には、スロットルバルブ３１のスロットル開度を保持するため、スロットル開度指令値θ＊  （図７（ｄ））は略一定となり、このとき、スロットル開度を一定に保つため負圧室１１ｃ内の負圧を維持するためには、時々負圧を発生させる必要があることから、制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭ（図７（ｅ））は、ＤＵＴＹ−ＣＯＭ＞０となる。
【００２９】
したがって、ＤＵＴＹ駆動部９ｄでは、前記図５に示すように、制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭが、ＤＵＴＹ−ＣＯＭ＞０であるから、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、制御周期としてＴｐ  を設定し、負圧ポンプ３２の特性に応じてＤＵＴＹ−ＣＯＭを補正した後（ステップＳ４）、前記制御周期Ｔｐ  を制御周期とする負圧ポンプ３２を駆動するためのＰＷＭ制御信号（図７（ｆ））を生成すると共に、リリースバルブ３３を閉状態に維持するためのＰＷＭ制御信号を生成しこれを出力する（ステップＳ５）。
【００３０】
これによって、リリースバルブ３２は閉状態に維持され、また、モータ３２ａが制御周期Ｔｐ  で駆動され、負圧室１１ｃ内の負圧を一定に保つように負圧ポンプ３２が駆動されることから、スロットルバルブ３１の開度は一定に維持される。
この状態から時点ｔ１で先行車両の加速度が小さくなると、これに伴って、スロットル開度指令値θ＊  （図７（ｄ））が小さくなるから、制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭ（図７（ｅ））はＤＵＴＹ−ＣＯＭ≦０となる。
【００３１】
したがって、ＤＵＴＹ駆動部９ｄでは、前記図５に示すように、制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭが、ＤＵＴＹ−ＣＯＭ≦０であるから、ステップＳ２からステップＳ７に移行し、このとき、自車速Ｖｓｐがしきい値Ｖｔｈよりも小さい場合には、図６に示すように低速ＡＣＣ領域であるとして、制御周期係数μ０として第１の係数μ１（＝０．５）を設定する（ステップＳ８）。したがって、制御周期Ｔｃ  は、μ１×Ｔ０（＝０．５×Ｔ０）となる。
【００３２】
そして、リリースバルブ３３の特性に応じて制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭを補正した後、前記制御周期Ｔｃ  ＝０．５×Ｔ０を制御周期とする、リリースバルブ３３を駆動するためのＰＷＭ制御信号（図７（ｇ））を生成し、これを出力する。
これによって、ソレノイド３３ａが制御周期Ｔｃ  ＝０．５×Ｔ０で駆動され、リリースバルブ３３が０．５×Ｔ０の周期で開閉動作し、負圧室１１ｃ内の負圧が小さくなり、スロットルバルブ３１が閉じる方向に移動する。このため、自車両も先行車両に追従して減速する。
【００３３】
そして、時点ｔ２で先行車両が加速状態から定速走行状態となると、定加速状態となりスロットル開度指令値θ＊  は一定となるから、負圧室１１ｃ内の負圧を維持するため、負圧ポンプ３２を制御周期Ｔｐ  で制御するためのＰＷＭ駆動信号が生成される。これによって負圧ポンプ３２が駆動されて、負圧室１１ｃ内の負圧が維持されてスロットルバルブ３１の開度が保持され、自車両も定加速状態となり定速走行状態となる。
【００３４】
次いで、時点ｔ３で先行車両が減速すると、これに伴って、スロットル開度指令値θ＊  が減少するから、リリースバルブ３３を制御するためのＰＷＭ駆動信号が生成され、このとき、自車速Ｖｓｐは、しきい値Ｖｔｈより小さいから、引き続き０．５×Ｔ０の制御周期で駆動される。これによって、負圧室１１ｃ内の負圧が減少し、スロットルバルブ３１が閉じる方向に移動し、自車両も減速する。
【００３５】
そして、時点ｔ４で、先行車両の減速度の変化が小さくなると、スロットル開度指令値θ＊  の減少割合が小さくなり、これに伴って、スロットルバルブ３１が開状態となる時間がより短くなる。よって、負圧室１１ｃ内の負圧の減少度合が小さくなり、スロットルバルブ３１が徐々に閉じる方向に移動し、自車両も先行車両に追従して減速度の変化が小さくなり、自車速が低下する。
【００３６】
一方、自車速Ｖｓｐがしきい値Ｖｔｈよりも大きい場合には、図６に示すように、制御周期係数μ０は、第２の係数μ２（＝１．０）に設定される。
したがって、図７の右半分に示すように、先行車両が定加速状態である場合には、スロットル開度指令値θ＊  が一定となるから、スロットルバルブ３１の開度を維持するため、負圧ポンプ３２を駆動し、このとき、制御周期Ｔｐ  でＰＷＭ制御を行う。
【００３７】
そして、時点ｔ６で先行車両の加速度が小さくなると、スロットル開度指令値θ＊  は小さくなり、スロットルバルブ３１を閉じる方向に移動させるため、リリースバルブ３３が駆動される。このとき、自車速Ｖｓｐは高速ＡＣＣ領域であり制御周期係数μ０はμ２＝１．０に設定されているから、制御周期Ｔｃ  は１．０×Ｔとなる。したがって、リリースバルブ３３は、１．０×Ｔの周期で開閉動作することになる。
【００３８】
そして、時点ｔ７で、先行車両が定速走行状態となると、スロットル開度指令値θ＊  は一定となり、スロットルバルブ３１の開度を維持するために、負圧ポンプ３１が制御周期Ｔｐ  で駆動され、時点ｔ８で先行車両が減速すると、スロットル開度指令値θ＊  は小さくなり、スロットルバルブ３１を閉じるために、リリースバルブ３３が駆動され、このとき、１．０×Ｔｐ  の周期でリリースバルブ３３が開閉動作する。そして、時点８で、先行車両の減速度が小さくなると、スロットルットル開度指令値θ＊  は、徐々に減少し、これに伴ってリリースバルブ３３の開動作時間が短くなり、自車両の減速度も小さくなる。
【００３９】
このように、自車速Ｖｓｐが低速ＡＣＣ領域にある場合に比較して、高速ＡＣＣ領域にある場合の方が、リリースバルブ３３の制御周期Ｔｃ  が大きくなるようにしているから、図７に示すように、低速ＡＣＣ領域にある場合と高速ＡＣＣ領域にある場合とで、自車速が同じように変化した場合、負圧ポンプ３１及びリリースバルブ３３は同様のタイミングで駆動されるが、高速ＡＣＣ領域における制御周期Ｔｃ  が、低速ＡＣＣ領域における制御周期Ｔｃ  の２倍となるようにしているから、高速ＡＣＣ領域におけるリリースバルブ３３の開閉動作回数は、低速ＡＣＣ領域における開閉動作回数の１／２となる。
【００４０】
よって、リリースバルブ３３の開閉動作回数を低減することができ、すなわち、リリースバルブ３３の耐久性を向上させることができる。
このとき、高速ＡＣＣ領域においては、リリースバルブ３３の制御周期を、低速ＡＣＣ領域にある場合に比較して長くしているため、その分、負圧室１１ｃの負圧制御の応答性が低下し、すなわちスロットルバルブ３１の応答性が低下することになる。
【００４１】
しかしながら、高速ＡＣＣ領域にある場合、つまり、自車両が比較的高速で走行している場合には、低速で走行している場合に比較して、ギヤ比が小さく、また、車速変動も小さく、スロットル開度の変化に対する車両挙動の変化が小さいから、スロットル開度の応答特性が多少低下したとしても、車両挙動に与える影響は小さい。したがって、制御周期Ｔｃ  を大きくしたとしても問題はない。
【００４２】
逆に、低速ＡＳＳ領域にある場合、つまり、比較的低速で走行している場合には、比較的ギヤ比が大きく、また、車速変動が比較的大きく、スロットル開度の変化に対する車両挙動の変化が大きいが、低速ＡＳＳ領域にある場合には、制御周期Ｔｃ  を、高速ＡＣＣ領域にある場合に比較してより小さく設定し、リリースバルブ３３のＰＷＭ制御周期を確保しているから、スロットル開度指令値θ＊  に対する、実際のスロットル開度の応答特性を確保することができる。したがって、車両挙動の安定性を確保することができる。
【００４３】
なお、上記第１の実施の形態においては、制御周期係数μ０を、低速ＡＣＣ領域では“０．５”及び高速ＡＣＣ領域では、“１．０”とした場合について説明したがこれに限るものではなく任意に設定することができ、スロットル開度のサーボ系における応答特性に応じて、応答性を満足することの可能な値に設定すればよい。
【００４４】
また、上記第１の実施の形態においては、制御周期係数μ０を自車速Ｖｓｐに応じて２段階に設定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、３段階以上に設定するようにしてもよく、また、自車速が増加するに応じて、制御周期係数μ０が増加するように設定し、自車速が増加するに応じて、ＰＷＭ制御周期が長くなるように設定してもよい。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、制御周期Ｔｃ  を、スロットル開度指令値θ＊  の変化度合に応じて変更するようにしたものである。ＤＵＴＹ駆動部９ｄにおける駆動信号生成処理の処理手順が異なること以外は、上記第１の実施の形態と同様であるので、同一部の詳細な説明は省略する。
【００４６】
すなわち、この第２の実施の形態では、ＤＵＴＹ駆動部９ｄは、図８に示すフローチャートに基づいて駆動信号を生成する。
つまり、図５に示す上記第１の実施の形態における、駆動信号生成処理では、自車速Ｖｓｐに基づいて制御周期Ｔｃ  を設定していたのに対し、図８では、スロットル開度指令値θ＊  に基づいて制御周期Ｔｃ  を設定する。
【００４７】
具体的には、非線形補償器９ｃから制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭを入力すると（ステップＳ１）、この制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭが、零より大きいか否か（ＤＵＴＹ−ＣＯＭ＞０）を判定し、ＤＵＴＹ−ＣＯＭ＞０である場合には（ステップＳ２）、ステップＳ３に移行し、以後、上記第１の実施の形態と同様に処理を行って、負圧ポンプ３２を駆動し、また、リリースバルブ３３を閉状態に維持する。
【００４８】
一方、ステップＳ２で、制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭが、ＤＵＴＹ−ＣＯＭ≦０である場合には、ステップＳ２１に移行し、トルク分配制御演算部２４ｃからのスロットル開度指令値θ＊  の単位時間当たりの変化量Δθ＊  を算出する。
次いでステップＳ２２に移行し、予め設定した、例えば図９に示す制御マップを参照し、スロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  に対応する制御周期Ｔｃ  を算出する。
【００４９】
そして、ステップＳ１１に移行し、以後、上記第１の実施の形態と同様に処理を行って、リリースバルブ３３を開閉制御すると共に、負圧ポンプ３２の駆動を停止する。
ここで、前記制御マップは、図９に示すように、スロットル開度指令値θ＊  の変化量が大きいほど、制御周期Ｔｃ  は小さな値に設定される。つまり、スロットル開度指令値θ＊  が閉じる方向への変化量の絶対値｜Δθ＊  ｜が大きく、減速が期待されているときには、制御周期Ｔｃ  を比較的小さな値に設定してスロットル開度制御の応答性を確保し、逆に、スロットル開度指令値θ＊  の変化量の絶対値｜Δθ＊  ｜が小さく、減速がそれほど期待されていないときには、制御周期Ｔｃ  を比較的大きな値に設定し、スロッル開度制御の応答性は多少低下するものの、リリースバルブ３３の耐久性の向上を図るようになっている。
【００５０】
したがって、図１０に示すように、自車両が先行車両に追従走行し、低速走行している場合には、スロットル開度指令値θ＊  は一定に維持され、スロットル開度を維持するため負圧ポンプ３２を駆動させる必要があることから、制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭは、正値となり、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、制御周期Ｔｐ  で負圧ポンプ３２が駆動される。
【００５１】
なお、図１０において、（ａ）は自車速度（Ｖｓｐ）、（ｂ）は先行車速度、（ｃ）はスロットル開度指令値θ＊  、（ｄ）はスロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  、（ｅ）は制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭ、（ｆ）は負圧ポンプ３２へのＰＷＭ駆動信号、（ｇ）はリリースバルブ３３へのＰＷＭ駆動信号である。
この状態から時点ｔ１１で、先行車両が減速し始めるとスロットル開度指令値θ＊  は小さくなり、スロットル開度を閉じる方向に移動させるため、制御指令値ＤＵＴＹ−ＣＯＭはＤＵＴＹ−ＣＯＭ≦０となる。よって、ステップＳ２からステップＳ２１に移行し、スロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  を算出し、この場合変化量Δθ＊  は閉じる方向への変化量であり比較的大きな値となる。このときの変化量Δθ＊  をａ１とすると、図９の制御マップから、制御周期Ｔｃ  は比較的小さな値Ｔａ１に設定される。
【００５２】
そして、このスロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  に応じて設定された比較的周期の短い制御周期Ｔｃ  （＝Ｔａ１）で、リリースバルブ３３が制御されることになる。
そして、時点ｔ１２で、先行車の減速度が一定となり減速度変化が小さくなると、スロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  は比較的小さくなる。このときの変化量Δθ＊  をａ２とすると、図９の制御マップから、制御周期Ｔｃ  は比較的大きな値Ｔａ２に設定される。
【００５３】
そして、この変化量Δθ＊  に応じて設定された比較的周期の長い制御周期Ｔｃ  （＝Ｔａ２）で、リリースバルブ３３が制御されることになる。
したがって、スロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  が小さく、つまりスロットル開度を徐々に閉じる状態であり、スロットル開度変化の応答性がそれほど期待されていないとみなすことが可能であるときにはリリースバルブ３３の動作回数を低減し、スロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  が大きく、スロットル開度を速やかに閉じる必要があり、スロットル開度変化の応答性を必要としているとみなされるときには、リリースバルブ３３の動作回数を確保し、応答性を確保することによって、必要としている時点でのスロットル開度変化の応答性の低下を回避しつつ、リリースバルブ３３の耐久性の向上を図ることができ、この場合も上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００５４】
図１１は、スロットル開度指令値θ＊  に応じて、負圧ポンプ３２及びリリースバルブ３３を駆動した場合の実際のスロットル開度を表したものであって、図１１において、（ａ）はスロットル開度指令値θ＊  、（ｂ）はスロットル開度、（ｃ）は第２の実施の形態によるリリースバルブ３３の駆動信号、（ｄ）は制御周期Ｔａによるリリースバルブ３３の駆動信号、（ｅ）は制御周期Ｔａよりも長い周期の制御周期Ｔｂによるリリースバルブ３３の駆動信号を表す。また、（ｂ）において、実線は、（ｄ）に示す第２の実施の形態による駆動信号に基づいてリリースバルブ３３を駆動した場合のスロットル開度を表し、破線は、（ｅ）に示す比較的長い制御周期Ｔｂによる駆動信号に基づいてリリースバルブ３３を駆動した場合のスロットル開度を表す。
【００５５】
図１１に示すように、スロットル開度指令値θ＊  の変化が大きいときには、（ｆ）に示す比較的長い制御周期Ｔｂで制御を行った場合には、実際のスロットル開度（ｂ）の制御性が低下しているのに対し、（ｄ）に示すように比較的短い制御周期Ｔｃ  で制御を行った場合には、制御性が確保されることがわかる。
ここで、（ｅ）に示すように、比較的短い制御周期Ｔａで、継続してリリースバルブ３３を駆動制御した場合、スロットル開度指令値θ＊  の変化度合の大小に関わらず、制御性は確保されるが、リリースバルブ３３の駆動回数は、（ｄ）に示す本発明の制御周期Ｔｃ  で駆動制御する場合に比較して、増大していることがわかる。
【００５６】
本発明では、スロットル開度指令値θ＊  の変化度合が大きく制御性を必要とするときには、短い制御周期で駆動し、スロットル開度指令値θ＊  の変化度合が小さく、制御性をそれほど必要としないときには比較的長い制御周期で駆動し、リリースバルブ３３の駆動回数を低減することによって、制御性を確保しつつ、エアバルブの耐久性を向上させることができる。
【００５７】
なお、上記第２の実施の形態においては、図９に示す制御マップに基づいて制御周期Ｔｃ  を設定するようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、図９のスロットル開度指令値の変化量Δθ＊  と、制御周期Ｔｃ  との対応を表す関数を設定しておき、この関数に基づいて制御周期Ｔｃ  を設定するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記各実施の形態においては、自車速Ｖｓｐ又はスロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  に基づいて制御周期Ｔｃの算出に用いるμ０又は制御周期Ｔｃ  を設定するようにした場合について説明したが、例えば、車間距離センサ１２等の車間距離検出手段で検出した車間距離Ｄに基づいて制御周期Ｔｃ  を設定するようにしてもよい。
【００５９】
つまり、車間距離Ｌが小さいほど、先行車両と自車両とが接近しており、このような状態ではスロットル開度の制御性が要求されることから、上記第１の実施の形態において、制御周期係数μ０を、図１２の制御マップに示すように、車間距離Ｄが小さいほど、制御周期係数μ０が小さくなるように設定し、制御周期係数μ０と基本周期Ｔ０との乗算値で決定される制御周期Ｔｃ  が、車間距離Ｄが小さいほど小さくなるように設定するようにしてもよい。
【００６０】
また、車間距離Ｄの接近方向への偏差、つまり変化量ΔＤを算出する車間距離変化度合検出手段を設け、この車間距離変化度合検出手段で検出した車間距離Ｄの接近方向への変化量ΔＤに基づいて、制御周期係数μ０を設定するようにしてもよい。つまり、車間距離Ｄの接近方向への変化量ΔＤが大きいとき、つまり、先行車両と自車両とが急接近するほど、スロットル開度の制御性が要求されることから、上記第１の実施の形態において、制御周期係数μ０を、図１３の制御マップに示すように、接近方向への車間距離Ｄの変化量ΔＤが大きいほど、制御周期係数μ０が小さくなるように設定し、制御周期係数μ０と基本周期Ｔ０との乗算値で決定される制御周期Ｔｃ  が、車間距離Ｄの接近方向への変化量ΔＤが大きいほど、小さくなるように設定するようにしてもよい。
【００６１】
このとき、車間距離Ｄが大きくなる方向に変化している場合には、スロットル開度の制御性はそれほど要求されないから、例えば制御周期係数μ０の最大値等、比較的大きな値に設定するようにすればよい。
また、例えば、先行車両と自車両との間の相対車速を検出する相対車速検出手段を設け、この相対車速検出手段で検出した相対車速ΔＶに基づいて、制御周期係数μ０を設定するようにしてもよい。つまり、相対車速ΔＶが接近方向に大きいとき、つまり、先行車両と自車両とが急接近するほど、スロットル開度の制御性が要求されることから、上記第１の実施の形態において、制御周期係数μ０を、図１４の制御マップに示すように、接近方向への相対速度ΔＶが大きいほど、制御周期係数μ０が小さくなるように設定し、且つ相対速度ΔＶが接近方向ではないときつまり遠ざかる方向への相対速度である場合には、制御周期係数μ０を１．０に設定し、制御周期係数μ０と基本周期Ｔ０との乗算値で決定される制御周期Ｔｃ  が、接近方向への相対速度ΔＶが大きいほど、小さくなるように設定するようにしてもよい。
【００６２】
また、このように車間距離Ｄ、車間距離の変化量ΔＤ、相対速度ΔＶに応じて制御周期係数μ０を設定する代わりに、上記第２の実施の形態に示すように、予め車間距離Ｄ、車間距離の変化量ΔＤ、相対速度ΔＶのそれぞれと、制御周期Ｔｃ  との対応を表す制御マップを生成しておき、この制御マップに基づいて、車間距離Ｌ、車間距離の変化量ΔＤ、相対速度ΔＶに応じて直接制御周期Ｔｃ  を設定するようにしてもよい。
【００６３】
また、これら自車速Ｖｓｐ、スロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  、車間距離Ｄ、車間距離の変化量ΔＤ、相対速度ΔＶに限るものではなく、要は、スロットル開度の応答性を要求されないときに、制御周期Ｔｃ  を大きく設定するようにすればよい。
また、上記各実施の形態においては、自車速Ｖｓｐ或いはスロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  に基づいて制御周期Ｔｃ  を設定するようにした場合について説明したが、自車速Ｖｓｐ、スロットル開度指令値θ＊  の変化量Δθ＊  、車間距離Ｄ、車間距離の変化量ΔＤ、相対速度ΔＶの各パラメータを複数組み合わせて、制御周期Ｔｃ  を設定するようにしてもよい。
【００６４】
なお、上記第１の実施の形態において、スロットルアクチュエータ１０が負圧式アクチュエータに対応し、リリースバルブ３３が負圧調整用バルブに対応し、ＤＵＴＹ駆動部９ｄが制御手段に対応し、車速センサ１３が車速検出手段に対応し、車速センサ１３及び図５のステップＳ７の処理が応答性必要度合検出手段に対応し、図５のステップＳ８及びＳ９の処理が制御周期設定手段に対応している。
また、第２の実施の形態において、図８のステップＳ２１の処理が応答性必要度合検出手段及び負圧変化度合予測手段に対応し、ステップＳ２２の処理が制御周期設定手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のスロットルアクチュエータの概略構成を示す構成図である。
【図３】図１の追従制御用コントローラの具体的構成を示すブロック図である。
【図４】図１のエンジン出力制御装置におけるスロットル開度のサーボ系の一例を示すブロック線図である。
【図５】図４のＤＵＴＹ駆動部９ｄで実行される、駆動信号生成処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】車速と制御周期係数μ０との対応を表す特性図である。
【図７】第１の実施の形態の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図８】第２の実施の形態における駆動信号生成処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】スロットル開度指令値の変化量Δθ＊  と制御周期Ｔｃとの対応を表す特性図である。
【図１０】第２の実施の形態の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図１１】第２の実施の形態の動作と従来との動作とを比較したタイミングチャートである。
【図１２】制御周期係数μ０を車間距離Ｄに応じて設定する場合の、車間距離Ｄと制御周期係数μ０との対応を表す特性図である。
【図１３】制御周期係数μ０を車間距離Ｄの変化量ΔＤに応じて設定する場合の、変化量ΔＤと制御周期係数μ０との対応を表す特性図である。
【図１４】制御周期係数μ０を、自車両と先行車両との相対車速ΔＶに応じて設定する場合の、相対車速ΔＶと制御周期係数μ０との対応を表す特性図である。
【符号の説明】
２  エンジン
３  自動変速機
８  制動制御装置
９  エンジン出力制御装置
１０  スロットルアクチュエータ
１１  アクチュエータ
１２  車間距離センサ
１３  車速センサ
２０  追従制御用コントローラ
３１  スロットルバルブ
３２  負圧ポンプ
３２ａ  モータ
３３  リリースバルブ
３４  エアバルブ
【図１】
2004182081.tif 000003
【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】
2004182081.tif 000012
【図１１】
2004182081.tif 000013
【図１２】
2004182081.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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